Question

两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录是电流表A和电压表V₂的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是（ ）

A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R上消耗的功率为0.5 W
D．电源的效率达到最大值

Answer 1

【答案】分析：由图可知，V₁测电源的路端电压，V₂测量R两端的电压；则两条U-I图象表示的意义不同，根据图象的意义可知交点的意义，并求出电源的输出功率及定值电阻R上消耗的功率．
解答：解：A、由题意可知图象1表示电源的路端电压随电流的变化关系；图象2表示电阻两端的电压随电流的变化关系；
交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A错误；
B、当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R＞r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，故B正确；
C、由图可知，此时电源的路端电压为10V，电流为0.5A，定值电阻上消耗的电功率P=UI=0.5W，故C正确
D、电源的效率：η=，故电流越小功率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，故D错误；
故选BC．
点评：本题考查测定电动势和内电阻实验的数据处理方法，要结合电路分析图线的意义，注意分析交点及截距等图象给出的隐含条件．