Question

如图所示，线段Ⅰ为某电源的U-I图线，线段Ⅱ为某电阻的U-I图线，以它们两个组成闭合电路时，求：
（1）电源的电动势和内阻分别为多少？
（2）电源的输出功率P出为多大？
（3）电源内部消耗的电功率是多少？
（4）电源的效率η为多大？

Answer 1

分析：（1）由电源的U-I图象读出电动势，求出内阻．
（2）两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态，读出电压和电流，由公式P=UI求出电源的输出功率P_出．
（3）电源内部损耗的电功率由公式P_内=I²r求解．
（4）电源的总功率为P_总=IE，电源的效率为η=

P出

P总

×100%．代入数据求解即可．

解答：解：（1）从A的图线可读出
电源的电动势 E=3V，
内阻 r=

E

Im

=

3

6

Ω=0.5Ω；
（2）从图象的交点可读出：路端电压 U=2V，电路电流 I=2A
则电源的输出功率为 P_出=UI=2×2W=4W．
（3）电源内部损耗的电功率P_内=I²r=2²×0.5W=2W．
（4）电源的总功率为P_总=IE=2×3W=6W，
故电源的效率为η=

P出

P总

×100%=

4

6

=66.7%．
答：（1）电源的电动势为3V，内阻分别为0.5Ω．
（2）电源的输出功率P_出为4W．　
（3）电源内部损耗的电功率是2W．　
（4）电源的效率η是66.7%．

点评：本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接读出电流和路端电压，从而求出电源的输出功率．