广东省惠州市惠东中学2018-2019学年高二物理粤教版高中物理选修3-1第二章第五节《电功率》ppt课件

1、第二课时闭合电路中的功率问题闭合电路中的功率问题n电源的功率电源的功率P总：电源将其他方式的能转化为总：电源将其他方式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率。电能的功率，也称为电源的总功率。n公式：公式：P总总=IE 普遍适用普遍适用 n只适用于外电路为纯电阻的电路。只适用于外电路为纯电阻的电路。)(22rRIrREP总总闭合电路中的功率问题闭合电路中的功率问题n电源内阻耗费功率电源内阻耗费功率P内：电源内阻的热功率，也称内：电源内阻的热功率，也称为电源的耗费功率。为电源的耗费功率。n公式：公式：P内内I2rn电源的输出功率电源的输出功率P出：外电路的耗费功率。出：外电路的耗费功率。n公式：

2、公式：P出出IU外外 普遍适用普遍适用n P出出只适用于外电路为纯电阻的电路。只适用于外电路为纯电阻的电路。222)(rRRERI闭合电路上功率分配关系闭合电路上功率分配关系n闭合电路上功率分配关系：闭合电路上功率分配关系：P总总P出出P内内 即：即：EIUII2rn闭合电路上功率的分配关系反映了闭合电闭合电路上功率的分配关系反映了闭合电路中能量的转化和守恒。路中能量的转化和守恒。电源的效率RrrRREUIEIUPP11外外总总外外外外由上式可知，外电阻越大，电源的效率越高由上式可知，外电阻越大，电源的效率越高输出功率与外电阻之间的输出功率与外电阻之间的关系关系n电源的输出功率P输：n1、由上

3、式可以知道，当Rr时，输出功率最大，PmaxE2/4r，此时电源的效率为50n2、当Rr时，随着R的增大输出功率减少n3，当Rr时，随着R的增大输出功率增大n4、当P出Pmax时，每个输出功率对应两个能够的外电阻R1和R2，且R1R2r2rRrRErRREIUP4)()(2222输输外外R1R20rP输输R电源的输出功率和效率的讨论电源的输出功率和效率的讨论E rRR0在右图中，假设在右图中，假设E=3V，r0.5，R01.5 ，变阻器的最大值是变阻器的最大值是10，讨论：，讨论：1、在、在R等于多少时，等于多少时，R耗费的功率最大？最大为耗费的功率最大？最大为多少？多少？2、当、当R等于多少

4、时，等于多少时，R0耗费的功率最大？最大耗费的功率最大？最大为多少？为多少？3、当、当R等于多少时，电源的输出功率最大，最大等于多少时，电源的输出功率最大，最大为多少？为多少？由上述分析可知，在研讨电阻上耗费的由上述分析可知，在研讨电阻上耗费的功率时，应留意区分功率时，应留意区分“可变与定值着可变与定值着这两种情况，两种情况中求解的思绪和这两种情况，两种情况中求解的思绪和方法是不一样的。方法是不一样的。n等效电源法：即把电路中的定值电阻等效等效电源法：即把电路中的定值电阻等效成电源内阻，当可变电阻等于电源内阻时，成电源内阻，当可变电阻等于电源内阻时，其获得功率最大。其获得功率最大。n配方法、不

5、等式法等。配方法、不等式法等。n用分式的性质求解极值问题。用分式的性质求解极值问题。如图电路中，电源电压为如图电路中，电源电压为60V，内阻不计，内阻不计，电阻电阻R2，电动机的内电阻为，电动机的内电阻为R01.6 ，电压表的示数为电压表的示数为50V，电动机正常任务，求，电动机正常任务，求电动机的输出功率？电动机的输出功率？解：电动机正常任务，两端的电压解：电动机正常任务，两端的电压U050V，那么电阻，那么电阻R两端的电压两端的电压为为U10V,所以电路的电流所以电路的电流IU/R10/25A电动机的输出功率电动机的输出功率P出出U0II2R0210WVRR0对于接入电路的灯泡而言，亮度最

6、大的是 n经过电流大的灯泡经过电流大的灯泡n两端电压大的灯泡两端电压大的灯泡n电阻值大的灯泡电阻值大的灯泡n耗费电功率大的灯泡耗费电功率大的灯泡D如图：电源的电动势为如图：电源的电动势为2V，内阻为，内阻为0.5，R0为为2，变阻器的阻值变化范围是，变阻器的阻值变化范围是010，求：，求：1、变阻器阻值多大时、变阻器阻值多大时R0耗费的功率最大？耗费的功率最大？2、变阻器的阻值多大时变阻器耗费的功率最大，、变阻器的阻值多大时变阻器耗费的功率最大，其最大功率是多少？其最大功率是多少？E rR0R额定电压都是额定电压都是110V ，额定功率，额定功率PA100W，PB40W的电灯两盏，假设接在电压

7、是的电灯两盏，假设接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中耗费功率最小的电路是图中那一个路中耗费功率最小的电路是图中那一个 ABABABABABDCC对于对于A电路，由于电路，由于RARB，所以，所以UBUA，且有，且有UB110 V，B灯被烧毁，灯被烧毁，UA110 V，A灯不能正常发光灯不能正常发光.对于对于B电路，由于电路，由于RBRA，A灯又并联滑动变阻器，并联电阻小于灯又并联滑动变阻器，并联电阻小于RB，所以，所以UBU并，并，B灯烧毁灯烧毁.对于对于C电路，电路，B灯与滑动变阻器并联电阻能够等于灯与滑动变阻器并联电阻能够等于RA，所以能够，所以能够UAUB110 V,两灯可以正常发光两灯可以正常发光.对于对于D电路电路,假设滑动变阻器的有效电阻等于假设滑动变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻的并联电阻,那么那么UAUB110 V,两灯可以正常发光两灯可以正常发光.比较