题目内容
2.在“测电源电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线,如图所示.两个电源的电动势分别为E1、E2,内阻分别为r1、r2.如果外电路分别接入相同的电阻R,则两个电源的( )A. | 路端电压和电流不可能同时相等 | B. | 输出功率不可能相等 | ||
C. | 总功率不可能相等 | D. | 效率不可能相等 |
分析 研究电源外特性曲线与坐标轴交点的物理意义,可判断E1>E2,r1>r2;根据根据图象结合功率公式可明确路端电压及功率及效率关系.
解答 解:由闭合电路欧姆定律U=E-Ir,得
当I=0,U=E,U-I图线与U轴的交点表示断路,U=E,
图线斜率大小表示r
则可判断出E1>E2,r1>r2
A、作出R的U-I图象,斜率表示电阻,如果其通过题目图中的两条线的交点,则U1=U2且I1=I2;此时输出功率P=UI,则输出功率相等;故AB错误;
C、电源消耗的总功率P=EI,要满足P1=P2,由于E1>E2,必须满足I1<I2,如图所示:
故对于图中所示的情况,可能有P1=P2;故C错误;
D、电源的效率η=$\frac{U}{E}$×100%=$\frac{R}{R+r}$×100%;由图可知,电源1的内电阻较大,则电源1的效率较低,它们不可能相等;故D正确;
故选:D.
点评 本题考查测电动势和内电阻实验中的数据处理,要注意正确应用图象进行分析;物理图线关键在于图线的物理意义,能根据闭合电路欧姆定律求解电路问题,难度适中.
练习册系列答案
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