Question

1．如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L₁的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L₁组成闭合电路时，灯泡L₁恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）

• A． 此电源的内阻为$\frac{2}{3}$Ω
• B． 灯泡L₁的额定功率为6 W
• C． 把灯泡L₁换成“3 V，20 W”的灯泡L₂，电源的输出功率将变小
• D． 此时电源的效率为75%

Answer 1

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．

解答 解：A、由图读出电源的电动势为 E=4V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则 r=$\frac{4-1}{6}$Ω=0.5Ω，故A错误；
B、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=3V，I=2A，则灯泡D₁的额定电压为3V，功率为=UI=6W，故B正确．
C、把灯泡L₁换成“3V，20W”的灯泡L₂，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$ 知：灯泡L₂的正常工作时的电阻为 R₂=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{20}$=0.45Ω
灯泡L₁的电阻为R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{2}$Ω=1.5Ω，把灯泡L₁换成“3V，20W”的灯泡L₂时，输出电压小于3V，灯泡L₂的电阻小于0.45Ω，更接近电源的内阻，电源的输出功率将变大，故C错误；
D、电源的效率为 η=$\frac{UI}{EI}$×100%=$\frac{U}{E}$×100%=$\frac{3}{4}$×100%=75%，故D正确；
故选：BD．

点评 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．