Question

某实验小组为测量某一电源的电动势和内阻，设计的实验电路如图所示，用到的器材有：待测电源E，保护电阻R₀=1.0 Ω，电阻箱R₁（阻值范围0~9999.9Ω），电压表V（量程0~3V，内阻等于3 kΩ），开关S，导线若干。

(1)实验小组的同学连接好电路，闭合开关S，将电阻箱的阻值由零开始逐渐增大，记录若干组电阻箱的阻值R₁和对应的电压表读数U。将得到的数据在U-R₁坐标系中描点连线，得到如图所示的曲线，其中虚线U=1.50V为曲线的渐近线，由此可知电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。

（2）若以为纵坐标，以______为横坐标，则根据本实验数据作出的图线为一条直线。.

（3）实验小组的同学根据，描绘了R₁消耗功率P随电阻箱的阻值R₁变化的曲线如图所示．请推测图线的顶点坐标值约为R₁=_______Ω，P=______W，其理由是__________________________。

（4）实验小组的同学计算通过R₁的电流，进一步描绘R₁消耗功率P随电流I的变化曲线。下列各示意图中正确反映P-I关系的是______.

Answer

1.50 0.5 1.5 0.375 电源E和保护电阻R0可看作等效电源，当R1= R0+r=1.5Ω时，消耗功率最大。 C

【解析】

(1)[1][2]由实验原理有

当R1趋近无穷大时有

当时，，则有

解得

(2)[3]由实验原理有

整理得

所以若以为纵坐标，以为横坐标，则根据本实验数据作出的图线为一条直线；

(3)[4][5][6]电源E和保护电阻R0可看作等效电源时，电阻消耗的功率即为等效电源的功率，当等效电源的内阻等于时，功率最大，即

最大功率为

(4)[7]电阻箱的功率为，当时，即电路断路，所以电阻箱功率为0，当电阻箱短路时，电阻箱功率也为0，此时电流较大，故C正确。

故选C。