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6.闭合电路中电池电动势E一定,内阻r也一定.外电路电阻R可变.用U表示电池的路端电压,P总表示电池的总功率,P出表示电池的输出功率,η表示电池的效率,则以下各图中正确的是( )A. | B. | C. | D. |
分析 根据闭合电路欧姆定律分析外电阻增大时,电流的变化和路端电压的变化,根据电源的效率等于输出功率与电源总功率的百分比,分析电源的效率与外电阻的关系,当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大.
解答 解:A、由闭合电路欧姆定律得知,U=$\frac{ER}{R+r}$,外电阻增大时,路端电压非线性增大.故A正确.
B、电池的总功率${P}_{总}=\frac{{E}^{2}}{R+r}$,因为E、r都是定值,所以电池的总功率P总-R图象应该是${P}_{总}=\frac{{E}^{2}}{R+r}$图象向左平移r个单位,形成的反比例曲线.故B错误.
C、根据数学知识分析得知,当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大,所以随着外电阻的增大,电源的输出功率先增大后减小,故C正确;
D、电池的效率为η=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{U}{E}$=$\frac{R}{R+r}=\frac{1}{1+\frac{r}{R}}$,外电路电阻增大时,电源的效率η增大,当R=r时,效率为0.5,随着电阻的增大,效率无限接近于1.故D正确.
故选:ACD
点评 本题主要考查了闭合电路欧姆定律得直接应用,要判断图象是否正确,最好写出变量之间的函数表达式,根据数学知识判断,知道当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大.
练习册系列答案
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