Question

如圖所示，直線a、拋物線b和曲線c分別為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率P、電源內部發(fā)熱功率P_r、輸出功率P_R隨電流I變化的圖象，根據圖象可知（　�。�

A、電源的電動勢為9V，內阻為3Ω

B、電源的電動勢為3V，內阻為1Ω

C、圖象中任意電流值對應的P、P_r、P_R間的關系為P＞P_r+P_R

D、電路中總電阻為2Ω時，外電阻上消耗的功率最大且為2.25W

Answer 1

分析：三種功率與電流的關系是：直流電源的總功率P_E=EI，內部的發(fā)熱功率P_r=I²r，輸出功率P_R=EI-I²r，根據數學知識選擇圖線．根據圖線a斜率求解電源的電動勢．由圖讀出電流I=3A時，發(fā)熱功率P_r=I²r，求出電源的內阻．當電流為1.5A時，根據閉合電路的歐姆定律求出總電阻，根據能量關系求外電阻上消耗的最大功率．

解答：解：A、B：直流電源的總功率P_E=EI，故圖線a的斜率等于電源的電動勢，由得到E=

P

I

=3V．
由圖線b，當I=3A時，P_r=9W，由公式P_r=I²r得，r=1Ω．故A錯誤，B正確．
C、在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C 三點，這三點的縱坐標P_A、P_B、P_C，則這三點的縱坐標P_A、P_B、P_C分別是電源的總功率、電源內部的發(fā)熱功率和輸出功率，根據能量關系可知，P_A=P_B+P_C．即P=P_r+P_R，故C錯誤．
D、由圖線c可知，當電流為1.5A時外電阻消耗的功率最大．此時電路中的總電阻為R+r=

E

I

=

3

1.5

Ω=2Ω，外電阻上消耗的功率最大為P_R=EI-I²r=3×1.5-1.5²×1Ω=2.25W．故D正確．
故選BD．

點評：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據解析式來理解圖象的物理意義．