Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量某一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，用到的器材有：待測(cè)電源E，保護(hù)電阻R0=1.0 Ω，電阻箱R1（阻值范圍0~9999.9Ω），電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻等于3 kΩ），開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

(1)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)連接好電路，閉合開關(guān)S，將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大，記錄若干組電阻箱的阻值R1和對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U。將得到的數(shù)據(jù)在U-R1坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，得到如圖所示的曲線，其中虛線U=1.50V為曲線的漸近線，由此可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。

（2）若以為縱坐標(biāo)，以______為橫坐標(biāo)，則根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線為一條直線。.

（3）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)，描繪了R1消耗功率P隨電阻箱的阻值R1變化的曲線如圖所示．請(qǐng)推測(cè)圖線的頂點(diǎn)坐標(biāo)值約為R1=_______Ω，P=______W，其理由是__________________________。

（4）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)計(jì)算通過(guò)R1的電流，進(jìn)一步描繪R1消耗功率P隨電流I的變化曲線。下列各示意圖中正確反映P-I關(guān)系的是______.

Answer 1

【答案】1.50 0.5 1.5 0.375 電源E和保護(hù)電阻R0可看作等效電源，當(dāng)R1= R0+r=1.5Ω時(shí)，消耗功率最大。 C

【解析】

(1)[1][2]由實(shí)驗(yàn)原理有

當(dāng)R1趨近無(wú)窮大時(shí)有

當(dāng)時(shí)，，則有

解得

(2)[3]由實(shí)驗(yàn)原理有

整理得

所以若以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，則根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖線為一條直線；

(3)[4][5][6]電源E和保護(hù)電阻R0可看作等效電源時(shí)，電阻消耗的功率即為等效電源的功率，當(dāng)?shù)刃щ娫吹膬?nèi)阻等于時(shí)，功率最大，即

最大功率為

(4)[7]電阻箱的功率為，當(dāng)時(shí)，即電路斷路，所以電阻箱功率為0，當(dāng)電阻箱短路時(shí)，電阻箱功率也為0，此時(shí)電流較大，故C正確。

故選C。