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电源U－I图象与电阻U－I图象的比较 图象上的特征 物理意义 电源U－I图象 电阻U－I图象 图形 图象表述的物理量变化关系 电源的路端电压随电路电流的变化关系 电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系 图线与坐标轴交点 与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流eq \f(E,r) 过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零 图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点对应的U、I比值 表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同 每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小 图线斜率的 绝对值大小 内电阻r 电阻大小 例1　在如图10所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知 (　　) 图10 A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B．电阻R的阻值为1 Ω C．电源的输出功率为4 W D．电源的效率为50% 解析　由图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝eq \f(E,I短)＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝eq \f(E,r＋R)＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝eq \f(UI,EI)×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误． 答案　ABC 例2 图7－2－10 【典例3】 如图7－2－10所示，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，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)． A．P1P2　　 B．P1＝P2 C．η1η2　　 D．η1η2 解析　由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，P1＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,r＋R1)))2R1＝8 W，η1＝eq \f(R1,r＋R1)＝eq \f(2,3)，P2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,r＋R2)))2R2＝8 W，η2＝eq \f(R2,r＋R2)＝eq \f(1,3)，故有：P1＝P2，η1η2，只有B、C正确． 答案　BC 反思总结　U－I图象的一般分析思路 (1)明确纵、横坐标的物理意义． (2)明确图象的截距、斜率及交点的意义． (3)找出图线上对应状态的参量或关系式． (4)结合相关概念或规律进行分析、计算． 突破训练1.　如图11所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有 (　　) 图11 A．R接到a电源上，电源的效率较高 B．R接到b电源上，电源的输出功率较大 C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高 答案　C 解析　由题图判断电源a的内阻大，在纯电阻电路中电源效率η＝eq \f(R,R＋r)×100%，内阻越大，效率越低；电源的输出功率P＝UI对应图线交点坐标的乘积，只有C正确．　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．如图7所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法中正确的是 (　　) 图7 A．此电源的内阻为0.5 Ω B．电源的总功率为10 W C．电源的输出功率为8 W D．由于小灯泡的U－I图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用 答案　A 解析　由电源的U－I图线A可知，此电源的电动势为4 V，内阻为0.5 Ω，选项A正确．用该电源和小灯泡组成闭合电路，电源输出电流为2 A，电源的总功率为P＝EI＝8 W，电源的输出功率为P＝UI＝3×2 W＝6 W，选项B、C错误．虽然小灯泡的U－I图线是一条曲线，但是欧姆定律仍适用，选项D错误． 【跟踪短训】 图7－2－11 5．如图7－2－11所示为两电源的U－I图象，则下列说法正确的是(　　)． A．电源①的电动势和内阻均比电源②大 B．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 解析　图线在U坐标轴上的截距等于