教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第2章 习题课:闭合电路欧姆定律的应用
教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第2章 习题课:闭合电路欧姆定律的应用第2页

(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表示为:P=I2R0,因为R0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R=0时,R0上消耗的功率最大:

Pm′=R0=×1.5W=W.

功率最大值的求解方法

1.流过电源的电流最大时,电源的功率、内损耗功率均最大.

2.对某定值电阻来说,其电流最大时功率也最大.

3.电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大,若不能相等,外电阻越接近内阻时,电源的输出功率越大.

例2 如图3所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻的U-I图线,以上述电源和电阻组成闭合电路时,求:

图3

(1)电源的输出功率P出为多大?

(2)电源内部损耗的电功率是多少?

(3)电源的效率η为多大?

答案 (1)4W (2)2W (3)66.7%

解析 根据题意从A的图线可读出E=3 V,r== Ω=0.5 Ω,从B图线中可读出外电阻R=1 Ω.

由闭合电路欧姆定律可得

I== A=2 A,

则电源的输出功率

P出=I2R=4 W,P内=I2r=2 W,

电源的总功率P总=IE=6 W,

故电源的效率η=≈66.7%.

二、电路的动态变化和故障分析

例3 如图4所示,电灯L的规格为"4V 1W",滑动变阻器R的总电阻为50Ω.当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时理想电流表示数为0.45A.由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时理想电流表示数变为0.5A,理想电压表示数为10V.若导线连接完好,电路中各处接触良好.试问: