例2 (多选)用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s,如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么( )
A.当线路电压为110 V时,煮沸一壶水需要2t s
B.当线路电压为110 V时,煮沸一壶水需要4t s
C.当线路电压为55 V时,煮沸一壶水需要4t s
D.当线路电压为55 V时,煮沸一壶水需要16t s
三、闭合电路中的能量转化与守恒
闭合电路中,电源电动势为E,内、外电路的电阻分别是r和R,电路中的电流为I.t时间内电源把多少其他形式的能转化为电能?外电路产生的热量是多少?内电路产生的热量是多少?三者之间有何关系?
[要点总结]
1.电源是把其他形式的能转化为________能的装置.电源提供的能量一部分消耗在__________上,一部分消耗在__________上,转化为内能.
2.能量关系:电源提供的能量等于内、外电路消耗的能量之和,即EIt=________+U内It.
功率关系:电源提供的电功率等于内、外电路消耗的电功率之和,即:EI=________+U内I.
3.对于外电路是纯电阻的电路,其能量关系和功率关系分别为:EIt=________+I2rt,EI=________+I2r.
电源的效率η=×100%=×100%.
[延伸思考]
1.纯电阻电路中电源的输出功率与外电阻之间有怎样的关系?什么时候电源的输出功率最大?
2.电源的效率与外电阻有怎样的关系?输出功率最大时,电源的效率也最高吗?