Question

如圖所示，R₁、R₂為定值電阻，R₃為滑動變阻器．3個電阻采用如圖（a）方式接在電源上，已知R₁=3Ω、R₂=12Ω．現利用電壓傳感器（相當于電壓表）和電流傳感器（相當于電流表）研究R₃上的電壓與電流變化關系，任意滑動R₃上的滑片，通過數據采集器將電壓與電流信號輸入計算機后，在屏幕上得到的U-I圖象為如圖（b）所示的一條直線（實線部分）．下列說法正確的是（　　）

A．電源的電動勢和內電阻分別為E=6V和r=1Ω

B．電源的電動勢和內電阻分別為E=4.5V和r=3Ω

C．R3的最大阻值為3Ω

D．R3消耗的最大功率為4.5W

Answer 1

A、B由圖，當U=0時，I=1.5A，此時R₃阻值為零，R₂被短路，
  有I=

E

R1+r

，代入得到  1.5=

E

3+r

根據圖線，若R₃無限地變化，電壓為4.5V的時候電流為0，此時R₃視為斷路
  有

4.5

R2

=

E

R1+R2+r

由以上兩式可得  E=6V，r=1Ω．故A正確，B錯誤．
C、根據圖線和電路圖的動態變化判斷，R₃可獲得的最大電壓是3V，此時R₃最大，則有

3

R2R3 R2+R3

=

E

R1+ R2R3 R2+R3 +r

  代入解得  R₃=6Ω．故C錯誤．
D、R₃消耗的功率P=IU=（4.5-

4.5

1.5

I）I=4.5I-3I²
得：當I=1.5A時，功率最大
P_3m=4.5×0.75-3×0.75²=1.875W．故D錯誤．
故選A