44電路中的能量轉(zhuǎn)化與守恒課件滬科版選修3-1-wenkub
2022-11-28 20:19:48 本頁面
【正文】 回路的功率問題．首先要從概念上區(qū)分電源總功率 P＝ EI、電源輸出功率 P出 ＝ U路 I及電源內(nèi)阻熱功率 P內(nèi) ＝ I2r；其次要注意它們的聯(lián)系 EI＝ U路 I＋ I2r. 如圖 4－ 4－ 6所示， R1＝ 8 Ω，電源的電動勢 E＝ 8 V，內(nèi)阻 r＝ 2 ，問： (1)要使變阻器獲得的電功率最大， R2的值應(yīng)是多大？這時 R2的功率多大？ (2)要使 R1得到最大的電功率，R2的取值多大？ R1的最大功率多大？這時電源的效率多少？ 圖 446 ( 3) 調(diào)節(jié) R 2 的阻值，能否使電源有最大的功率E 24 r輸出？為什么？ 解析 ： (1)把 R1看成是電源內(nèi)阻的一部分，這樣內(nèi)電阻就是 R1＋ ，可以求出：當 R2＝ R1＋ r＝ 8 Ω＋ 2 Ω＝ 10 Ω時， R2有最大的功率 P 2 ＝ E24 ? R 1 ＋ r ? ＝E 24 R 2 ＝8 24 10 W ＝ 1 . 6 W . (2)因為 R1是定值電阻，所以流過 R1的電流越大，R1的功率就越大． 當 R2＝ 0 時，電路中有最大電流 I＝ER1＋ r＝88 ＋ 2 A＝ A ． R1有最大功率 P1＝ I2R1＝ 2 8 W ＝ 5. 12 W . 這時電源的效率 η ＝R1R1＋ r＝88 ＋ 2＝ 80 % . ( 3) 不可能，因為即使 R2＝ 0 ，外電路電阻 R1也大于r .所以電源不可能有E24 r的功率輸出，在本題中， R2＝ 0時電源的輸出功率是外電路能得到的最大功率． 答案 ： (1)10 Ω W (2)0 W 80% (3)見解析 。 h. 所以一個月需交納電費 ＝ ( 元 ) ． 答案 ： 【 題后反思 】 電功 W＝ UIt，焦耳熱 Q＝ I2Rt，電功率 P電 ＝ UI，熱功率 P熱 ＝ I2R；對純電阻電路 P電 ＝ P熱 ，對非純電阻電路 P電 P熱． 已知一個標有 “110 V 10 W”字樣的燈泡，問： (1)燈泡的電阻是多大？ (2)燈泡正常工作時的電流是多大？ (3)如果接在 100 V的電路中，它的實際功率是多大？ 解析： ( 1) 燈泡的電阻為 R ＝U 額2P 額＝1 10210 Ω ＝ 1 2 10 Ω . ( 2) 燈泡正常工作時的電流為 I 額 ＝P 額U 額＝101 10 A ＝ 9 A . ( 3) 因為燈泡的電阻是一定的，根據(jù) P ＝U2R，可知P 實P 額＝U 實2U 額2 ， 解得 P 實 ＝U 實2U 額2 P 額 ＝10021 102 10 W ＝ W . 答案 ： (1)210 Ω (2) A (3) W (1)電功和電熱關(guān)系． 對任何電路，電流做的功恒為 W＝ UIt；電流產(chǎn)生的熱量恒為 Q＝ I2Rt. 電功與電熱 ① 在純電阻電路中，由于 U ＝ I
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