闭合电路欧姆定律-电源输出功率与负载关系
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U/V
U/V 3 2 1 0 0 2
B A
3
2 1 0 2 4 6 I/A
I/A 4 6
总 结
电源的输出功率随外电路变化的讨论
数学函数思想
1、P出—R函数关系
2、P出—I 图线关系 3、路端电压U-I的关系 P出=UI
谢 谢 !
2015年11月18日 蠡县中学物理教师：邢占乐
高中物理选修3-1 第二章 恒定电流
7、闭合电路的欧姆定律
电源输出功率与负载的关系
蠡县中学：邢占乐
教学目标 1、能够识别闭合电路中各部分电功率，
并能用相关物理量表达出来。 2、理解电源输出功率与负载的关系。
一、闭合电路欧姆定律
内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电 动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。
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
P出=I2R= (R+r)2 =
E2R
E2 (R+r)2 R
=
E2 ( R r 2 ) R
当R=r时,P出最大，且最大值为
2 E P出m= 4r
2、P出—I图线 如图所示 输出功率：P出=IE- I2r
3、路端电压U-I的关系
（1）图象的函数表达：
U=E-Ir P出=IU
面积的意义:P1 =U1I1 P2 =U2I2
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？
由：U=E-Ir P出=IU
输出功率：P出=IE- I2r
当I =
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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
U/V 3 2 1 0 0 2
B A
3
2 1 0 2 4 6 I/A
I/A 4 6
总 结
电源的输出功率随外电路变化的讨论
数学函数思想
1、P出—R函数关系
2、P出—I 图线关系 3、路端电压U-I的关系 P出=UI
谢 谢 !
2015年11月18日 蠡县中学物理教师：邢占乐
高中物理选修3-1 第二章 恒定电流
7、闭合电路的欧姆定律
电源输出功率与负载的关系
蠡县中学：邢占乐
教学目标 1、能够识别闭合电路中各部分电功率，
并能用相关物理量表达出来。 2、理解电源输出功率与负载的关系。
一、闭合电路欧姆定律
内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电 动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。
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
P出=I2R= (R+r)2 =
E2R
E2 (R+r)2 R
=
E2 ( R r 2 ) R
当R=r时,P出最大，且最大值为
2 E P出m= 4r
2、P出—I图线 如图所示 输出功率：P出=IE- I2r
3、路端电压U-I的关系
（1）图象的函数表达：
U=E-Ir P出=IU
面积的意义:P1 =U1I1 P2 =U2I2
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？
由：U=E-Ir P出=IU
输出功率：P出=IE- I2r
当I =
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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