Question

如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，直線B為電阻R的U-I 圖線，求：
（1）電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻分別是多大？
（2）當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時(shí)，該電源的輸出功率為多少？
（3）若接入該電源的外電阻是一個(gè)最大阻值是2Ω的滑動(dòng)變阻器，則滑動(dòng)變阻器的阻值多大時(shí)，其消耗的功率最大．

Answer 1

分析：（1）由電源的U-I圖象讀出電動(dòng)勢，求出內(nèi)阻．
（2）由電阻R的U-I圖象求出電阻R，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)電路中電流和電源的輸出電壓，再求出電源的輸出功率．
（3）當(dāng)電源的內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，電源的輸出功率最大．

解答：解：（1）讀圖線A可知，圖線縱軸截距等于電源的電動(dòng)勢，則知電源的電動(dòng)勢E=6V，
圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，則電源的內(nèi)阻r=0.5Ω                      
（2）當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時(shí)，兩圖線的交點(diǎn)表示電路的工作狀態(tài)，則知電阻的電壓為U=5V，電流為I=2A，則該電源的輸出功率為：P=U×I=5V×2A=10W                        
（3）當(dāng)R=r時(shí)，即R的阻值是0.5Ω時(shí)，輸出功率最大． 
答：
（1）電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻分別是6V和0.5Ω．
（2）當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時(shí)，該電源的輸出功率為10W．
（3）滑動(dòng)變阻器的阻值為0.5Ω時(shí)，其消耗的功率最大．

點(diǎn)評：本題考查對電源和電阻伏安特性曲線的理解能力，其實(shí)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)，能直接電流和路端電壓，求出電源的輸出功率．