Question

4．如图所示的U-I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，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连接成闭合电路，由图象可知（　　）

• A． R的阻值为1.5Ω
• B． 电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
• C． 电源的输出功率为3.0W
• D． 电源内部消耗功率为0.5W

Answer 1

分析 由电源的路端电压与电流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

解答 解：A、由直线Ⅱ的斜率知$R=\frac{U}{I}=\frac{1.5}{1}Ω=1.5Ω$，故A正确；
B、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，$r=\frac{△U}{△I}=\frac{3}{2.0}=1.5Ω$，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=1.5V，电流I=1.0A，则电源的输出功率为P_出=UI=1.5W．故C错误
D、电源内部消耗的功率${P}_{r}^{\;}={I}_{\;}^{2}r={1}_{\;}^{2}×1.5=1.5W$，故D错误；
故选：A

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．