Question

14．如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，直線B為電阻R的U-I圖線，（注意縱軸的起點不是0）求：
（1）求該電源的電動勢和內(nèi)阻以及電阻R的阻值
（2）當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時，該電源的輸出功率為多少瓦？
（3）若接入該電源的外電阻是一個最大阻值是2Ω是滑線變阻器，則該電源輸出功率的
最大值能達到多少瓦？

Answer 1

分析 （1、2）由電源的U-I圖象讀出電動勢，求出內(nèi)阻．兩圖象的交點表示此電阻接在此電源上的工作電壓，讀出電壓和電流，再求出電源的輸出功率；
（3）當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大，再功率公式求解．

解答 解：（1）由B圖線得到，電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{5}{2}=2.5$Ω，
由A圖線得到，電源的電動勢為E=6V，短路電流為I_短=6A，圖象的斜率表示內(nèi)阻，則r=$\frac{6-3}{6}$=0.5Ω；
（2）由圖知：當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時，路端電壓U=5V，電流I=2A，
則輸出功率為：
P=U×I=5V×2A=10W
（3）當(dāng)R=r=1Ω時，電源輸出功率的最大值為：
P_max=$\frac{{E}^{2}}{4r}=\frac{36}{2}$=18W
答：（1）該電源的電動勢為6V，內(nèi)阻為0.5Ω，電阻R的阻值為2.5Ω；
（2）當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時，該電源的輸出功率為10W；
（3）若接入該電源的外電阻是一個最大阻值是2Ω是滑線變阻器，則該電源輸出功率的最大值能達到18W

點評 本題考查對電源和電阻伏安特性曲線的理解能力，其實兩圖線的交點就表示該電源和該電阻組成閉合電路時的工作狀態(tài)，能直接電流和路端電壓，求出電源的輸出功率．