Question

17．在如圖所示的U-I圖象中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路．由圖象可知（　　）

• A． R的阻值為3Ω
• B． 電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5Ω
• C． 電源的輸出功率為3.0 W
• D． 該電路電源的輸出功率最大值為4.5W

Answer 1

分析 R的阻值等于圖象Ⅱ的斜率大�。�由電源的U-I的關(guān)系圖象與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢(shì)，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻．兩圖線的交點(diǎn)讀出電流與電壓，求出電源的輸出功率．當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大．

解答 解：A、R的U-I圖線的斜率大小等于R的阻值，則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{2}$Ω=1Ω．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，由讀出電源的電動(dòng)勢(shì) E=3V，內(nèi)阻等于圖線Ⅰ的斜率大小，則r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{3}{6}$Ω=0.5Ω．故B正確．
C、兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時(shí)工作狀態(tài)，由圖讀出路端電壓 U=2V，電路中電流 I=2A，則電源的輸出功率為P_出=UI=4W．故C錯(cuò)誤．
D、當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，則該電路電源的輸出功率最大值為 P=$（\frac{E}{2r}）^{2}$r=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=$\frac{{3}^{2}}{4×0.5}$=4.5W．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于圖線關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律，從數(shù)學(xué)角度來理解其物理意義．本題要抓住圖線的斜率、交點(diǎn)的意義來理解圖象的意義．