Question

12．如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，曲線B為標(biāo)識(shí)不清的小燈泡L₁的U-I圖線，將L₁與該電源組成閉合電路時(shí)，L₁恰好能正常發(fā)光．若將相同材料制成的標(biāo)有“3V，20W”的燈泡L₂與該電源組成閉合電路，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 電源的內(nèi)阻為$\frac{2}{3}$Ω
• B． 把燈泡L₁換成L₂，L₂可能正常發(fā)光
• C． 把燈泡L₁換成L₂，電源的輸出功率可能相等
• D． 把燈泡L₁換成L₂，電源的輸出功率一定變小

Answer 1

分析 電源的外特性曲線與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)就是燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，由圖可讀出工作電壓和電流及電源的電動(dòng)勢(shì)，從而可算出電源的輸出功率．

解答 解：A、由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為E=4V，圖線A的斜率大小表示電源的內(nèi)阻，則 r=$\frac{4-1}{6}$Ω=0.5Ω，故A錯(cuò)誤；
BCD、燈泡與電源連接時(shí)，A、B兩圖線的交點(diǎn)表示燈泡的工作狀態(tài)，則知其電壓U=3V，I=2A，則燈泡L₁的額定電壓為3V，功率為=UI=6W．
把燈泡L₁換成“3V，20W”的燈泡L₂，不能正常發(fā)光，
而由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$ 知：燈泡L₂的正常工作時(shí)的電阻為 R₂=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{3}^{2}}{20}$=0.45Ω
燈泡L₁的電阻為R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{3}{2}$Ω=1.5Ω，則知正常發(fā)光時(shí)燈泡L₂的電阻更接近電源的內(nèi)阻，但是這里燈泡并沒(méi)有達(dá)到正常發(fā)光，此時(shí)L₂的電阻是不確定的；電源的輸出功率可能變大．可能相等，也有可能變小，故BD誤，C正確；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵在于從數(shù)學(xué)角度理解圖象的物理意義，抓住圖象的斜率、面積、截距、交點(diǎn)等方面進(jìn)行分析，更加全面地讀出圖象的物理內(nèi)涵．