题目内容
8.如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断错误的是( )A. | 电路中的电源电动势为3.4V | |
B. | 变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小 | |
C. | 此电路中,电动机的最大输出功率为0.9W | |
D. | 变阻器的最大阻值为30Ω |
分析 先确定图线与电压表示数对应的关系.再根据图线求出电源的电动势,并判断V2读数的变化情况.当I=0.3A时,电动机输出功率最大.由电动机的总功率UI与发热功率I2R之差求解输出功率.变阻器的全部接入电路时,电路中电流最小.由欧姆定律求解变阻器的最大阻值.
解答 解:
A、由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系.此图线的斜率大小等于电源的内阻,为 r=$\frac{3.4-3.0}{0.2}$Ω=2Ω; 当电流 I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V,故A错误:
B、变阻器向右滑动时,R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即为V2读数逐渐增大,故B错误;
C、由图可知,电动机的电阻 rM=$\frac{0.8-0.4}{0.1}$Ω=4Ω.
当I=0.3A时,U=3V,电动机的输入功率率最大,最大输入功率为 P=UI3×0.3W=0.9W,则最大的输出功率一定小于0.9W,故C错误;
D、当I=0.1A时,电路中电流最小,变阻器的电阻为最大值,所以 R=$\frac{E}{I}$-r-rM=($\frac{3.6}{0.1}$-2-4)Ω=30Ω,故D正确.
故选:D
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.对于电动机,理解并掌握功率的分配关系是关键.
练习册系列答案
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