2023版高考物理一轮复习第八章电路2电路电路的基本规律创新练3含解析.doc

电路 电路的根本规律
3.(多项选择)两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0,电源的电动势E和内阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据。根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I直线。那么图像中两直线的交点表示的物理意义是 (　　)
A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B.电源的输出功率最大
C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W
D.电源的效率到达最大值
【解析】选B、C。由题意可知图像甲表示电源的路端电压随电流的变化关系;图像乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系;交点处说明两图像表示的电流相等,并且电压相等,故说明此时滑动变阻器短路,即滑片滑到了最左端,故A错误;当电路中外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,但此题R0>r,改变滑动变阻器时无法到达电路中内、外电阻相等,此时当外电阻越接近内电阻时,电源输出功率最大,故B正确;由图可知,此时电源的路端电压为1.0 V,电流为0.5 A,定值电阻上消耗的电功P=UI=0.5 W,故C正确;电源的效率η=,由此可知电流越小功率越大,可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大,故D错误。应选:B、C。
【补偿训练】
　　如下图,电源电动势E=2 V,内阻r=1 Ω,电阻R0=2 Ω,可变电阻的阻值范围为0～10 Ω。求可变电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值是多少?
【解析】根据闭合电路欧姆定律,路端电压U=E·=
又因为PR=
所以PR=
代入数据整理得PR=
当R= Ω时,R上消耗的功率最大,PRmax= W
答案: Ω　 W