Question

12．在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图象可知正确的是（　　）

• A． 电源的电动势为3V，内阻为1Ω
• B． 电阻R的阻值为2Ω
• C． 电源的输出功率为4W
• D． 电源的效率为50%

Answer 1

分析 由电源的U-I的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻．电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻．两图线的交点读出电流与电压，求出电源的输出功率和效率．

解答 解：A、根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3}{6}$Ω=0.5Ω．故A错误．
B、电阻的U-I图线的斜率等于电阻，则电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{2}$Ω=1Ω．故B错误．
C、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为P_出=UI=4W．故C正确．
D、电源的效率η=$\frac{{P}_{出}^{\;}}{{P}_{总}^{\;}}$=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{2}{3}$=66.7%．故D错误．
故选：C

点评 对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义．本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义．