Question

4．如圖所示，A、B分別為電源E和電阻R的U-I圖線，虛線C是過(guò)圖線A、B交點(diǎn)的曲線B的切線，現(xiàn)將電源E與電阻R及開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線組成閉合電路，由圖象可得（　�。�

• A． 電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，此時(shí)消耗的總功率為6W
• B． R的阻值隨電壓升高而增大，此時(shí)的阻值為1Ω
• C． 若再串聯(lián)一定值電阻，電源的輸出功率可能不變
• D． 此時(shí)電源消耗的熱功率為4W，效率約為66.7%

Answer 1

分析 由電源的U-I圖象與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢(shì)，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻．電阻R的伏安特性曲線上的點(diǎn)與原點(diǎn)O連線的斜率表示電阻．兩圖線的交點(diǎn)讀出電流與電壓，求出電源的輸出功率和效率．

解答 解：A、電源的U-I圖象縱截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=1V，電流I=2A，則電源的總功率為：P=EI=3×2W=6W，故A正確；
B、電阻R=$\frac{U}{I}$，其大小等于U-I圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)O連線的斜率，可知R隨電壓的升高而增大，此時(shí)電阻值R=$\frac{1}{2}=0.5Ω$，故B錯(cuò)誤；
C、電源內(nèi)阻等于A圖線的斜率大小，則r=$\frac{3}{3}=1Ω$，當(dāng)外電路電阻與電源內(nèi)電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，所以增加一個(gè)定值電阻后，電源的輸出功率可能增大，也可能減小，也可能不變，故C正確；
D、此時(shí)電源消耗的熱功率${P}_{r}={I}^{2}r={2}^{2}×1=4W$，效率$η=\frac{P{-P}_{r}}{P}=\frac{6-4}{6}=33.3%$，故D錯(cuò)誤．
故選：AC

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵結(jié)合圖象并根據(jù)公式U=E-Ir和U=IR求解電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻和外電阻，同時(shí)要記住“外電路電阻與電源內(nèi)電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大”的結(jié)論