電源的功率和效率問題

01020304備選訓練

課堂互動

題組剖析

規律總結

課堂互動閉合電路歐姆定律對應一個電源的輸出功率，存在兩個外電阻的阻值.課堂互動課堂互動典例如圖所示，已知電源電動勢為6V，內阻為1Ω，保護電阻R0＝0.5Ω，則當電阻箱R讀數為多少時，保護電阻R0消耗的電功率最大，且這個最大值為：(

)A．1Ω

4WB．1Ω

8WC．0

8WD．0.5Ω

8W題組剖析拓展延伸1在【典例】中的條件不變，則當電阻箱R的讀數為多少時，電阻箱R消耗的功率PR最大且這個最大值為(

)A．1Ω

6W

B．0.5Ω

8WC．1Ω

1.5W

D．1.5Ω

6W題組剖析拓展延伸2在【典例】中，若電阻箱R的最大值為3Ω，R0＝5Ω，則當電阻箱R讀數為多少時，電阻箱R的功率最大且這個最大值為(

)題組剖析A．3WB．4WC．5WD．9W題組剖析

拓展延伸3在【典例】中的條件不變，則電源的最大輸出功率為(

)

1．[電源的P－R圖象問題]將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數R變化的曲線如圖6所示，由此可知(

)A．電源最大輸出功率可能大于45WB．電源內阻一定等于5ΩC．電源電動勢為45VD．電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率大于50%轉到解析題組剖析轉回原題題組剖析A．電爐的電阻為2ΩB．僅S1閉合時，電爐的發熱功率為72WC．電動機的內阻為1.2ΩD．在電解槽工作時，電能轉化為化學能的功率為48W題組剖析

轉到解析2．(多選)如圖所示，A為電解槽，M為電動機，N為電爐，恒定電壓U＝12V，電解槽內阻rA＝2Ω。當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表A示數為6A；當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表A示數為5A，且電動機輸出功率為35W；當S3閉合，S1、S2斷開時，電流表A示數為4A。則(

)題組剖析

轉回原題規律總結解決最大功率問題的兩點注意(1)解決最大功率問題時，要弄清是定值電阻還是可變電阻的最大功率，定值電阻的最大功率用P＝I2R＝U2/R分析，可變電阻的最大功率用等效電源法求解。(2)電源輸出功率最大時，效率不是最大，只有50%。

兩者是并聯關系，隨著滑動觸頭從a向b移動，注意分析R1接入電路的總電阻大小變化情況.備選訓練備選訓練1如圖所示電路，電源電動勢為E，串聯的固定電阻為R2，滑動變阻器的總電阻為R1，電阻大小關系為R1＝R2＝r，則在滑動觸頭從a端移動到b端的過程中，下列描述中正確的是(

)．

A．電路中的總電流先減小后增大

B．電路的路端電壓先增大后減小

C．電源的輸出功率先增大后減小

D．變阻器R1上消耗的功率先減小后增大解析在滑動觸頭從a端移動到b端的過程中,R1接入電路的電阻先增大后減小,故電路中的總電流先減小后增大,路端電壓先增大后減小,A、B正確；題中R外總大于電源內阻,外電路電阻R外越接近電源內阻,電源輸出功率越大,滑動觸頭從a端移動到b端的過程中,R1接入電路的電阻先增大后減小,電源的輸出功率先減小后增大,C錯誤；將R2＋r視為電源內阻,在滑動觸頭從a端移動到b端的過程中,外電阻R1接入電路的電阻先增大后減小,滑動變阻器R1上消耗的功率先增大后減小,D錯誤．答案AB

備選訓練2研究微型電動機的性能時，應用如圖所示的實驗電路。當調節滑動變阻器R使電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.5A和2.0V。重新調節R使電動機恢復正常運轉，此時電流表和電壓表的示數分別為2.0A和24.0V。則這臺電動機正常運轉時輸出功率為(

)A．32WB．44WC．47WD．48W解析電動機不轉時相當于一個純電阻，根據通過電動機的電流為0.5A、電壓為2V，可算出電動機內阻為4Ω。正常工作時，電動機消耗功率P＝UI＝48W，內阻發熱消耗功率P熱＝I2r＝16W，則輸出功率為P出＝P－P熱＝32W。答案A

電動機不旋轉時，只相當于一個純電阻用電器備選訓練3

2017·唐山模擬)(多選)如圖所示，電源電動勢E＝3V，小燈泡L標有“2V

0.4W”，開關S接1，當滑動變阻器調到R＝4Ω時，小燈泡L正常發光?，F將開關S接2，