题目内容
5.如图(a)电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的示数随电流的变化情况如图(b)U一I图象中的AC、BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.下面说法错误的是( )A. | 电源电动势为 E=9V | B. | 电源内阻 r=1Ω | ||
C. | 定值电阻R0=3Ω | D. | 变阻器消耗的最大功率为7W |
分析 当变阻器的滑动片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻R0的电压增大,路端电压减小,来判断两个电压表的示数对应的图线.
定值电阻R0等于图线AC的斜率大小.由数学知识求出图线的斜率求解R0.当滑动变阻器取最大值时,电流最小,由图读出电流的最小值,由欧姆定律求出变阻器的总电阻R.
图线BC反映路端电压与电流的关系,其斜率大小等于电源的内阻,由数学知识求出电源的内阻.再闭合电路欧姆定律求出电源的电动势.
将定值电阻和电源当作一个等效电源,当等效电源的内电阻和变阻器电阻相等时,等效电源输出功率最大.
解答 解:ABC、电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为BC;电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为AC;定值电阻为:R0=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5}{0.5}$=3Ω;
当I=0.5A时,有:R外=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{7.5}{0.5}$=15Ω;
R=R外-R0=12Ω;
根据闭合电路的欧姆定律:E=7.5+0.5r
E=6+2r
可得:E=8V,r=1Ω,故A错误,BC正确;
D、当R=R0+r=4Ω时,变阻器消耗的电功率最大,变阻器两端的电压为:UR=$\frac{E}{2}$=$\frac{8}{2}$=4V;变阻器消耗的最大功率为:PR=$\frac{{U}_{R}^{2}}{R}$=$\frac{16}{4}$=4W,故D错误
本题选错误的,故选:AD.
点评 本题考查对物理图象的理解能力,可以把本题看成动态分析问题,来选择两电表示对应的图线.再根据闭合电路欧姆定律即可确定电动势和内电阻.
练习册系列答案
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