Question

12．如圖所示，圖甲中M為一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表V₁和V₂的讀數(shù)隨電流表A讀數(shù)的變化情況如圖乙所示．已知電流表A讀數(shù)在0.2A以下時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．不考慮電表對(duì)電路的影響，以下判斷正確的是（　　）

• A． 電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V
• B． 變阻器的最大阻值為30Ω
• C． 此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸入功率是0.9W
• D． 若電流表A示數(shù)小于0.2A，隨著變阻器滑片向右滑動(dòng)，測(cè)量R₀兩端電壓表V讀數(shù)的變化量與電流表A讀數(shù)的變化量之比$\frac{|△U|}{|△I|}$=6Ω

Answer 1

分析 先確定圖線與電壓表示數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系．再根據(jù)圖線求出電源的電動(dòng)勢(shì)，并判斷V₂讀數(shù)的變化情況．當(dāng)I=0.3A時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大．由電動(dòng)機(jī)的總功率UI與發(fā)熱功率I²R之差求解輸出功率．變阻器的全部接入電路時(shí)，電路中電流最小．由歐姆定律求解變阻器的最大阻值．

解答 解：A、由電路圖甲知，電壓表V₂測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線表示V₂的電壓與電流的關(guān)系．此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為 r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3.4-3.0}{0.3-0.1}$Ω=2Ω
當(dāng)電流 I=0.1A時(shí)，U=3.4V，則電源的電動(dòng)勢(shì) E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V，故A正確：
B、當(dāng)I=0.1A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以R與R₀并聯(lián)電阻的最大值 R=$\frac{E}{I}$-r-r_M=（$\frac{3.6}{0.1}$-2-4）Ω=30Ω，則變阻器的最大阻值小于30Ω，故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)I=0.3A時(shí)，U=3V，電動(dòng)機(jī)輸入功率最大，最大為 P=UI=3×0.3W=0.9W，故C正確．
D、若電流表A示數(shù)小于0.2A，由圖知，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的電阻 r_M=$\frac{0.8-0.4}{0.1}$Ω=4Ω．
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-I（r+r_M），得$\frac{|△U|}{|△I|}$=r+r_M=6Ω．故D正確；
故選：ACD

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(duì)物理圖象的理解能力，可以把本題看成動(dòng)態(tài)分析問題，來選擇兩電表示對(duì)應(yīng)的圖線．對(duì)于電動(dòng)機(jī)，理解并掌握功率的分配關(guān)系是關(guān)鍵．