题目内容
【题目】如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。已知该直流电源内阻不随温度变化。由图线可知( )
A. 当电路中的电流为1A时,电源的输出功率为3W
B. 当电路中的电流为2A时,电源的输出功率为2W
C. 电源的最大输出功率为2W
D. 当电路中的电流为1.5A时,电源效率最高
【答案】B
【解析】
根据电源的总功率P=EI,由C点的坐标求出电源的电动势和内阻。AB段表示外电路的功率,再求解AB段表示的功率。
在C点电源的总功率和电源的内部的热功率Pr相等,说明此时,只有内电路,外电路短路,即外电阻为0,电源的总功率P=EI,C点表示I=3A,P=9W,则电源的电动势E=3V。由图看出,C点表示外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有P=I2r,代入解得:r=1Ω; 当电流为1A时,电源的总功率为:P总=EI=3×1=3W.故A错误;当电流为2A时,根据闭合电路欧姆定律,有:,解得外电阻为:,电源的输出功率为:P外=I2R=22×0.5=2W.故B正确;当外电阻与内电阻相等时电源的输出功率最大,此时:,电源的最大输出功率为:.故C错误;电源的效率为:,可知外电阻的电阻值越大,电源的效率越高。故D错误;故选B。
【题目】将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池,通过前期查阅相关资料,得知其电动势约为1.3~2.0V,内阻约为400~800Ω。某兴趣小组为了精确测量水果电池的电动势和内阻利用滑动变阻器R(0-3kΩ),毫安表满偏电流3mA,电阻约10Ω)电压表 (量程0-2.0V,电阻约1000Ω),开关导线等设计了如图甲、乙两种实验电路。
(1)为了使结果更加精确,本实验应该选择_________图的电路(填“甲”或“乙”).
(2)按照所选电路进行实验,得到多组电压表示数U和电流表示数I,并记录在下表内.
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
电压 | 1.28 | 1.08 | 0.89 | 0.75 | 0.64 | 0.42 | 0.40 | 0.18 |
电流 | 0.47 | 0.84 | 1.23 | 1.48 | 1.69 | 1.87 | 2.13 | 2.52 |
请根据测量数据在答题卡的坐标纸中描出第5、6组数据,并作出U-I图线________.
(3)根据U-I图像,可知此水果电池的电动势为________V,内阻为______Ω(结果保留三位有效数字).