Question

16．為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R₀的阻值，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路，閉合電鍵S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖（b）所示的M、N兩條U-I直線．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）由圖（b）中的M、N兩條直線可知CD
A．直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫(huà)得的
B．直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫(huà)得的
C．兩直線相交時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最左端
D．兩直線相交時(shí)定值電阻R₀上消耗的功率為1.50W
（2）根據(jù)圖（b）可以求得定值電阻R₀=1.50Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=2.00V，內(nèi)電阻r=0.50Ω．

Answer 1

分析 （1）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，電源的U-I圖線是向下傾斜的圖線；兩個(gè)圖線的交點(diǎn)是將電阻和電源直接相連時(shí)電路中的電壓和電流值；根據(jù)功率公式即可求得功率；
（2）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，斜率表示電阻；電源的U-I圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率表示內(nèi)電阻；

解答 解：（1）A、定值電阻的U-I圖線是正比圖線，一定經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，故圖線M是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)畫(huà)得的，電阻為R=$\frac{1.5-0}{1.0}$=1.5Ω；
電源的U-I圖線是向下傾斜的圖線，故直線N是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)畫(huà)得的，故AB錯(cuò)誤；
C、交點(diǎn)處說(shuō)明兩圖象表示的電流相等，并且電壓相等，故說(shuō)明此時(shí)滑動(dòng)變阻器短路，即滑片滑到了最左端，故C正確；
D、由圖可知，此時(shí)電源的路端電壓為1.5V，電流為1.0A，定值電阻上消耗的電功率P=UI=1.5×1.0=1.50W，故D正確；
故選：CD．
（2）由（1）中分析可知，圖象M圖象的斜率表示電阻，故電阻為：R=$\frac{1.5-0}{1.0}$=1.50Ω；
圖線N的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，為2.0V；斜率表示內(nèi)電阻，則有：r=$\frac{2.00-1.00}{2}$=0.50Ω；
故答案為：（1）CD；（2）1.50，2.00，0.50；

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確定值電阻的U-I圖象和電源電動(dòng)勢(shì)的U-I圖象的物理意義和區(qū)別，然后根據(jù)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷．對(duì)于圖象題要注意圖象的基本性質(zhì)明確圖象與公式的有機(jī)結(jié)合應(yīng)用．