Question

4．如圖所示的U-I圖象中，直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知（　�。�

• A． 電源的效率為33.3%
• B． 電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5Ω
• C． 電源的輸出功率為3.0w
• D． 電源內(nèi)部消耗功率為1.5w

Answer 1

分析 由圖象Ⅰ可知電源的電動勢為3.0V，短路電流為2.0A；由圖象Ⅱ可得外電路電阻R為1.5Ω，兩圖象的交點坐標即為電阻R和電源構(gòu)成閉合回路時的外電壓和干路電流．再根據(jù)功率公式可明確輸出功率及內(nèi)部消耗的功率．

解答 解：A、由兩圖象的交點坐標，可得電阻兩端的電壓為U=1.5V，則電源的效率η=$\frac{U}{E}$×100%=$\frac{1.5}{3}×100%$=50%；故A錯誤；
B、由圖象Ⅰ可知，電源電動勢E=3.0V，短路電流I_短=2.0A，電源內(nèi)阻r=$\frac{E}{{I}_{短}}$Ω=1.5Ω，故B錯誤．
C、由兩圖象的交點坐標，可得電源的路端電壓為1.5V，干路電流為1.0A，電源的輸出功率為P=UI=1.5×1.0W=1.5W，故C錯誤．
D、由圖象Ⅰ可知，電源電動勢E=3.0V，短路電流I_短=2.0A，電源內(nèi)阻r=$\frac{E}{{I}_{短}}$Ω=1.5Ω，則電源內(nèi)部消耗的功率P_內(nèi)=I²r=1×1.5=1.5W；故D正確；
故選：D．

點評 對于圖線關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律，從數(shù)學角度來理解其物理意義．本題要抓住圖線的斜率、交點的意義來理解圖象的意義．