Question

4．在如圖（a）所示的電路中，R₁為定值電阻，R₂為滑動(dòng)變阻器，閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線如圖（b）所示，則（　�。�

• A． 電源的電動(dòng)勢(shì)為6V
• B． 電源內(nèi)電阻的阻值為10Ω
• C． 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω
• D． 電源的最大輸出功率為0.8W

Answer 1

分析 題中兩電阻串聯(lián)，V₁測(cè)R₁兩端的電壓，V₂測(cè)R₂兩端的電壓；當(dāng)滑片P向左端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，可分析總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流的變化，則可知內(nèi)電壓的變化及路端電壓的變化，同時(shí)也可得出R₁兩端的電壓變化，判斷兩圖象所對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)變化；由圖可知當(dāng)R₂全部接入及只有R₁接入時(shí)兩電表的示數(shù)，則由閉合電路的歐姆定律可得出電源的內(nèi)阻；由功率公式可求得電源的最大輸出功率及滑動(dòng)變阻器的最大功率．

解答 解：A、當(dāng)滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，R₁兩端的電壓增大，R₂兩端的電壓減小，故乙表示是V₁示數(shù)的變化；甲表示V₂示數(shù)的變化；
由圖可知，當(dāng)只有R₁接入電路時(shí)，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，兩電壓表示數(shù)之比為$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}$=$\frac{1}{4}$，故$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{4}$；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r
解得E=6V，r=5Ω，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)變阻器的全部接入電路時(shí)電路中電流最小，由圖線甲知，此時(shí)V₂示數(shù)為4V，電路中電流為0.2A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4}{0.2}$=20Ω．故C正確．
D、因當(dāng)電源的內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，電源的輸出功率最大，故當(dāng)外阻等于5Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，故此時(shí)電流I=$\frac{E}{2r}$=0.6A，故電源的最大輸出功率P=UI=1.8W；故D錯(cuò)誤；
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理．