高中物理2 5電功率課件2粵教版選修

第五節(jié)：電功率第二課時閉合電路中的功率問題電源的功率P總：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也稱為電源的總功率。公式：P總=IE普遍適用

只適用于外電路為純電阻的電路?？傞]合電路中的功率問題電源內(nèi)阻消耗功率P內(nèi)：電源內(nèi)阻的熱功率，也稱為電源的消耗功率。公式：P內(nèi)＝I2r電源的輸出功率P出：外電路的消耗功率。公式：P出＝IU外普遍適用

P出

只適用于外電路為純電阻的電路。閉合電路上功率分配關(guān)系閉合電路上功率分配關(guān)系：

P總＝P出＋P內(nèi)即：EI＝UI＋I(xiàn)2r閉合電路上功率的分配關(guān)系反映了閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化和守恒。電源的效率外總外外由上式可知，外電阻越大，電源的效率越高輸出功率與外電阻之間的關(guān)系電源的輸出功率P輸：1、由上式可以知道，當(dāng)R＝r時，輸出功率最大，Pmax＝E2/（4r），此時電源的效率為50％2、當(dāng)R>r時，隨著R的增大輸出功率減少3，當(dāng)R<r時，隨著R的增大輸出功率增大4、當(dāng)P出<Pmax時，每個輸出功率對應(yīng)兩個可能的外電阻R1和R2，且R1×R2＝r2輸外R1R20rP輸R電源的輸出功率和效率的討論ErRR0在右圖中，若E=3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω

，變阻器的最大值是10Ω，討論：

1、在R等于多少時，R消耗的功率才最大？

2、當(dāng)R等于多少時，R0消耗的功率才最大呢？由上述分析可知，在研究電阻上消耗的功率時，應(yīng)注意區(qū)分“可變與定值”著這兩種情況，兩種情況中求解的思路和方法是不相同的等效電源法：即把電路中的定值電阻等效成電源內(nèi)阻，當(dāng)可變電阻等于電源內(nèi)阻時，其獲得功率最大。配方法、不等式法等。用分式的性質(zhì)求解極值問題。如圖電路中，電源電壓為60V，內(nèi)阻不計，電阻R＝2Ω，電動機(jī)的內(nèi)電阻為R0＝1.6Ω

，電壓表的示數(shù)為50V，電動機(jī)正常工作，求電動機(jī)的輸出功率？解：電動機(jī)正常工作，兩端的電壓U0＝50V，則電阻R兩端的電壓為U＝10V,所以電路的電流

I＝U/R＝10/2＝5A

電動機(jī)的輸出功率

P出＝U0I－I2R0＝210WVRR0對于連入電路的燈泡而言，亮度最大的是（）通過電流大的燈泡兩端電壓大的燈泡電阻值大的燈泡消耗電功率大的燈泡D如圖：電源的電動勢為2V，內(nèi)阻為0.5Ω，R0為2Ω，變阻器的阻值變化范圍是0～10Ω，求：

1、變阻器阻值多大時R0消耗的功率最大？

2、變阻器的阻值多大時變阻器消耗的功率最大，其最大功率是多少？解：R0消耗的功率P0=I2R0=E2R0/(R+R0+r)

代入數(shù)據(jù)得：P0=4/(R+2.5)2W

當(dāng)R＝0時，R0消耗的功率最大2、滑動變阻器R消耗的功率：

P=I2R=E2R/(R+R0+r)

將R0和r等效為電源的內(nèi)阻，則當(dāng)R＝R0+r＝2.5Ω時，R的消耗功率最大。

Pmax＝E2/4(R0+r)＝0.4WErR0R額定電壓都是110V，額定功率PA＝100W，PB＝40W的電燈兩盞，若接在電