电源的功率和效率小专题(带答案)

电源的功率和效率小专题

恒定电流小专题

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.如图所示，图线a是某一电源的U﹣I曲线，图线b是一定值

电阻的U﹣I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路

（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（）

A. 该定值电阻为；

B. 该电源电动势为20V；

C. 将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大；

D. 将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大；

2.如图，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识

不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭

合电路时，L1恰好能正常发光．另有一相同材料制

成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的

是（）

A. 电源的内阻为

B. 把灯泡换成,可能正常发光

C. 把灯泡换成,电源的输出功率可能相等

D. 把灯泡换成,电源的输出功率一定变小

3.如图，直线A为电源的U—I图线，直线B和C分别为电

阻R1、R2的U-I图线。现用该电源分别与R1、R2组成闭

合电路甲和乙。由图像一定能确定的是（）

A. 电阻

B. 电源输出功率甲乙

C. 电源内阻消耗的功率甲乙

D. 电源效率甲乙

4.如图所示,直线A是电源的路端电压和干路电流的关系图线,直线B、C分别是电阻

R1、R的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )

A. 接在电源上时,电源的效率高

B. 接在电源上时,电源的效率高

C. 接在电源上时,电源的输出功率大

D. 电源的输出功率一样大

5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压

与电流的关系如图所示，用此电源和电阻R1、R2组成电

路．R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．在

所有可能的各种接法中，下列说法正确的是（）

A. 将、并联后接到电源两端,电源输出功率最大,

电源效率最低

B. 将、并联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最高

C. 将、串联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最低

D. 将、串联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最高

6.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随

电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部

热功率P随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标

为2 A，那么线段AB表示的功率差及I = 2 A对应的外

电阻是（）

A. 2 W,

B. 4 W,

C. 2 W,

D. 6 W,

7.如图所示，直线A、B分别为电源a，b的路端电压与电流的关

系图线，设两个电源的内阻分别为r a和r b，若将电阻R分别接

到a，b两电源上，则

（）

A.

B. R接到A电源上,电源的效率较高

C. R接到B电源上时,电源内阻的热功率较高

D. 不论R多大,电源A的输出功率总比电源B的输出功率大

8.在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源

路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电

动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2．如果外电路分别接

入相同的电阻R，则两个电源的（）

A. 路端电压和电流不可能同时相等

B. 输出功率不可

能相等

C. 总功率不可能相等

D. 效率不可能相等

二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）

9.在如图所示的电路中，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电

源内阻（r＜，r＜）。则以下说法中正确的是（）

A. 当时,上获得最大功率

B. 当时,上获得最大功率

C. 当时,电源的输出功率最大

D. 当时,电源的效率最大

10.图为测量电源电动势和内阻时根据测量数据作出的路端电压与

电流的关系图线,C、E分别是图像上工作点D对应的纵坐标和横

坐标,由图可知( )

A. 的值表示外电路电阻的大小

B. 的值表示电源内阻的大小

C. 的值表示电源效率

D. 矩形OCDE的面积表示电源的输出功率

三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）

11.如图所示的电路中，电源的电动势E=80V，内电阻r=2Ω，

R1=4Ω，R2为滑动变阻器．问：

（1）R2阻值为多大时，它消耗的功率最大？

（2）如果要求电源输出功率为600W，外电路电阻R2应取

多少？此时电源效率为多少？

（3）该电路中R2取多大时，R1上功率最大？

12.如图所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻

R的U-I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：

（1）电源的电功率P是多大；

（2）电源内部损耗的热功率P热是多少；

（3）电源的效率η是多大？

答案和解析

1.【答案】C

【解析】【分析】

根据图线b的斜率求出定值电阻的阻值；读出两图线交点处电压和电流，根据欧姆定律求出电源的电动势；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大。

定值电阻的伏安特性曲线斜率等于电阻，电源的伏安特性曲线的斜率绝对值表示内电阻、纵轴截距表示电动势。

【解答】

A.图线b的斜率k==6Ω，则定值电阻的阻值R=k=6Ω，故A正确；

B.由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势：E=U+Ir=15V+2.5×2V=20V，故B正确；

CD.对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，故将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大，故C错误，D正确。

本题选错误的，故选C。

2.【答案】C

【解析】【分析】

电源的外特性曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是灯泡与电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势，从而可算出电源的输出功率。

解决这类问题的关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵。

【解答】

A.由图读出电源的电动势为E=10V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则

r=Ω=2.5Ω，故A错误；

BCD.灯泡与电源连接时，A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，则知其电压U=6V，I=1.6A，则灯泡L1的额定电压为6V，功率为P=UI=9.6W．

把灯泡L1换成“6V，22W”的灯泡L2，不能正常发光，而由P=知：灯泡L2的正常工作时的电阻为R2===1.64Ω

灯泡L1的电阻为R1==Ω=3.75Ω，则知正常发光时灯泡L2的电阻更接近电源的内阻，

但是这里灯泡并没有达到正常发光，此时L2的电阻是不确定的；电源的输出功率可能

变大，可能相等，也有可能变小，故BD错误，C正确。

故选C。

3.【答案】C

【解析】【分析】

根据U-I图象的斜率表示电阻比较两电阻的大小；由图象分别得出电源连接电阻R1和

R2时，电源的输出功率、内阻消耗的功率及效率，通过比较判断即可。

本题考查的是闭合电路里的能量的转化问题，正确理解U-I图象的物理意义，熟练、灵活的应用电功率公式，是解题的关键所在。