Question

1．如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，曲線B為某小燈泡L₁的U-I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L₁組成閉合電路時(shí)，燈泡L₁恰好能正常發(fā)光，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 此電源的內(nèi)阻為$\frac{2}{3}$Ω
• B． 燈泡L₁的額定功率為6 W
• C． 把燈泡L₁換成“3 V，20 W”的燈泡L₂，電源的輸出功率將變小
• D． 此時(shí)電源的效率為75%

Answer 1

分析 電源的外特性曲線與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)就是燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，由圖可讀出工作電壓和電流及電源的電動(dòng)勢(shì)，從而可算出電源的輸出功率．

解答 解：A、由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為 E=4V，圖線A的斜率大小表示電源的內(nèi)阻，則 r=$\frac{4-1}{6}$Ω=0.5Ω，故A錯(cuò)誤；
B、燈泡與電源連接時(shí)，A、B兩圖線的交點(diǎn)表示燈泡的工作狀態(tài)，則知其電壓U=3V，I=2A，則燈泡D₁的額定電壓為3V，功率為=UI=6W，故B正確．
C、把燈泡L₁換成“3V，20W”的燈泡L₂，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$ 知：燈泡L₂的正常工作時(shí)的電阻為 R₂=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{20}$=0.45Ω
燈泡L₁的電阻為R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{2}$Ω=1.5Ω，把燈泡L₁換成“3V，20W”的燈泡L₂時(shí)，輸出電壓小于3V，燈泡L₂的電阻小于0.45Ω，更接近電源的內(nèi)阻，電源的輸出功率將變大，故C錯(cuò)誤；
D、電源的效率為 η=$\frac{UI}{EI}$×100%=$\frac{U}{E}$×100%=$\frac{3}{4}$×100%=75%，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵在于從數(shù)學(xué)角度理解圖象的物理意義，抓住圖象的斜率、面積、截距、交點(diǎn)等方面進(jìn)行分析，更加全面地讀出圖象的物理內(nèi)涵．