閉合電路中的功率及效率問(wèn)題

1、閉合電路中的功率及效率問(wèn)題1電源的總功率(1)任意電路：P總＝EI＝U外I＋U內(nèi)I＝P出＋P內(nèi)(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝.E2R＋r2電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)＝I2r＝U內(nèi)I＝P總－P出3電源的輸出功率(1)任意電路：P出＝UI＝EI－I2r＝P總－P內(nèi)(2)純電阻電路：P出＝I2R＝＝.E2R?R＋r?2E2?R－r?2R＋4r(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系①當(dāng)R＝r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm＝.E24r②當(dāng)

2、Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小③當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大④當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出與R的關(guān)系如圖4所示4電源的效率(1)任意電路：η＝100%＝100%.(2)純電阻電路：η＝100%＝100%P出P總UERR＋r11＋rR因此在純電阻電路中R越大，η越大；當(dāng)R＝r時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%.特別提醒當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，效率并不是最大，只有50%；當(dāng)

3、R→∞時(shí)，η→100%，但此時(shí)P出→0，無(wú)實(shí)際意義“等效電源法”的應(yīng)用例1如圖5所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝5V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R1＝0.5Ω，滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0～10Ω.求：圖5(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最大？最大功率是多少？功率P內(nèi)＝I2r可得P

4、內(nèi)↑，A正確U外↓＝E－I↑r，U1↑＝(I↑－IL1↓)R1，UL2↓＝U外↓－U1↑，PL2↓＝，故燈U2L2↓RL2泡L2變暗，B正確電源效率η↓＝＝＝，故C正確R上消耗的功率PR＝，PR增大還I2R外I2?R外＋r?R外R外＋r11＋rR外↓U2L2↓R↓是減小不確定，故D錯(cuò)【跟蹤短訓(xùn)】圖7－2－73如圖7－2－7所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，串聯(lián)的固定電阻為R2，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R1，電阻大小關(guān)系為R1＝R2＝r，則在滑動(dòng)觸頭

5、從a端移動(dòng)到b端的過(guò)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滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大解析在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，R1接入電路的電阻(實(shí)際上是RaP與RbP的并聯(lián)電阻)先增大后減小，所以電路中的總電流先減小后增大，電路的路端電壓先增大后減小，A、B正確；題中R外總大于電源內(nèi)阻，外電路電阻R外越接近電源內(nèi)阻，電源輸出功率越大，滑動(dòng)觸頭從a端移

6、動(dòng)到b端的過(guò)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(cuò)誤；將R2＋r視為電源內(nèi)阻，在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，外電阻R1接入電路的電阻先增大后減小，滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先增大后減小，D錯(cuò)誤答案AB圖7－2－84如圖7－2－8所示，閉合開(kāi)關(guān)S后，A燈與B燈均發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()AA燈變亮BB燈變亮C電源的輸出功率可能減小D電源的總功率增大解析滑動(dòng)變阻器的滑片

7、P向左滑動(dòng)，R的阻值增大，外電路的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律知，干路的電流I＝減小，則B燈變暗，路端電壓U＝E－Ir增大，燈泡A兩端的電壓UA＝U－UB增大，A燈變亮，則A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)ER外＋r錯(cuò)誤；電源的輸出功率P外＝可能減小，電源的總功率P＝EI減小，則C選項(xiàng)正確、D選項(xiàng)錯(cuò)誤E2R外＋2r＋r2R外答案AC?題組2電路中的功率與效率4在如圖3所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，則()圖3