电路中的图像与功率(含答案).pdf

1 电路中的图像与功率一、基础知识（一） 、电源的电动势和内阻1、电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．(2)表达式： E＝W q. (3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量．2、内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．（二） 、闭合电路欧姆定律1、内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．2、公式I＝E R＋r只适用于纯电阻电路E＝U外＋U内适用于任何电路3、路端电压U 与电流 I 的关系(1)关系式： U＝E－Ir . (2)U－I 图象如图1 所示．①当电路断路即I＝0 时，纵坐标的截距为电源电动势．②当外电路电压为U＝0 时，横坐标的截距为短路电流．③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．（三） 、电路中的功率及效率问题1、电源的总功率(1)任意电路： P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内．(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2R＋r. 2、电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝ U 内I＝P总－P出．3、电源的输出功率(1)任意电路： P出＝UI ＝EI－I2r ＝P总－ P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝E2RR＋r2＝E2R－r2R＋4r. 2 (3)输出功率随R 的变化关系①当 R＝r 时，电源的输出功率最大为Pm＝E24r. ②当 R>r 时，随着R 的增大输出功率越来越小．③当 RUC，故 R1接在电源上时，电源的效率高，A 项正确， B 项错误； 将电阻接在电源上，电阻的 U－I 图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由题图可知，R2与电源的内阻相等，所以R2接在电源上时，电源的输出功率大，故C、D 项错误．13、如图所示， 图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是() A．电源的电动势为50 V B．电源的内阻为25 3ΩC．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V 答案ACD 解析电源的输出电压和电流的关系为：U＝ E－Ir ，显然直线①的斜率的绝对值等于r，8 纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出截距为50 V ，斜率的大小等于r＝50－20 6－0Ω＝5 Ω ，A 正确， B 错误；当电流为I1＝2.5 A 时，由回路中电流I1＝E r＋ R外，解得外电路的电阻 R外＝15 Ω ，C 正确；当输出功率为120 W 时，由题图中P－I 关系图线中看出对应干路电流为4 A，再从 U－I 图线中读取对应的输出电压为30 V ，D 正确．14、如图甲所示，其中R 两端电压U 随通过该电阻的电流I 的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V( 内阻不计 )，且 R1＝1 000 Ω( 不随温度变化)．若改变R2，使 AB 与 BC 间的电压相等，这时() A．R 的阻值为1 000 Ω B．R 的阻值为1 333 ΩC．通过 R 的电流为 1.5 mA D．通过 R 的电流为2.0 mA 答案BC 解析要使 AB 与 BC 间的电压相等，即有E＝UAB＋UBC，UAB＝UBC，解得 UBC＝ 3.5 V．而 UBC＝ U＋ IR1，U＝UBC－IR1，将 UBC＝3.5 V，R1＝1 000 Ω 代入得 U＝3.5－ 1 000I，在题图中作出函数关系U＝3.5－ 1 000I 的图象，如图所示，两图象的交点对应的横、纵坐标I＝ 1.5 mA 、U＝2 V 即为公共解，由IR＝ U 解得 R＝U I＝1 333 Ω ，B、C 正确．。