閉合電路歐姆定律電路中的功率及效率課件

閉合電路歐姆定律第四課時閉合電路中的功率分配和效率問題閉合電路歐姆定律第四課時閉合電路中的功率分配和效率問題一、閉合電路上功率分配（能量轉(zhuǎn)化）：EⅠ=U外Ⅰ+U內(nèi)Ⅰ即：P總=P外+P內(nèi)P總—電源提供的總功率,隨電流變化而變化P外—外電路消耗功率(電源的輸出功率）P內(nèi)—內(nèi)電路發(fā)熱功率（電源損耗）EⅠ=I2R+I2r由：E=U外+U內(nèi)P總=EI總P外＝P出＝P總－P內(nèi)＝IE－I2r=I2R外＝IU外P內(nèi)＝U內(nèi)Ⅰ總=I總2r一、閉合電路上功率分配（能量轉(zhuǎn)化）：EⅠ=U外Ⅰ+U內(nèi)Ⅰ即：2二、關(guān)于電源輸出功率和效率：1.對于純電阻電路，電源輸出功率：P出結(jié)論：當(dāng)R=r時，P出有最大值。Pmax=E2/4rP出與外在電阻R的關(guān)系曲線：P出rR1R2R2.圖像：二、關(guān)于電源輸出功率和效率：1.對于純電阻電路，電源輸出功率33.電源效率：指電源的輸出功率與電源的總功率之比。對于純電阻電路：當(dāng)：R=r時，P出=Pmax時η=50％二、關(guān)于電源輸出功率和效率：3.電源效率：指電源的輸出功率與電源的總功率之比。對于純電阻4例：如圖，已知電源電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω，R1=2Ω，滑動變阻器R的阻值可連續(xù)增大，求：1.R多大時，R消耗的功率最大？2.R多大時，R1消耗的功率最大？RR1E

r例：如圖，已知電源電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω，R1=2Ω5例：如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的U－I圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時，求：(1)電源的輸出功率P出是多大？(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？(3)電源的效率η是多大？答案：(1)4W

(2)2W

(3)66.7%例：如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的6例：直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U－I圖線．用該電源分別與R1，R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2.則(

)A．P1＞P2

B．P1＜P2C．η1＞η2

D．η1＜η2C例：直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R27題型：含有非純電阻電路問題：例：如圖所示，電源的電動勢E＝24V.內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R＝2Ω，M為直流電動機(jī)，其電阻r′＝1Ω，電動機(jī)正常工作時，其兩端所接電壓表讀數(shù)為UV＝21V，求電動機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的功率是多大？答案：20W題型：含有非純電阻電路問題：例：如圖所示，電源的電動勢E＝28例:電源的電動勢是6V,內(nèi)電阻是0.5Ω,小電動機(jī)M的線圈電阻為0.5Ω,限流電阻R0為3Ω,若電壓表的示數(shù)為3V,試求:(1)電源的功率和電源的輸出功率；(2)電動機(jī)消耗的功率和電動機(jī)輸出的機(jī)械功率．答案：

(1)6W

5.5W(2)2.5W

2W例:電源的電動勢是6V,內(nèi)電阻是0.5Ω,小電動機(jī)M的線圈電9例：如圖所示的電路中，電壓表的電阻很大，開關(guān)S斷開時，電壓表的示數(shù)是4.8V，S閉合時，電壓表的示數(shù)是3.6V，已知R1=R2=4Ω，求：(2)第一種情況下的電源的總功率，電源的輸出功率，以及電源的熱功率和電源的效率？(1)電池的電動勢和內(nèi)電阻？例：如圖所示的電路中，電壓表的電阻很大，開關(guān)S斷開時，電壓表10

例、如圖R為電阻箱，V為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5V，求：(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r？(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?例、如圖R為電阻箱，V為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=211

例：右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流關(guān)系，圖線②表示其輸出功率與電流關(guān)系，該電池組的內(nèi)阻為＿Ω，當(dāng)電池組的輸出功率為120W時，電池組的輸出電壓是＿＿V。530例：右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流關(guān)系，圖線②表12例：用電壓表檢查圖示電路中的故障，電路中有一處故障，測得Uad=5.0V，Ucd=0V，

Ubc=0V，Uab=5.0V，則此故障可能是A.L斷路B.R斷路C.R1斷路D.S斷路RR1LadbcS答案：B題型二：電路的故障分析例：用電壓表檢查圖示電路中的故障，電路A.L斷路B.R斷路C13電路出現(xiàn)故障一般有兩個原因：1.短路；2.斷路（包括接線斷路或者接觸不良，電器損壞等情況）題型二：電路的故障分析一般檢測故障用電壓表：1.如果電壓表示數(shù)為0，說明電壓表無電流通過，可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)段內(nèi)有短路。2.如果電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則在并聯(lián)段之外無斷路，或并聯(lián)內(nèi)無短路。電路出現(xiàn)故障一般有兩個原因：題型二：電路的故障分析一14閉合電路歐姆定律第四課時閉合電路中的功率分配和效率問題閉合電路歐姆定律第四課時閉合電路中的功率分配和效率問題一、閉合電路上功率分配（能量轉(zhuǎn)化）：EⅠ=U外Ⅰ+U內(nèi)Ⅰ即：P總=P外+P內(nèi)P總—電源提供的總功率,隨電流變化而變化P外—外電路消耗功率(電源的輸出功率）P內(nèi)—內(nèi)電路發(fā)熱功率（電源損耗）EⅠ=I2R+I2r由：E=U外+U內(nèi)P總=EI總P外＝P出＝P總－P內(nèi)＝IE－I2r=I2R外＝IU外P內(nèi)＝U內(nèi)Ⅰ總=I總2r一、閉合電路上功率分配（能量轉(zhuǎn)化）：EⅠ=U外Ⅰ+U內(nèi)Ⅰ即：16二、關(guān)于電源輸出功率和效率：1.對于純電阻電路，電源輸出功率：P出結(jié)論：當(dāng)R=r時，P出有最大值。Pmax=E2/4rP出與外在電阻R的關(guān)系曲線：P出rR1R2R2.圖像：二、關(guān)于電源輸出功率和效率：1.對于純電阻電路，電源輸出功率173.電源效率：指電源的輸出功率與電源的總功率之比。對于純電阻電路：當(dāng)：R=r時，P出=Pmax時η=50％二、關(guān)于電源輸出功率和效率：3.電源效率：指電源的輸出功率與電源的總功率之比。對于純電阻18例：如圖，已知電源電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω，R1=2Ω，滑動變阻器R的阻值可連續(xù)增大，求：1.R多大時，R消耗的功率最大？2.R多大時，R1消耗的功率最大？RR1E

r例：如圖，已知電源電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω，R1=2Ω19例：如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的U－I圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時，求：(1)電源的輸出功率P出是多大？(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？(3)電源的效率η是多大？答案：(1)4W

(2)2W

(3)66.7%例：如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的20例：直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U－I圖線．用該電源分別與R1，R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2.則(

)A．P1＞P2

B．P1＜P2C．η1＞η2

D．η1＜η2C例：直線A為電源的U－I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R221題型：含有非純電阻電路問題：例：如圖所示，電源的電動勢E＝24V.內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R＝2Ω，M為直流電動機(jī)，其電阻r′＝1Ω，電動機(jī)正常工作時，其兩端所接電壓表讀數(shù)為UV＝21V，求電動機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的功率是多大？答案：20W題型：含有非純電阻電路問題：例：如圖所示，電源的電動勢E＝222例:電源的電動勢是6V,內(nèi)電阻是0.5Ω,小電動機(jī)M的線圈電阻為0.5Ω,限流電阻R0為3Ω,若電壓表的示數(shù)為3V,試求:(1)電源的功率和電源的輸出功率；(2)電動機(jī)消耗的功率和電動機(jī)輸出的機(jī)械功率．答案：

(1)6W

5.5W(2)2.5W

2W例:電源的電動勢是6V,內(nèi)電阻是0.5Ω,小電動機(jī)M的線圈電23例：如圖所示的電路中，電壓表的電阻很大，開關(guān)S斷開時，電壓表的示數(shù)是4.8V，S閉合時，電壓表的示數(shù)是3.6V，已知R1=R2=4Ω，求：(2)第一種情況下的電源的總功率，電源的輸出功率，以及電源的熱功率和電源的效率？(1)電池的電動勢和內(nèi)電阻？例：如圖所示的電路中，電壓表的電阻很大，開關(guān)S斷開時，電壓表24

例、如圖R為電阻箱，V為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5V，求：(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r？(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?例、如圖R為電阻箱，V為理想電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=225

例：右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流關(guān)系，圖線②表示其輸出功率與電流關(guān)系，該電池組的內(nèi)阻為＿Ω，當(dāng)電池組的輸出功率為120W時，電池組的輸出電壓是＿＿V。530例：右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流關(guān)系，圖線②表26例：用電壓表檢查圖示電路中的故障，電路中有一處故障，測得Uad=5.0V，Ucd=0V，

Ubc=0V，Uab=5.0V，則此故障可能是A.L斷路B.R斷路C.R1斷路D.S斷路RR1LadbcS答案：B題型二：電路的故障分析例：用電壓表檢查