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文檔簡介

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。現將開關S接2,

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