Question

9．如圖所示，圖甲中M為一電動機，當滑動變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示．已知電流表讀數(shù)在0.2A以下時，電動機沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動．不考慮電表對電路的影響，以下判斷正確的是（　　）

• A． 電路中電源電動勢為3.6V
• B． 變阻器向右滑動時，V₂讀數(shù)逐漸減小
• C． 此電路中變阻器向右滑動時，電動機的最大輸出功率增大
• D． 變阻器的最大阻值為30Ω

Answer 1

分析 先確定圖線與電壓表示數(shù)對應的關系．再根據(jù)圖線求出電源的電動勢，并判斷V₂讀數(shù)的變化情況．當I=0.3A時，電動機輸出功率最大．由電動機的總功率UI與發(fā)熱功率I²R之差求解輸出功率．變阻器的全部接入電路時，電路中電流最小．由歐姆定律求解變阻器的最大阻值．

解答 解：A、由電路圖甲知，電壓表V₂測量路端電壓，電流增大時，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V₂的電壓與電流的關系．此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為 r=$\frac{3.4-3}{0.2}$Ω=2Ω
當電流 I=0.1A時，U=3.4V，則電源的電動勢 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，故A正確：
B、變阻器向右滑動時，R阻值變大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓即為V₂讀數(shù)逐漸增大，故B錯誤；
C、由圖可知，電動機的電阻 r_M=$\frac{0.8-0.4}{0.1}$Ω=4Ω．
當I=0.3A時，U=3V，電動機輸出功率最大，最大為 P=UI-I²r_M=3V×0.3A-（0.3A）²×4Ω=0.54W，此電路中，變阻器向右滑動時，R阻值變大，總電流減小．電動機的最大輸出功率減��；變阻器向左滑動時，R阻值變小，總電流增大．電動機的最大輸出功率增大，故C正確；
D、當I=0.1A時，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以 R=$\frac{E}{I}$-r-r_M=（$\frac{3.6}{0.1}$-2-4）Ω=30Ω，故D正確．
故選：ACD

點評 本題考查對物理圖象的理解能力，可以把本題看成動態(tài)分析問題，來選擇兩電表示對應的圖線．對于電動機，理解并掌握功率的分配關系是關鍵．