Question

9．如圖所示的電源的電流與路端電壓的關(guān)系曲線中，m、n分別為電源和定值電阻的圖線，則以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 該電源的內(nèi)阻r=0.5Ω
• B． 定值電阻的阻值為$\frac{1}{3}$Ω
• C． 如果將電阻直接接在該電源上，則該定值電阻消耗的電功率為4W
• D． 改變負(fù)載，電源的最大輸出功率為為4W

Answer 1

分析 電源I-U圖象與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值倒數(shù)是電源內(nèi)阻，根據(jù)圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻．由幾何關(guān)系求出圖象交點(diǎn)的縱坐標(biāo)．當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大．

解答 解：A、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，當(dāng)I=0時(shí)，U=E，可得 E=4V．當(dāng)U=0時(shí)，r=$\frac{E}{I}$=$\frac{4}{4}$=1Ω，故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)兩圖象交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為I，由幾何關(guān)系得：$\frac{4-I}{4}$=$\frac{3}{4}$，解得 I=1A，則定值電阻的阻值為 R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{1}$=3Ω，故B錯(cuò)誤．
C、如果將電阻直接接在該電源上，則兩圖象的交點(diǎn)表示電路的工作狀態(tài)，路端電壓為 U=3V，電路中電流為I=1A，該定值電阻消耗的電功率 P=UI=3W，故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，電源的最大輸出功率為 P_m=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=4W，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是推導(dǎo)出電源的U-I圖象的表達(dá)式，明確縱軸截距表示短路電流，橫軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率絕對(duì)值的倒數(shù)表示內(nèi)電阻；同時(shí)要明確兩個(gè)圖象交點(diǎn)的含義．