Question

13．如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P₀隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為該電源內(nèi)部的熱功率P_r隨電流I變化的圖線，則可知（　　）

• A． 該電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1Ω
• B． 該電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5Ω
• C． 當(dāng)電流I=2A時(shí)，外電阻是2Ω
• D． 當(dāng)電流I=2A時(shí)，電源的輸出功率最大

Answer 1

分析 根據(jù)電源的總功率P_總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率P_r隨電流I變化的圖象的區(qū)別及交點(diǎn)的含義．

解答 解：A、從圖象可知：有兩個(gè)交點(diǎn)．O點(diǎn)處是沒有通電，而C處它們的電功率相等，說明外電阻沒有消耗功率．
因此電流為3A時(shí)，外電阻阻值為零．
由P=I²r可算出r=$\frac{9}{{3}^{2}}$Ω=1Ω，
所以內(nèi)阻的阻值為1Ω．
在C點(diǎn)時(shí)，外電阻為0，所以電動(dòng)勢(shì)E=Ir=3×1V=3V，所以A正確，B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E=I（R+r），
當(dāng)電路中電流為2A時(shí)，外電路的電阻R=$\frac{E}{I}$-r=$\frac{3}{2}$-1=0.5Ω，所以C錯(cuò)誤；
D、電源的輸出功率為$P=（\frac{E}{R+r}）^{2}$，解得當(dāng)且僅當(dāng)R=r=1Ω時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)電流為I=1.5A，故D錯(cuò)誤；
故選：A

點(diǎn)評(píng) 理解電源的總功率P_總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率P_r隨電流I變化的圖象的涵義．