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16.定值电阻R1和滑动变阻器R2串联后通过开关S、电流表A连接到电源两端,滑动变阻器的划片P置于最右端,如图(a)所示.现将开关S闭合,将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端,电压表V1和V2的示数随电流表A示数变化的情况如图(b)所示.则(  )
A.图线甲反映的是电源的路端电压随干路电流的变化
B.电源内电阻的阻值为5Ω
C.电源的最大输出功率为3.6 W
D.电源效率的最大值为83.3%

分析 根据闭合电路欧姆定律列式分析出图b中两条图线的表达式进行分析;当电源内外电阻相等时,输出功率最大;当外电阻最大时,电源的效率最高.

解答 解:A、对电阻R1,根据欧姆定律,有:U1=IR1,故图线乙反映了定值电阻R1的电压与电流关系;图线甲反映了电阻R2两端的电压和电流关系,故A错误;
B、图象甲对应的函数表达式为:U=E-I(r+R1);
从图象甲可以看出,当电流为零时,电压为6V,故电源的电动势为6V;
当R2=0时,电流最大,为Im=$\frac{E}{{R}_{1}+r}$=0.6A;
电阻R1为:R1=$\frac{2V}{0.4A}=5Ω$;
故r=$\frac{E}{{I}_{m}}-{R}_{1}=\frac{6V}{0.6A}-5Ω=5Ω$;故B正确;
C、当电源内外电阻相等时,即R=r时,输出功率最大,为:${P}_{出m}=\frac{{E}^{2}}{4r}=\frac{{6}^{2}}{4×5}=1.8W$;故C错误;
D、根据欧姆定律,R2的最大值为:R2=$\frac{4V}{0.2A}=20Ω$;
外电阻越大,电源的效率越高,故最大效率为:η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}×100%$=$\frac{5+20}{5+20+5}×100%=83.3%$;故D正确;
故选:BD.

点评 本题关键是根据闭合电路欧姆定律列式分析,明确最大输出功率和最大效率的条件,不难.

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