高二物理专题;电源功率及效率

L1
R1 是滑动变阻器， 其金属滑片是杠杆的
一端， 从油量表 （由电流表改装而成） 指针所指的刻度， 就能知道邮箱内油量的多少。 则（ ）
A、油量增加， R1 的电阻值增大，油量表指针偏转变小。
B、油量增加， R1 的电阻值减小，油量表指针偏转变大。
C、油量减少， R1 的电阻值增大，油量表指针偏转变大。
C ．通过传感器的电流越小 D ．传感器两端的电压越大 练 3： 电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R2 及滑动变阻器 R 连接成如图所示的电路， 当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时，下列说法正确的是 （ ）
A. 电压表和电流表读数都增大 B. 电压表和电流表读数都减小 C. 电压表读数增大，电流表读数减小 D. 电压表读数减小，电流表读数增大
高二上学期物理学案 序号 ZT○4
专题：电源功率及效率 一．电源的功率和效率
电路的动态分析
①电源的功率 P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率． 计算式为 P＝ E I (普遍适用 ) 或 P＝ E2 ＝ I2(R＋ r) (只适用于外电路为纯电阻的电路 )．
R＋r
②电源内阻消耗的功率 P 内：电源内阻的热功率 P 内＝
移动时（
）
S
V
R1
R3
a
R5
A
R2
b R4
A ． I 变大， U 变小
B 、 I 变大， U 变大
简单表示为：
C、 I 变小， U 变大
D 、 I 变小， U 变小
练 2： 从 2011 年 5 月 1 日起，驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任。酒精测试仪可检测驾驶员是否
例 1： 如图所示，电键闭合时，当滑动变阻器滑片 况。
内 ，即
EI
＝
UI
＋
I
2
r
．
C ．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻 R0 上消耗的功率变小
4.直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片
P 向右移动时，电源的 ( )
⑤能量表达式为 EIt ＝ UIt ＋ I2rt (普遍适用 ) 或 EIt ＝ I 2Rt＋ I 2rt (只适用于外电路为纯电阻的电路 )．
时，
R 增大，输出功率
；当 R＞r 时， R 增大，输出功率反
而
．
D．电源的效率为 50% 3.如图所示， 电动势为 E、内阻为 r 的电池与定值电阻 R0、滑 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 动时，下列说法中正确的是 ( )
动变阻 P 由 a 端向 b 端滑
A ．路端电压变大
对于 E、r 一定的电源，外电阻 R 一定时，输出功率只有唯一的
B ．电路中的电流变小
值；输出功率 P 一定时，一般情况下外电阻有两个值 R1、 R2 与之对应，即 R1＜ r、 R2＞r ，可以
： 级
推导出 R1、R2 的关系为 R1R2＝ r ．
班
④功率分配关系
： P＝P
出＋ P
1
所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各部
分相关电学物理量的变化。
（一）程序法 。
I分
动态分析问题的思路程序可表示为：
R局
R总
I总
U端
U分
例 2： 如图所示的电路中， 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 E 读数为 I，电压表 V 的读数为 U ，当 R5 的滑动角点向图中 a 端 r
P 向右移动时，试分析
L 1、L 2 的亮度变化情
L2
L3
P
酒后驾车，如图 4 所示是它的原理图。图中 R1 为定值电阻，酒精气体传感器 精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的（
R2 的电阻值随酒 ）
A ．电压表示数不变
B ．电压表示数越大
练 1、如图所示是一种自动测定邮箱内油量多少的装置，
A ．总功率一定减小
○6 电源的效率
：η＝
UI EI
×
100%
＝
UE ×
100%
对纯电阻电路有：
η＝
I
I 2R 2(R＋
r
)
×
100%
＝
R R＋
r
×Baidu Nhomakorabea
100%
＝
1
1 ＋
r× R
100%
因此当 R 增大时，效率 η提高．
B ．效率一定增大 C ．内部损耗功率一定减小 D ．输出功率一定先增大后减小
二．电路的动态分析
．
：
号
③电源的输出功率 P 出：是指外电路上消耗的功率．
学
计算式为 P 出＝ U 外 I (普遍适用 )
【练习巩固】
1.如图所示，直流电动机线圈的电阻为 R，电源内阻为 r ，当该电动机正常工作时，电源路端电 压为 U，通过电动机的电流为 I ，则 ( )
A ．电动机内部发热功率为 I2r B ．电动机的机械功率为 IU C．电源电动势为 I (R＋ r) D．电源的输出功率为 IU ＋I 2R 2.在如图所示的 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象，直线Ⅱ为 某一电阻 R 的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路，由图象可知 ( )
2
D、油量减少， R1 的电阻值减小，油量表指针偏转变小
（二）“串反并同”（直观法）
①“串反”： 是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都 将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。 ②“并同”： 是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都 将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
A ．电源的电动势为 3 V，内阻为 0.5 Ω
或
B ．电阻 R 的阻值为 1 Ω
(只适用于外电路为纯电阻的电路 )．
C．电源的输出功率为 4 W
：
电源的输出功率曲线如图 5－ 3 所示．当 R→ 0 时，输出功率 P→ 0；
名 姓
当 R→∞时，输出功率
P→0；当
R＝ r
时，
P
max＝
E
2
；当
4r
R＜ r