Question

如圖所示，線段Ⅰ為某電源的U-I圖線，線段Ⅱ?yàn)槟畴娮璧腢-I圖線，以它們兩個(gè)組成閉合電路時(shí)，求：
（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為多少？
（2）電源的輸出功率P出為多大？
（3）電源內(nèi)部消耗的電功率是多少？
（4）電源的效率η為多大？

Answer 1

分析：（1）由電源的U-I圖象讀出電動(dòng)勢(shì)，求出內(nèi)阻．
（2）兩圖線交點(diǎn)表示電阻與電源組成閉合電路時(shí)的工作狀態(tài)，讀出電壓和電流，由公式P=UI求出電源的輸出功率P_出．
（3）電源內(nèi)部損耗的電功率由公式P_內(nèi)=I²r求解．
（4）電源的總功率為P_總=IE，電源的效率為η=

P出

P總

×100%．代入數(shù)據(jù)求解即可．

解答：解：（1）從A的圖線可讀出
電源的電動(dòng)勢(shì) E=3V，
內(nèi)阻 r=

E

Im

=

3

6

Ω=0.5Ω；
（2）從圖象的交點(diǎn)可讀出：路端電壓 U=2V，電路電流 I=2A
則電源的輸出功率為 P_出=UI=2×2W=4W．
（3）電源內(nèi)部損耗的電功率P_內(nèi)=I²r=2²×0.5W=2W．
（4）電源的總功率為P_總=IE=2×3W=6W，
故電源的效率為η=

P出

P總

×100%=

4

6

=66.7%．
答：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻分別為0.5Ω．
（2）電源的輸出功率P_出為4W．　
（3）電源內(nèi)部損耗的電功率是2W．　
（4）電源的效率η是66.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)電源和電阻伏安特性曲線的理解能力，關(guān)鍵要理解兩圖線的交點(diǎn)就表示該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)的工作狀態(tài)，能直接讀出電流和路端電壓，從而求出電源的輸出功率．