考点2.4 闭合电路中功率与效率问题

6/6考点2.4闭合电路中功率与效率问题1.电源的总功率(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内.(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝eq\f(E2,R＋r).2.电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内＝P总－P出.3.电源的输出功率(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内.(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,(R＋r)2)＝eq\f(E2,\f((R－r)2,R)＋4r).(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝eq\f(E2,4r).②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小.③当R<r时，随着R的增大输出功率越来越大.④当P出<Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出与R的关系如图所示.4.电源的效率(1)任意电路：η＝eq\f(P出,P总)×100%＝eq\f(U,E)×100%.(2)纯电阻电路：η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝eq\f(1,1＋\f(r,R))×100%因此在纯电阻电路中R越大，η越大.1.如图所示的电路，电源电动势为12V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动。现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是(B)A．电源的热功率减为初始时的一半B．电源的总功率减为初始时的一半C．电动机的热功率减为初始时的一半D．变阻器的功率减为初始时的一半2.如图所示，电路中电池的电动势E＝5V，内电阻r＝10Ω，固定电阻R＝90Ω，R0是可变电阻，在R0从零增加到400Ω的过程中，求：(1)可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率；(2)电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和；(3)R0调到多少时R上消耗的功率最大，最大功率是多少？【答案】(1)100Ωeq\f(1,16)W(2)0.01W(3)00.225W3.如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W，电阻R1为4Ω，R2为6Ω，电源内阻r为0.6Ω，电源的效率为94%，求：(1)a、b两点间的电压；(2)电源的电动势．【答案】(1)4.8V(2)20V4.(多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为变阻器，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是(AC)A.当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率B.当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率C.当R2＝0时，R1上获得最大功率D.当R2＝0时，电源的输出功率最大5．(多选)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示.以下判断正确的是(ABD)A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PCB.b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4C.电源的最大输出功率Pm＝9WD.电源的电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω6.如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是(C)A.4W,8WB.2W,4WC.4W,6WD.2W,3W7.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有(C)A.R接到a电源上，电源的效率较高B.R接到b电源上，电源的输出功率较大C.R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D.R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高8.如图所示，用甲、乙、丙三个电动势相同而内电阻不同的电源，分别给定值电阻供电.已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为，则将R先后接在这三个电源上时的情况相比，下列说法中正确的是（D）A．接在甲电源上时，通过的电流最大B．接在丙电源上时，通过的电流最大C．接在乙电源上时，电阻消耗的电功率最大D．接在丙电源上时，电阻消耗的电功率最大9.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了(B)A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W10.(多选)直流电路如图所示，当滑动变阻器滑片P向右滑动时，则(BC)A.电压表示数变小 B.电流表示数变小C.电源总功率变小 D.外电路消耗功率变小11.(多选)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(BC)A．总功率一定增大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12.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(BC)A．总功率一定增大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13.如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(A)A．电灯L更亮，电流表的示数减小B．定值电阻R2消耗的功率增大C．电灯L变暗，电源的总功率减小D．电灯L变暗，电流表的示数增大14.如