Question

某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r，随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图（a）中的a、b、c图线所示，根据图线可知

（1）反映P_r 变化的图线是    ；
（2）在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点，这三点的纵坐标P_A、P_B、P_C一定满足关系    ；
（3）电源电动势为    V，电源内阻为    Ω．

Answer 1

【答案】分析：（1）电源内部的发热功率P_r=I²r，P_r是I的二次函数．
（2）横坐标相同的A、B、C 三点，这三点的纵坐标P_A、P_B、P_C分别是电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率，满足P_A=P_B+P_C．
（3）由图线a的斜率求出电源的电动势．当I=2A时，P_r=8W，求出内阻r．
解答：解：（1）电源内部的发热功率P_r=I²r，则知P_r是I的二次函数，是开口向上的抛物线方程，反映P_r 变化的图线是c．
（2）横坐标相同的A、B、C 三点，这三点的纵坐标P_A、P_B、P_C分别是电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率，根据能量关系可知，P_A=P_B+P_C．
（3）对于图线a：由P=EI，电源的电动势E等于此图线的斜率大小，即有E=V=4V．由图线b看出，当I=2A时，P_r=8W，则P_r=I²r得，r=2Ω．
故答案为：
（1）c；（2）P_A=P_B+P_C．（3）4，2
点评：本题涉及三个功率的图线，可以根据物理规律得到功率与电流的关系式，由解析式再理解图线的物理意义．