Question

2．兩位同學在實驗室利用如圖甲所示的電路測定定值電阻R₀、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄了電流表A和電壓表V₁的測量數(shù)據(jù)，另一同學記錄了電流表A和電壓表V₂的測量數(shù)據(jù)．根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線，則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是（　�。�

• A． 此時滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最右端
• B． 此時電源的輸出功率和電源的內(nèi)部熱功率相等
• C． 此時定值電阻R₀上消耗的功率達到最大值
• D． 此時電源的效率達到最大值

Answer 1

分析 由圖可知，V₁測電源的路端電壓，V₂測量R₀兩端的電壓；則兩條U-I圖象表示的意義不同，根據(jù)圖象的意義可知交點的意義，并求出電源的輸出功率及定值電阻R₀上消耗的功率．根據(jù)效率公式可求得效率何時達最大值．

解答 解：A、由題意可知圖象1表示電源的路端電壓隨電流的變化關(guān)系；圖象2表示電阻兩端的電壓隨電流的變化關(guān)系；交點處說明兩圖象表示的電流相等，并且電壓相等，故說明此時滑動變阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A錯誤；
B、當電路中外電阻等于內(nèi)電阻時，電源輸出功率最大，但本題R₀＞r，改變滑動變阻器時無法達到電路中內(nèi)、外電阻相等，故電源的輸出功率和電源的內(nèi)部熱功率不相等；故B錯誤；
C、此時由于電路中電流最大，則由P=I²R可知，定值電阻R₀上消耗的功率達到最大值；故C正確；
D、電源的效率：η=$\frac{IE-{I}^{2}r}{IE}$×100%，故電流越小效率越大，可見滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查測定電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)處理方法，要結(jié)合電路分析圖線的意義，注意分析交點及截距等圖象給出的隱含條件．