Question

两位同学在实验室中利用如图（a）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，一个同学记录的是电流表A和电压表V₁的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V₂的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U-I图线．回答下列问题：

（1）根据甲、乙两同学描绘的图线，可知______
A．甲同学是根据电压表V₁和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表V₂和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表V₁和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表V₂和电流表A的数据
（2）图象中两直线的交点表示的物理意义是______
A．滑动变阻器的滑动触头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0.5W
D．电源的效率达到最大值
（3）根据图（b），可以求出定值电阻R=______Ω，电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω．

Answer

（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断甲、乙两同学描绘的图线的含义．
（2）图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，根据图象求解．
（3）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．
【解析】
（1）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大．
甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，故B错误，A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确．
故选AD．
图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，
A、滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误；
B、图象可以得出电阻R的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故B正确；
C、定值电阻R消耗功率为：P=U2I=1.0×0.5 W=0.5 W，故C正确；
D、电源的效率为：η==，U越大，效率越大，故D错误．
故选BC．
（3）从图象可以得出定值电阻R的阻值为：R==2.0Ω；
从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，
图象斜率的绝对值为：k==1.0，即电源的内阻为r=1.0Ω．
故答案为：（1）AD （2）BC （3）2.0 1.50 1.0