Question

如图，a为电源的U-I图线，b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为

4W

，电源的效率为

67%

，电源内阻消耗的功率为

2W

，外电阻和内阻之比为

2：1

．

Answer 1

分析：由电源的U-I图象读出电动势，求出内阻．由电阻R的U-I图象求出电阻R，根据闭合电路欧姆定律求出用该电源和该电阻组成闭合电路时电路中电流和电源的输出电压，再求出电源的输出功率和效率．

解答：解：由b图线得到，电阻R=

U

I

=

2

2

Ω=1Ω，由a图线得到，电源的电动势为E=3V，短路电流为I_短=6A，内阻为r=

E

I短

=

3

6

Ω=0.5Ω，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中电流为I=

E

R+r

=2A，路端电压为U=E-Ir=2V，则电源的输出功率为P=UI=4W，电源的效率为η=

UI

EI

=

2

3

×100%≈67%；
电源内电阻消耗的功率为：P_内=I²r=2²×0.5W=2W；
外电阻和内阻之比为R：r=1：0.5=2：1；
故答案为：4W，67%，2W，2：1

点评：本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，其实两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接电流和路端电压，求出电源的输出功率．