2018-2019学年人教版选修3-1 2.7闭合电路欧姆定律 学案
2018-2019学年人教版选修3-1   2.7闭合电路欧姆定律  学案第2页

A.电流表的示数减小

B.电压表的示数减小

C.电阻R2两端的电压减小

D.路端电压增大

答 B

解析 题图中的电路结构是R1与R先并联,再与R2串联,故R↓→R总↓→I干↑→U内↑→U外↓.R2两端电压U2=I干R2,U2增大,所以R与R1的并联电压减小,读数减小,A、C、D错误,B项正确.

二、闭合电路的功率

1.电源的总功率:P总=EI;电源内电阻消耗的功率P内=U内I=I2r;电源输出功率P出=U外I.

2.对于纯电阻电路,电源的输出功率P出=I2R=()2·R=,当R=r时,电源的输出功率最大,其最大输出功率为Pm=.电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示.

图3

3.电源的效率:指电源的输出功率与电源的总功率之比,即η===.

对于纯电阻电路,电源的效率η=== ,所以当R增大时,效率η提高.当R=r(电源有最大输出功率)时,效率仅为50 ,效率并不高.

例2 如图4所示,电路中E=3 V,r=0.5 Ω,R0=1.5 Ω,变阻器R的最大阻值为10 Ω.

图4

(1)在变阻器的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大?

(2)在变阻器的阻值R为多大时,定值电阻R0上消耗的功率最大?最大为多大?

解析 (1)此种情况可以把R0归入电源内电阻,这样变阻器上消耗的功率,也就是电源的输出功率.

即当R=r+R0=2 Ω时,R消耗功率最大为: