关于电源的U_I图象的应用

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1、关于电源的U・l图象的应用如图1所示，图线a为电源的U-I图象，它表示外电路的电压随电流的变化关系，图线的纵截距为电源电动势，横截距为短路电流，斜率的绝对值为电源内阻.图线b为线性电阻的U・l图象，它表示定值的电阻的伏安特性曲线,两者的交点出标表示该电阻接到该电源上时电路的总电流和路端电压.图中矩形U]MI】O的面积表示此时电源的输出功率，而图中矩形ENliO的面积为电源的总功率，上述两个面积之差为电源内电路消耗的功率.c为非线性电阻的U-I图象，对UJ图象不为直线的电器元件,应注意用交点法求其静态

2、工作点.例].甲、乙两电池的电动势分别为Ej和E2,且E]>E2，内阻分别为厂]和厂2・用这两个电池分别向某一外电阻R供电时，该电阻消耗的电功率相同.现用甲、乙两电池分别向阻值大于R的另一电阻R'供电，R'消耗的功.率分别为Pi、P2.下列关系正确的是（）.A.ri>r2B.riP2D.Pi

3、用甲、乙两电池分别向R'供电时，Pi>P2,选项C正确.例2图4所示为电源a、b的U・l图象，已知两电源所在电路的外电阻均大于它们各自的内阻.下列判断正确的是（）.A.若两电源内电路的热功率相等，则电源b的输出功率较大B.若两电源的输出功率相等，则电源b的内电路上的热功率较小C.若两电源的路端电压变化量相同，则电源b的电流变化量较小D.若两电源的电流变化量相同，则电源b的路端电压变化量较大解析：由图可知，两电源的内阻关系为ra>rb.当两电源内电路的热功率相等时，lb>l。，即电源b的功率大于电源a

4、的功率，所以电源b的输出功率大，选项A正确；图4中的虚线为以两轴为渐近线的双曲线，该曲线上电压和电流的乘积相等，因两电源所在电路的外电阻均大于它们各自的内阻，因此当两电源的输出功率相等时，lb

5、象来讨论，当两电源输出功率相等时,有Mlb，电源b消耗的功率较小，选项B正确.值得注意的是a、b两电源的P-R图线没有交点，若有交点就意味着两个电动势相等而内阻不相等的电源对同一个外电阻供电，有相同的输出功率，这是不可能的.图6实曲线为某一小灯泡的U-I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Q的定值电阻R串联，接在内阻为10、电动势为5V的电源两端，如图7所示，则通过每盏小灯泡的电流强度为,此时小灯泡的电阻为解析：将R=4Q的电阻放入电源内部，可得等效电源的U-I图线如图6屮的直实线所示.在图6

6、中，两盏相同的灯泡并联，则在相同的电压下，通过灯泡的总电流为一盏灯的2倍，由此可得两盏灯并联后的U・l图线如图6中虚曲线所示.实直线与虚曲线的交点所对应的电流和电压分别为0.6A、2V,所以流过每盏灯的电流为0.3A,此时灯泡的电阻为6.67Q.此题也可将等效电源视为两个电动势为5V,内阻为10Q的电池并联而成，这样，每个电池给一盏灯供电.新电池的U-I图线如图6屮虚直线所示，虚直线与实曲线的交点所对应的电流和电压分別为0.3A、2V,同样可求得小灯泡的电流和与之对应的电阻.