闭合电路输出功率
高中物理新教材同步必修第三册 第12章 闭合电路 专题强化9 闭合电路的功率 故障分析
例1 如图2所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，滑动变阻器的 最大阻值为10 Ω.
当输出功率为120 W时，由题图中P－I关系图线看出对应干路电流为4 A，
再从U－I图线读取对应的输出电压为30 V，D正确.
1234567
返回
图1
功率最大
D.当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高
1234567
解析 滑动变阻器的滑片P向右移动，电路总电阻减 小，根据I＝RE总可知，电流表的示数变大，根据E＝U ＋Ir可知电压表的示数减小，故A正确，B错误； 当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据 I＝RE总可知，电路中的电流最大，根据P内＝I2r可知此时电源内部消耗的 电功率最大，故C正确； 根据效率η＝R＋R r×100%可知，此时电源的效率最低，故D错误.
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R为多大时，滑动变 阻器上消耗的功率最大？最大为多大？
答案
2Ω
9 8
W
解析 将电阻R0和电源等效成新的电源，滑动变阻器上消耗的功率就是 等效电源的输出功率.
当R＝r＋R0＝2 Ω时，滑动变阻器上消耗的功率最大，为： Pm＝4ER2＝4×322 W＝98 W.
总结提升
图7
1234567
解析 电源的路端电压和电流的关系为：U
＝E－Ir，显然直线①的斜率的绝对值等于r，
纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出
E＝50 V，r＝560－－020 Ω＝5 Ω，A正确，B
闭合电路欧姆定律习题课(1)
3、根据故障，分析推断可能观察到的现象 16、如图所示，灯泡A和B都正常发光，R2忽然断 路,已知U不变，试分析A、B两灯的亮度如何变化？
20
五、含容电路： 17、在如图所示的电路中，电源的电动势 E=3V，内阻r=1.0 Ω；电阻R1=10 Ω，R2=10 Ω， R3=30 Ω，R4=35 Ω；电容器的电容C=100 μF. 电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的 总电量。
22
“来淘宝吧”
• 老师您好，我是一名中学物理教师，老婆刚在淘宝开了家 网店，店名为：“来淘宝吧”,希望您能光顾，进入店铺请 点击 。不买捧个场也感谢。如果你或家 人朋友看上里面的宝贝，QQ留言，我会告诉 她以最低价给 您或家人朋友，同时，以后我上课用的课件会按时发给你 信箱里。如果没看得上的宝贝，觉得我的课件还可用的话 ，也可20元拍一件我的课件，您给个好评后，保证高二一 年我用的课件都发给您，部分课时同时包含视频资料（视 频资料没法嵌入PPT里），拍的目的是为了得到你的好评， 积累信誉。要您20元是淘宝不准虚假交易。您也可以少花 时间到网上找课件了。谢了。
21
18、如图所示的电路中，电源电动势E =6.00V， 其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为R1=2.4KΩ、 R2=4.8KΩ，电容器的电容C=4.7μF．闭合开关S， 待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳 定值为1.50V (1)该电压表的内阻为多大？ (2)由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多 少？
27
23、一辆电动车的铭牌上给出了如下的技术参数：
质量M=70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受 阻力f恒为车和人总重的k倍，k=0.020．取g=l0m/s2。．求： (1)此电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效 率； (2)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行 驶的最大速率； (3)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下，当车速 v=1.0m/s时，人骑车的加速度大小．
闭合电路欧姆定律-电源输出功率与负载关系
由：U=E-Ir P出=IU
输出功率：P出=IE- I2r
当I =
E 中点U= 2r
E 2
2 E 最大值为 P出m= 4r
中点围成的面积 斜率相等
例题 如图所示的图线，A是某电源的U－I图线，B是电阻R的 3.0V ，内电阻等于0.50Ω U－I 图线，这个电源的电动势等于______ ，电阻R的阻值等于 1.0Ω ，用这个电源和这个电阻R串联 4.0W 成闭合电路，电源输出的电功率等于______ 外电阻R的阻值等于 0.50Ω 输出功率最大为 4.5W 虚线和坐标轴所包围的面积等于 虚线和坐标轴所包围的面积 最大输出功率 等于输出功率,, P出 P=4.5W 出=4W
I
R
S A
B
公式
E I= R+r U=E-Ir
E=U外+U内
E r
适用条件：外电路为纯电阻的电路
新知梳理 二、闭合电路中各部分电功率
I
R S A B E r
(1)电源的工作功率P=IE (2)内耗功率：P内=I2r (3)输出功率：P出 =P- P内 = I2R
= IE- I2r
= UI
电源的输出功率随外电阻变化？
三、电源的输出功率随外电阻变化的讨论
当外电阻为纯电阻电路时
2 E P出=I2R= (R+r)2 = (R-r)2 +4r R
E2R
当R=r时,P出最大，且最大值为
2 E P出m= 4r
1、P出—R图线如图所示
2 E P出=I2R= (R+r)2 = (R-r)2 +4r R
E2R
1、当R<r时，随着R的增加，P出增加 2 E 2、当R=r时,P出最大，且最大值为 P出m= 4r 3、当R>r时，随着R的增加，P出减少
闭合电路中的功率及效率问题
闭合电路中的功率及效率问题1．电源的总功率(1)任意电路：P 总＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内． (2)纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r.2．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出． 3．电源的输出功率(1)任意电路：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内．(2)纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2RR ＋r2＝E 2R －r 2R＋4r . (3)纯电阻电路中输出功率随R 的变化关系①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r.②当R >r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． ③当R <r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2. ⑤P 出与R 的关系如图4所示． 4．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝U E×100%. (2)纯电阻电路：η＝RR ＋r×100%＝11＋r R×100%因此在纯电阻电路中R 越大，η越大；当R ＝r 时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.特别提醒 当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R →∞时，η→100%，但此时P 出→0，无实际意义． “等效电源法”的应用例1 如图5所示，已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R 1＝0.5 Ω，滑动变阻器R 2的阻值范围为0～10 Ω.求：图5(1)当滑动变阻器R 2的阻值为多大时，电阻R 1消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？解析(1)定值电阻R1消耗的电功率为P1＝I2R1＝E2R1R1＋R2＋r2，可见当滑动变阻器的阻值R2＝0时，R1消耗的功率最大，最大功率为P1m＝E2R1R1＋r2＝2 W.(2)将定值电阻R1看做电源内阻的一部分，则电源的等效内阻r′＝R1＋r＝2.5 Ω，故当滑动变阻器的阻值R2＝r′＝2.5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P2m＝E24r′＝2.5 W.(3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知，当R1＋R2＝r，即R2＝r－R1＝(2－0.5) Ω＝1.5 Ω时，电源有最大输出功率，最大功率为P出m＝E24r＝3.125 W.答案(1)R2＝0时，R1消耗的功率最大，为2 W(2)R2＝2.5 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，为2.5 W(3)R2＝1.5 Ω时，电源的输出功率最大，为3.125 W反思总结对于电源输出的最大功率问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解．但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大．图7－2－14即学即练1 如图7－2－14所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是( )．A．电路中的电流变大 B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小解析当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，电源的输出功率变大，选项A正确、B错误；把定值电阻R0看成电源内阻，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项C正确、D错误．答案AC对闭合电路功率的两点新认识(1)闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能．内、外电路将电能转化为其他形式的能，EI＝P内＋P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现．(2)外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大．突破训练2如图6所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )图6A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大 B．灯泡L2一定逐渐变暗C．电源效率一定逐渐减小 D．R上消耗功率一定逐渐变小答案D解析滑动变阻器滑片P向下滑动，R↓→R并↓→R外↓，由闭合电路欧姆定律I＝Er＋R外推得I↑，由电源内电路消耗功率P 内＝I 2r 可得P 内↑，A 正确．U 外↓＝E －I ↑r ，U 1↑＝(I ↑－I L1↓)R 1，U L2↓＝U 外↓－U 1↑，P L2↓＝U 2L2↓R L2，故灯泡L2变暗，B正确．电源效率η↓＝I2R外I2R外＋r＝R外R外＋r＝11＋rR外↓，故C正确．R上消耗的功率P R＝U2L2↓R↓，P R增大还是减小不确定，故D错．【跟踪短训】图7－2－73．如图7－2－7所示电路，电源电动势为E，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是( )．A．电路中的总电流先减小后增大 B．电路的路端电压先增大后减小C．电源的输出功率先增大后减小 D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大解析在滑动触头从a端移动到b端的过程中，R1接入电路的电阻(实际上是R aP与R bP的并联电阻)先增大后减小，所以电路中的总电流先减小后增大，电路的路端电压先增大后减小，A、B正确；题中R外总大于电源内阻，外电路电阻R外越接近电源内阻，电源输出功率越大，滑动触头从a端移动到b端的过程中，R1接入电路的电阻先增大后减小，电源的输出功率先减小后增大，C错误；将R2＋r视为电源内阻，在滑动触头从a端移动到b端的过程中，外电阻R1接入电路的电阻先增大后减小，滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小，D错误．答案AB图7－2－84．如图7－2－8所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是( )．A．A灯变亮 B．B灯变亮C．电源的输出功率可能减小 D．电源的总功率增大解析滑动变阻器的滑片P向左滑动，R的阻值增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知，干路的电流I＝ER外＋r减小，则B灯变暗，路端电压U＝E－Ir增大，灯泡A两端的电压U A＝U－U B增大，A灯变亮，则A选项正确，B选项错误；电源的输出功率P外＝E2R外＋2r＋r2R外可能减小，电源的总功率P＝EI减小，则C选项正确、D选项错误．答案AC►题组2 电路中的功率与效率4．在如图3所示的电路中，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑片移动时，电流表示数变大，则 ( )图3A．电源的总功率一定增大 B．电源的输出功率一定增大C．电源内部消耗的功率一定减小 D．电源的效率一定减小答案AD解析本题考查闭合电路的动态分析，意在考查学生对闭合电路欧姆定律的理解以及对闭合电路动态分析的能力．滑片移动时，电流表示数变大，可知滑片向右移动，电路的总电阻减小，总电流增大，因此电源的总功率增大，电源的效率减小，A、D正确；电源内部消耗的功率增大，电源输出功率的变化情况不确定，B、C错误．5．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图4所示，则( )图4A．当R＝r时，电源有最大的输出功率 B．当R＝r时，电源的效率η＝50%C．电源的功率P′随外电阻R的增大而增大 D．电源的效率η随外电阻R的增大而增大答案ABD解析由题图可知，R＝r时电源有最大输出功率E24r，A正确；电源的功率P′＝E2r＋R，随外电阻R的增大而减小，C错误；由η＝IUIE＝RR＋r＝11＋rR可知B、D正确．。
闭合电路的应用2
知识回顾:
闭合电路欧姆定律 (1)内容： (2)公式： 闭合电路的电流与电源电动势成正比， 与内、外电路的电阻之和成反比. I＝E/(R+r) 纯电阻电路. ① E=U外+U内 ② U内＝Ir=Er/(R+r) ③ U外=E-Ir
(3)适用条件：
(4)表达形式：
路端电压U与电流I的关系图象
电流表的示数 先减小后增大
问：若ac间接入一个定 值电阻R1，bc间接入一 个定值电阻R2，则电流 表片P由a端滑 至B端，电压表V1示数变化的绝对值为△U1，电 压表V2示数变化的绝对值为△U2，则下列说法正 确的是( BD ) A．L1、L3变暗，L2变亮 B．L3变暗，L1、L2变亮 C．△U1＜△U2 D．△U1＞△U2
规律总结：
应用闭合电路欧姆定律解题时，先画出 等效电路图，结合电路列出方程即可， 一定不要忘记电源内阻。
小结：
1． 闭合电路欧姆定律的公式及应用 2．电源的外特性曲线 3．闭合电路动态分析问题的方法 4．电源输出最大功率问题的方法
如图3所示的电路，已知电源的电动势E和 内电阻r恒定，R0是定值电阻，R是滑动变 阻器，当滑动头从a移到b的过程中，电流 表的示数如何变化？
当R=r时， 电源的输出功率最大为
电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示 P出 Pm R1R2=r2时P1=P2 r
O
R
⑵电源的效率：
电源的最大输出功率和用电器的最大功率
典例剖析 例2、如图所示，已知电源内阻r=2 Ω，定值电阻 R1=0.5 Ω，求： (1)当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的 功率最大？ R2=0 (2)当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最 R2=2.5 Ω 大? (3)当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大? R2=1.5 Ω
闭合电路的功率
(1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程． (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对 电路的作用是断路． (3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻电 压．
由小灯泡的U－I图线可知小灯泡的电阻随电流的增大而增大，不能把小灯泡的 电阻看作常数．通过电路和图象考查对小灯泡的U－I图线和直流电路的理解、 分析及相关计算．
3－1 如图7－2－13所示，在U－I图象上，a、b、c各点均表示该电路中的一个确 定的工作状态，α＝β＝45°，则下列说法正确的是( )
P1m.
【正确解答】
解：甲同学错．主要原因是把可变电阻的功率与定值电阻的功率相混淆，把电源的
输出功率与定值电阻的功率相混淆，根据P＝I2R错误地认为电流越大功率越大． 乙同学正确，因电源内阻不计，所以L支路可以不用考虑，将R2并入电源，看成一个 等效电源，则R1的功率即为等效电源的输出功率，则当R1＝R2＝15 Ω时，R1的功率 最大，此时R1两端的电压为U1＝E/2＝3 V，R1的功率为P1m＝U/R1＝0.6 W. 答：0.6 W
R越大，η越大，当R＝r时，P外最大：η＝50%.
3.如图7－2－3所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电 阻，电源的电动势为E，内阻为r.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U. 当R5滑动触头向图中a端移动时( A．I变大，U变小 C．I变小，U变大 )
B．I变大，U变大 D．I变小，U变小
闭合电路的功率
1．闭合电路欧姆定律
(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成 正比，跟内、
恒定电流---电源输出功率
S
E
V
r
R
M R0
非纯电阻电路的功率
电阻R1=8,电动机绕组电阻R0=2,当 电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是 2.88w;当电键K闭合，电阻R1消耗的电 功率是2w。若电源的电动势为6v。求电 键K闭合时，电动机输出的机械功率
K R1
Εr
非纯电阻电路的功率
如图电路中,电池的电动势是30V,内 阻1,灯泡L的额定值是”6v,12w”,
EI=I2r+I2R＋P其它 （R：外电路中的总电阻）
非纯Байду номын сангаас阻电路的功率
电源电动势E=10V,内电阻r=0.50,电阻 R=1.5,电动机的电阻R0=1.0 .电动机正 常工作时，电压表V示数UV=3.0V。求
1）电源释放的电功率
2）电动机消耗的电功率和将电能转化为机
械能的功率 3）电源的输出功率
I/A 6
电源的输出功率
如图所示电路中，电源电动势恒定，
内阻r＝10Ω，R1 ＝15Ω。问要
使开关S闭合和断开时电源的输出
功率不变，则R2 应为多大？
R1
S
R2
E
r
电源的输出功率
纯电阻电路中的能量转换
EI=I2R+I2r
非纯电阻电路中的能量转换
EI=I2R+I2r+E其他
非纯电阻电路的功率
非纯电阻电路中的能量转换 EI=I2r+IU
电动机线圈的电阻RM=2 。灯泡恰
能正常发光.求电动机的输出功率。
L
S
E
RL
r RM
M
非纯电阻电路的功率
电源电动势为10.4v,0.5,调整滑动变 阻器的滑片位置到距离左端为全长的 1/5处，恰好使电动机正常工作。已知 电动机额定电压为6v,额定功率为3w 。 求滑动变阻器的总电阻是多少。
高中物理【闭合电路欧姆定律的应用】教案知识点
高中物理【闭合电路欧姆定律的应用】教案知识点闭合电路的功率和效率1．电源的有关功率和电源的效率 (1)电源的总功率：P 总＝IE ＝I (U 内＋U 外)。
(2)电源的输出功率：P 出＝IU 外。
(3)电源内部的发热功率：P ′＝I 2r 。
(4)电源的效率：η＝P 出P 总＝U 外E ，对于纯电阻电路，η＝R R ＋r＝11＋r R 。
2．输出功率和外电阻的关系 在纯电阻电路中，电源的输出功率为 P ＝I 2R ＝E 2(R ＋r )2R ＝E 2(R －r )2＋4Rr R ＝E 2(R －r )2R＋4r(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，P m ＝E 24r 。
(2)当R >r 时，随着R 增大，P 减小。
(3)当R <r 时，随着R 增大，P 增大。
如图所示，电路中电池的电动势E ＝5 V ，内电阻r ＝10 Ω，固定电阻R ＝90Ω，R 0是可变电阻，闭合开关，在R 0从零增加到400 Ω的过程中，求：(1)可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率； (2)电池的电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和； (3)R 0调到多少时R 上消耗的功率最大，最大功率是多少？ [思路点拨] (1)当R 0＝R ＋r 时，R 0消耗的功率最大。
(2)对于固定电阻，由P ＝I 2R 可知，电流最大时功率最大，电流最小时功率最小。
[解析] (1)将R ＋r 等效为电源内阻，则r等效＝R ＋r ，可变电阻R 0上消耗的热功率P 0＝I 2R 0＝E (R 0－r 等效)2R 0＋4r 等效，当R 0＝r 等效，即R 0＝100 Ω时，P 0最大，其最大值P 大＝25400 W ＝116W 。
(2)当电流最小时，电阻r 和R 消耗的热功率最小，此时R 0应调到最大400 Ω，内阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和为P 小＝(ER 0＋R ＋r)2(R ＋r )＝0.01 W 。
非纯电阻电路的功率问题
.非纯电阻电路的功率问题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：闭合电路中的功率（1）电源的输出功率：电源的总功率P=EI，对于纯电阻电路P=E2/(R+r)=I2/(R+r)输出功率为外电阻的功率P出=IU外，P出=I2R= RE2/(R+r)电源消耗的功率P=I2r非纯电阻用电器的功率为P=UI（2）P出-R图像（3）关于输出功率的4个结论（对上图的分析结果）：当R=r时，电源输出功率最大，当R＞r时，随着R的增大输出功率在增大；当R＜r时，随着R的增大输出功率在增大；当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1，R2，且R1×R2=r2（4）闭合电路中电功的分配关系：P=P出+P内即EI=UI+I2r(适合非纯电阻电路) P=I2(R+r)(只适合纯电阻电路) 闭合电路上的功率分配，反映了能量转化的守恒关系，即电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出给外电路，并转化为其他形式的能量。
（5）闭合电路电源效率：电源效率η= R/(R+r) （只适合纯电阻电路）η=U/E所以外电阻越大，电源效率越高。
但是，电源效率越大，电源的输出功率不一定也越大（二者没有必然联系）。
（6）电流通过用电器时把电能能全部转化为内能，这样的电路叫做纯电阻电路。
1.如图所示，电源电动势为30V，内电阻不计，一个“6V，12W"的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机M串联接入电路．已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为A．40WB．44WC．48WD．60W2. 如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V、12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。
若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率为（）。
36w 44w 48w 60w3．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r．当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作．已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是（）A．电动机的额定电压为IRB．电动机的输出功率为IE-I2RC．电源的输出功率为IE-I2rD．整个电路的热功率为I2（R0+R+r）4. 某直流电动机两端所加电压为U=110V，流过电动机的电流为I=2A，在1s内将m=4kg的物体缓慢提升h=5.0m（取g=10m/s2），下列说法正确的是（）A电动机的绕线内阻为55ΩB直流电动机电流的最大值为 AC电动机绕线两端的电压为5 VD电动机绕线产生的电热功率为20W5.如图所示，用输出电压为1.4V，输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍氢电池充电．下列说法正确的是( )A．电能转化为化学能的功率为0.12W B．充电器消耗的电功率为0.12WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02W D．充电器把0.14W的功率储存在电池内6.如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是（）A．=R2 B。
电源的功率和效率
表示了电源的输出功率；
0 I总
A
•而这两面积之差DEU端C所围的面
I 积大小（EI总-UI总）则表示了电
源内部所消耗的功率。
电源的输 出功率
四、用U-I图象表示功率关系
U
B D E
U端
C
A
I 0
I总
电源的输 出功率
当A、B两图线斜率相等时（即内、外电阻相等时)图中 矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出此时路端电压 是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。
A.直线 a 表示电源的总功率
P/W 9
B .曲线 b 表示电源的输出功率 6
ab
C.电源的电动势3V.内电阻1Ω
3
c I/A
D .电源的最大输出功率Pmax= 9W 0 1 2 3
例10解答：
电源的总功率PE =IE∝I 所以直线 a 表示电源的总功率
电源内部的发热功率Pr =I2r∝I2
所以曲线 b 表示电源内部的发热功率
三、电源的输出功率
R
I
Er
P出I2R(RE2R r)2 (RrE)224r R
1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大
E2 Pm 4 r
三、电源的输出功率
E2 1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大 Pm 4 r 2、电源输出功率随外电阻变化的图线（ P出 R 图线）
UEIr
一、闭合电路的功率关系
1、电源的功率（电路的总功率）
P总 IE
R
2、电源的输出功率（外电路的功率）
P出 IU
I
Er
3、电源内部消耗的功率
闭合电路的出功率
闭合电路的输出功率①电源的总功率：P 总=IE=IU 外十IU 内= IU ＋I 2r ，(闭合电路中内、外电路的电流相等，所以由Ｅ＝Ｕ外＋Ｕ内)②电源的输出功率与电路中电流的关系:Ｐ=Ｕ×Ｉ；当Ｉ↑时Ｕ↓，当Ｉ↓时Ｕ↑，表明ＵＩ有极值存大。
rE r E I r r E r E r E I I r r E I I r r I IE P 4)2(4])2(22[)(2222222+--=++--=--=-= 当2EIr=时,电源的输出功率最大，24mEP r=③电源的输出功率与外电路电阻的关系: (等效于如图所示的电路)()rRr R E Rr r R R E R r R E R I IU r I IE P P P 44)()(2222222+-=+-=+===-=-=内总出 当R ＝r 时(I=E/2r), 电源有最大输出功率： rE P 42max =结论：当外电路的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。
⇒要使电路中某电阻R 的功率最大；条件R=电路中其余部分的总电阻例：电阻R 的功率最大条件是：R= R 0+r输出功率随外电阻Ｒ变化的图线(如图所示)；由图象可知，I.对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R l 和R 2，不难证明12r R R =．II.当R<r 时，若R 增大，则P 出增大； III.当R>r 时，若R 增大，则P 出减小．IV.在电源外特性曲线上某点纵坐标和横坐标值的乘积为电源的输出功率，在图中的那块矩形的面积表示电源的输出功率，当Ｕ＝2E 时，Ｐ最大。
应注意:对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小 ④电源内阻上的热功率：Ｐ内＝Ｕ内Ｉ＝I 2ｒ。
⑤电源的供电效率 rR R r R I R I E U IE IU P P +=+====)(22总出η当电源的输出功率达最大时，η＝50％。
电表的改装: 微安表改装成各种表，关健在于原理(1)灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为G ，用来测量微弱电流，电压的有无和方向．其主要参数有1R 2R 1S 2S G三个：首先要知：微安表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
路端电压 电路闭合时，电源两极间的电压叫路端电压U。表示电 源把单位正电荷从正极经过用电器移动到负极，电场力 做的功。
U
E U Ir
R E,r －＋ k
闭合电路欧姆定律
3. U－I图象
U E U
U E Ir
4. U－R图象
r =0 E Ir IR I I E/2
U R Rr E
O
O R=r
R
五．电源输出功率与负载的关系
1. 电源的输出功率
P出 I R (
2
E Rr
) R
2
E R ( R 2 Rr r )
2 2
2
E R ( R 2 Rr r 2 Rr 2 Rr )
纯电阻电路
I E Rr
U R E,r －＋ k I
闭合电路中的功率关系
IE IU I r
2
P总 P出 P内
§14-6
闭合电路欧姆定律
R
四．路端电压与负载的关系 1.路端电压
I
U
电路闭合时，外电路两端的电压U叫 路端电压 即为电源提供给外电路的电压．
也等于电路闭合时电源两极的电压．
U E Ir
E,r －＋
k
纯电阻电路
U IR
R Rr
E
2.路端电压与负载的关系
U IR E Rr R
R↑ R↑→ I↓→ Ir↓→
E不变→ U↑
R↓→I↑→ Ir↑→E不变→U↓
断路 R→∞ 短路 R＝0 I=0 Ir=0 U=E U=0 Ir=E I=E/r
U
U E Ir
2 2
2 2
2
P出
E (R r) R
4r
2. P－R图象 当R<r, R↑→P出↑；
P
当R>r, R↑→P出↓；
故当R＝r时，P出最大
O R=r
R
3. 电源的效率
＝
IU IE
R Rr
《方案》P.22-例3
《方案》P.23-对点演练3
作业：《方案》P.23-1/2/3/4/7/12