2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-1讲义:第二章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-1讲义:第二章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律 Word版含答案第5页

  答案:2 V 1 Ω

电源的有关功率和电源的效率   

  

  1.电源的有关功率和电源的效率

  (1)电源的总功率:P总=IE=I(U内+U外)。

  (2)电源的输出功率:P出=IU外。

  (3)电源内部的发热功率:P′=I2r。

  (4)电源的效率:η==,对于纯电阻电路,η==。

  2.输出功率和外电阻的关系

  在纯电阻电路中,电源的输出功率为

  P=I2R=R=R=

  (1)当R=r时,电源的输出功率最大,Pm=。

  (2)当R>r时,随着R增大,P减小。

  (3)当R

  

  [典例] 如图所示,已知电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,保护电阻R0=0.5 Ω,求:当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的电功率最大,并求这个最大值。

  [解析] 保护电阻消耗的功率为P0=,因R0和r是常量,而R是变量,所以R最小时,P0最大,即R=0时,P0max== W=8 W。

  [答案] R=0 P0max=8 W

  [变式1] 例题中条件不变,求当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R消耗的功率PR最大,并求这个最大值。

  解析:这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起,据以上结论,当R=R0+r即R=(1+0.5)Ω=1.5 Ω时,PRmax== W=6 W。

  答案:R=1.5 Ω PRmax=6 W

[变式2] 在例题中,若电阻箱R的最大值为3 Ω,R0=5 Ω,求:当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R的功率最大,并求这个最大值。