题目内容
电池甲和乙的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电,则在这个电阻上所消耗的电功率相同.若用甲、乙电池分别向某个电阻R′供电,则在R′上消耗的电功率分别为P1和P2.已知E1>E2,R′>R,则( )A.r1>r2 B.r1<r2 C.P1>P2 D.P1<P2
解析:将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路,路端电压U和干路电流I的关系为U=E-Ir.
在UI直角坐标系中作U-I图线, 则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为-r的直线,这条线可被称为电源的伏安特性曲线.如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线,为过原点的直线,斜率为R,则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态.此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率.
图3
依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线.由于两电池分别接R时,R消耗的电功率相等,故这三条线必相交于一点,如图3所示,由于α1>α2,所以r1>r2.
作R′的伏安特性曲线,由图3可知:当甲电池接R′时,P1=U1I1;当乙电池接R′时,P2=U2I2.由于U1>U2,I1>I2,所以P1>P2.选A、C两项.
答案:AC
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