Question

5．如下图所示，直线b为电源的U-I图象，直线a为电阻R的U-I图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，以下说法中正确的是（　　）

• A． 电源的总功率为6W
• B． 电源的输出功率为4W
• C． 电源的效率为33.3%
• D． 电源的效率为66.7%

Answer 1

分析 由电源的U-I图象a纵轴截距读出电源的电动势，斜率求出电源的内阻．由电阻R的U-I图象b斜率求出电阻R，根据闭合电路欧姆定律求出用该电源和该电阻组成闭合电路时电路中电流和电源的输出电压，再求出电源的输出功率和效率．

解答 解：由b图线得到，电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2}{2}$Ω=1Ω．由a图线纵轴的截距得到，电源的电动势为E=3V，短路电流为I_短=6A，则电源的内阻为r=$\frac{E}{{I}_{短}}$=$\frac{3}{6}$Ω=0.5Ω．
用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中电流为 I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{1+0.5}$A=2A，
则电源的总功率 P_总=EI=3×2W=6W；
路端电压为U=E-Ir=3V-1×1V=2V，则电源的输出功率为P=UI=2×2W=4W；
电源的效率为η=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{2}{3}$≈67%．故ABD正确，C错误．
故选：ABD．

点评 本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，其实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，能直接电流和路端电压，求出电源的输出功率．