Question

11．如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的圖線，其中U₀、I₀、U、I已知，下列說法正確的是（　�。�

• A． 陰影部分的面積UI表示電源的輸出功率，電源的效率為$\frac{UI}{{U}_{0}{I}_{0}}$×100%
• B． 電源電動(dòng)勢(shì)為U₀，內(nèi)阻為$\frac{U}{I}$
• C． 當(dāng)滿足α=β時(shí)，電源的輸出功率最大
• D． 當(dāng)滿足α＞β時(shí)，電源的效率大于50%

Answer 1

分析 兩條圖線的交點(diǎn)為負(fù)載電阻與電源相連后的工作狀態(tài)，電壓為路端電壓；電流為工作電流，即干路電流．根據(jù)功率公式PUI分析電源的輸出功率．根據(jù)結(jié)論：電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，據(jù)此分析所給選項(xiàng)．

解答 解：A、兩條圖線的交點(diǎn)為負(fù)載電阻與電源相連后的工作狀態(tài)，交點(diǎn)縱坐標(biāo)U為路端電壓，橫坐標(biāo)I為干路電流，由P=UI知，陰影部分的面積為路端電壓與干路電流的乘積，即為電源的輸出功率．電源的電動(dòng)勢(shì)為U₀，電源的效率為 η=$\frac{UI}{EI}$×100%=$\frac{UI}{{U}_{0}I}$×100%，故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-Ir，當(dāng)I=0時(shí)，U=E，所以由圖知，電源電動(dòng)勢(shì)為U₀，內(nèi)阻為$\frac{{U}_{0}}{{I}_{0}}$，故B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)滿足α=β時(shí)，電源的內(nèi)、外阻相等，電源的輸出功率最大，故C正確．
D、當(dāng)滿足α=β時(shí)，此時(shí)電源的效率為50%．當(dāng)滿足α＞β時(shí)，電源的內(nèi)阻大于外電阻，內(nèi)電壓大于外電壓，則電源的輸出功率小于總功率的一半，所以電源的效率小于50%，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題要理解電源的U-I圖象與電阻的U-I圖線的物理意義，明確兩者的交點(diǎn)表示它們組成閉合電路時(shí)的工作狀態(tài)．