Question

4．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为电阻R的两端电压与电流关系的图象．若这个电阻R分别接到a、b两个电源上，则（　　）

• A． R接到a电源上，电源的效率较高
• B． R接到b电源上，电源的输出功率较大
• C． R接到b电源上，电源的效率较低
• D． R接到a电源上，电源的输出功率较大

Answer 1

分析 电源的效率等于电源的输出功率占总功率的百分比．根据欧姆定律得到，电源的效率也等于外电阻与电路总电阻之比．由电源的U-I图象斜率大小等于电源的内阻，比较读出电源内电阻的大小，确定电源的效率关系．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点坐标的乘积等于电源的输出功率．

解答 解：当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示电阻的工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，电源的输出功率P=UI，由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，电源的效率η=$\frac{{P}_{出}^{\;}}{{P}_{总}^{\;}}$=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{R}{R+r}$．由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，b电源的内阻r较小，R接到b电源上，电源的效率较高，故ABC错误；D正确；
故选：D

点评 本题是电源的外特性曲线与电阻的伏安特性曲线的综合，关键理解交点的物理意义，也可以根据欧姆定律研究电流与电压关系，来比较电源的输出功率．