Question

6．某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R₁、R₂的電壓與電流的關(guān)系如圖所示．用此電源和電阻R₁、R₂組成電路．R₁、R₂可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路．為使電源輸出功率最大，可采用的接法是（　�。�

• A． 將R₁、R₂串聯(lián)后接到電源兩端
• B． 將R₁、R₂并聯(lián)后接到電源兩端
• C． 將R₂單獨(dú)接到電源兩端將
• D． R₁單獨(dú)接到電源兩端

Answer 1

分析 由電源的U-I圖線(xiàn)縱橫截距讀出電源的電動(dòng)勢(shì)，由斜率求出電源的內(nèi)阻．由電阻的U-I圖線(xiàn)求出電阻．再分別求出四種情況下電源的輸出功率進(jìn)行選擇．

解答 解：由圖象得到：電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3V，內(nèi)阻為r=0.5Ω，R₁單獨(dú)接到電源兩端輸出功率為P_出1=1.5V×3A=4.5W，R₂單獨(dú)接到電源兩端輸出功率則為P_出2=2V×2A=4W．
由電阻的伏安特性曲線(xiàn)求出 R₁=0.5Ω、R₂=1Ω，當(dāng)將R₁、R₂串聯(lián)后接到電源兩端利用歐姆定律可得電路電流I_串=1.5A，此時(shí)電源的輸出功率P_串=I_串²（R₁+R₂）=3.75W．兩電阻并聯(lián)時(shí)，R_并=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{0.5×1}{0.5+1}$=$\frac{1}{3}$Ω
利用歐姆定律可得電路電流I_并=$\frac{E}{r+{R}_{并}}$=$\frac{3}{0.5+\frac{1}{3}}$A=3.6A，此時(shí)電源的輸出功率P_并=EI_并-I_并²r=4.32W．所以將R₁單獨(dú)接到電源兩端時(shí)電源的輸出功率最大．故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查閉合電路歐姆定律以及電源電功率的輸出問(wèn)題，本題可以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析得到：當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，故分析電阻大小即可明確電功率的變化．