Question

【題目】為了測定電源電動勢E的大小、內電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學利用DIS設計了如圖甲所示的電路．閉合電鍵S1，調節滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數據，并根據測量數據計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U﹣I直線．請回答下列問題：

（1）根據圖乙中的M、N兩條直線可知______

A．直線M是根據電壓傳感器1和電流傳感器的數據畫得的

B．直線M是根據電壓傳感器2和電流傳感器的數據畫得的

C．直線N是根據電壓傳感器1和電流傳感器的數據畫得的

D．直線N是根據電壓傳感器2和電流傳感器的數據畫得的

（2）圖象中兩直線交點處電路中的工作狀態是 （____）

A. 滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端

B. 該電源在該電路中的總功率最小

C. 定值電阻R0上消耗的功率為0.5W

D. 該電源在該電路中的效率達到最大

（3）根據圖乙可以求得定值電阻R0=____Ω，電源電動勢E=___V，內電阻r=___Ω．

Answer 1

【答案】 BC AC 2 1.5 1

【解析】(1) 定值電阻的U-I圖線是正比圖線，一定經過原點，故圖線M是根據電壓表V2和電流表A的數據畫得的，電阻為2Ω；電源的U-I圖線是向下傾斜的圖線，故直線N是根據電壓表V1和電流表A的數據畫得的，電動勢為1.5V，內電阻為1Ω；故選BC；

(2) 當定值電阻和電源的電流、電壓相等時，一定是電阻直接與電源相連；故滑動變阻器是短路，故A正確；滑動變阻器短路時，外電阻最小，總電流最大故電源總功率最大，故B錯誤；此時電阻的電壓為1V，電流為0.5A，故功率為0.5W，故C正確；外電阻最小，效率最低，故D錯誤；

(3) 定值電阻的U-I圖線是正比圖線，斜率表示電阻，為2Ω；圖線N的縱軸截距表示電動勢，為1.5V；斜率表示內電阻，為1Ω；

點晴：解決本題關鍵理解電源的U-I圖像斜率的物理意義即為縱軸截距表示電動勢，斜率表示電源內電阻。