闭合电路中功率的分析

第七节闭合电路的欧姆定律（第三课时）

授课时间: 授课教师：杨晶授课班级：高二14班

【教学目标】

1.知识与技能

（1）熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。

（2）理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。

2.过程与方法

通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3.情感态度与价值观

通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新能力与实践能力。

【教学重点】

闭合电路中的功率。

【教学难点】

纯电阻电路中输出功率的最值问题。

【教学方法】

多媒体教学

【课型】

新授课

【课时】

1课时

【教学过程】

复习回顾：

1.闭合电路的欧姆定律 r R E

I +=

2.闭合电路中的电压公式

内外U +=U E

新课教学： 探究：闭合电路功率的分析

由于闭合电路中内、外电路的电流相等，又

内外U +=U E

得

I U I U EI 内外+= 一、基本概念

电源总功率：电路消耗电能总功率，公式为EI P =总

。 电源的输出功率：外电路消耗功率，公式为r I EI UI P 2-==出。

电源的内耗功率：电源的内电路消耗的功率，公式为r I P 2=内

。 二、各部分功率间的关系：入出总P P

P +=或r I R I EI 22+=（该式只适

用于纯电阻电路）。

三、纯电阻电路中电源输出功率的讨论：

r R r R E R r R E R r R E R I UI P 4)()()(2222222+-=+=+===出 电源的输出功率随外电阻的变化关系如图所示

1.当r R =时，r

E P 42

max =出。 2.一个输出功率（除最大功率外）P 对应于两个不同的外电阻1R 和2R ，且21R R r =。

3.当r R <时，R ↑→P 出↑；当r R >时，R ↑→P 出↓。

四、电源的效率：电源的输出功率与总功率的比值,即

%100U %100⨯=⨯=E

P P 总出η

在纯电阻电路中，

%

100

1

1

%

100⨯

+

=

⨯

+

=

R

r

r

R

R

η

巩固练习：

例：如图所示电路图，电源的电动势为20V，内阻为Ω，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，值电阻R0=3Ω。

(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大最大值为多少

(2)当R为何值时，电源的输出功率最大最大值为多少

【解析】(1)由题图分析知道，

当R=0时，R0消耗的功率最大，最大为

P=()2R0=()2×3W=。

(2)当R+R0=r时，即R=Ω时，

电源的输出功率最大，最大值为：

P′=()2(R0+R)

=()2×(3+W

=。

【作业布置】

课时作业第二章第七节

【板书设计】

第七节闭合电路的欧姆定律（功率分析）

一、基本概念

二、各部分功率间的关系

三、纯电阻电路中电源输出功率的讨论

四、电源的效率

【反思】