Question

1．如圖所示，A、B分別為電源E和電阻R的U-I圖線，虛線C是過圖線A、B交點的曲線B的切線．現將電源E與電阻R及開關、導線組成閉合電路，由圖象可知（　　）

• A． 電源的電動勢為3 V，此時消耗的總功率為6 W
• B． R的阻值隨電壓升高而增大，此時的阻值為1Ω
• C． 此時電源消耗的熱功率為4 W，效率約為66.7%
• D． 若再串聯(lián)一定值電阻，電源的輸出功率可能不變

Answer 1

分析 由電源的U-I圖象與縱軸的交點讀出電源的電動勢，其斜率大小等于電源的內阻．電阻R的伏安特性曲線上的點與原點O連線的斜率表示電阻．兩圖線的交點讀出電流與電壓，求出電源內部消耗的功率、電源的輸出功率和效率．

解答 解：AC、電源的U-I圖象A縱截距表示電源的電動勢，由圖讀出電源的電動勢 E=3V，
內阻 r=|$\frac{△U}{△I}$|=$\frac{3}{3}$Ω=1Ω
兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態(tài)，由圖讀出：路端電壓 U=1V，電流 I=2A，則電源的總功率為：P_總=EI=3×2W=6W，此時電源內部消耗的電功率為 P_內=I²r=4W，電源的輸出功率為 P_出=UI=2W，電源的效率為 η=$\frac{{P}_{出}}{{P}_{總}}$×100%=$\frac{2}{6}$×100%≈33.3%，故A正確，C錯誤．
B、電阻R=$\frac{U}{I}$，其大小等于U-I圖線上的點與原點O連線的斜率，可知R隨電壓的升高而增大，
此時電阻值 R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1}{2}$=0.5Ω，故B錯誤；
D、當外電路電阻與電源內電阻相等時，電源的輸出功率最大，所以串聯(lián)一個定值電阻后，若外電阻與電源內阻的差值減小，電源的輸出功率增大，相反減小．若串聯(lián)后外電路總電阻大于電源的內阻，根據P-R圖象知，電源的輸出功率也可能不變，故D正確；
故選：AD．

點評 本題關鍵結合圖象并根據公式U=E-Ir和U=IR求解電源的電動勢、內電阻和外電阻，同時要記住“外電路電阻與電源內電阻相等時，電源的輸出功率最大”的結論．