Question

如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，直線B為電阻R的U-I 圖線，求：
（1）電源的電動勢和內阻分別是多大？
（2）當用此電阻R和該電源組成的閉合電路時，該電源的輸出功率為多少？
（3）若接入該電源的外電阻是一個最大阻值是2Ω的滑動變阻器，則滑動變阻器的阻值多大時，其消耗的功率最大．

Answer 1

分析：（1）由電源的U-I圖象讀出電動勢，求出內阻．
（2）由電阻R的U-I圖象求出電阻R，根據閉合電路歐姆定律求出用該電源和該電阻組成閉合電路時電路中電流和電源的輸出電壓，再求出電源的輸出功率．
（3）當電源的內電阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大．

解答：解：（1）讀圖線A可知，圖線縱軸截距等于電源的電動勢，則知電源的電動勢E=6V，
圖線的斜率大小等于電源的內阻，則電源的內阻r=0.5Ω                      
（2）當用此電阻R和該電源組成的閉合電路時，兩圖線的交點表示電路的工作狀態，則知電阻的電壓為U=5V，電流為I=2A，則該電源的輸出功率為：P=U×I=5V×2A=10W                        
（3）當R=r時，即R的阻值是0.5Ω時，輸出功率最大． 
答：
（1）電源的電動勢和內阻分別是6V和0.5Ω．
（2）當用此電阻R和該電源組成的閉合電路時，該電源的輸出功率為10W．
（3）滑動變阻器的阻值為0.5Ω時，其消耗的功率最大．

點評：本題考查對電源和電阻伏安特性曲線的理解能力，其實兩圖線的交點就表示該電源和該電阻組成閉合電路時的工作狀態，能直接電流和路端電壓，求出電源的輸出功率．