Question

如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象，直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象，直線C為電阻R的兩端電壓與電流關系的圖象．若這個電阻R分別接到a、b兩個電源上，則（　　）

A．R接到a電源上，電源的效率較高

B．R接到a電源上，電源的輸出功率較大

C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低

D．R接到b電源上，電源的熱效率和電源的效率都較高

Answer 1

分析：本題首先要理解電源效率的含義：電源的效率等于電源的輸出功率占總功率的百分比．根據歐姆定律得到，電源的效率也等于外電阻與電路總電阻之比．由電源的U-I圖象斜率大小等于電源的內阻，比較讀出電源內電阻的大小，確定電源的效率關系．當電阻R與電源組成閉合電路時，電阻R的U-I圖線與電源的U-I圖線的交點表示工作狀態，交點坐標的乘積等于電源的輸出功率．

解答：解：A、電源的效率η=

P出

P總

=

UI

EI

=

R

R+r

．由閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知，b電源的內阻r較小，R接到b電源上，電源的效率較高．故A錯誤．
B、C當電阻R與電源組成閉合電路時，電阻R的U-I圖線與電源的U-I圖線的交點表示電阻的工作狀態，交點的縱坐標表示電壓，橫坐標表示電流，兩者乘積表示電源的輸出功率，由圖看出，R接到a電源上，電壓與電流的乘積較大，電源的輸出功率較大．由上知，電源的效率較低．故BC正確．
D、電源的熱功率P_熱=I²r，由圖看出，R接到b電源上，電路中電流較小，b電源的內阻r較小，所以電源的熱功率較低．故D錯誤．
故選BC

點評：本題是電源的外特性曲線與電阻的伏安特性曲線的綜合，關鍵理解交點的物理意義，也可以根據歐姆定律研究電流與電壓關系，來比較電源的輸出功率．