Question

4．如圖所示直線OAC為某一直流電源的總功率P_總隨電流I的變化圖線，拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率P_r隨電流I的變化圖線，A、B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)都是2A，那么I=2A時(shí)電源輸出功率為2W，外電阻為0.5Ω．

Answer 1

分析 根據(jù)電源的總功率P=EI，由C點(diǎn)的坐標(biāo)求出電源的電動(dòng)勢(shì)，由電源內(nèi)部發(fā)熱功率P_熱=I²r求電源的內(nèi)阻．再利用電源的總功率P_總=EI，電源內(nèi)部發(fā)熱功率P_熱=I²r，求得電源的輸出功率．由輸出功率P_出=I²R，求外電阻．

解答 解：C點(diǎn)表示電源的總功率全部轉(zhuǎn)化為熱功率，即C點(diǎn)表示外電路短路，電源的總功率 P=EI，I=3A，P=9W，則電源的電動(dòng)勢(shì) E=3V．
電源的內(nèi)阻 r=$\frac{E}{I}$=$\frac{3}{3}$Ω=1Ω
當(dāng)I=2A時(shí)，輸出功率為：P_出=EI-I²r=3×2-2²×1=2W
由P_出=I²R，得 R=$\frac{{P}_{出}}{{I}^{2}}$=$\frac{2}{{2}^{2}}$=0.5Ω
故答案為：2W；0.5Ω

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵在于：（1）理解電源的總功率P_總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率P_r隨電流I變化的圖象的涵義；（2）分清三種功率及其關(guān)系：電源的總功率P_總=EI，電源內(nèi)部發(fā)熱功率P_熱=I²r，外電路消耗功率P_外=UI=I²R，且根據(jù)能量關(guān)系得P_總=P_外+P_熱．