輪復(fù)習(xí)29電路閉合電路和分析-展示頁
2025-05-21 22:24本頁面
【正文】 勢 )，根據(jù)圖象可知 Ua=2E/3， Ub=E/3，所以選項 D正確。 1014 ⑶ 、 電源的效率： EPUPE? ??外 外外阻 R增大， η 將變大， η →1 三、 電源的功率和效率 當(dāng)內(nèi)外電阻相等 R=r時， 電源的輸出 功率 最大 此時效率只有 50% rEP m 42?11RrRrR??? ?O R P出 Pm r O R η 1 r 例 在如圖所示的 U－ I圖象中，直線 Ⅰ 為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線 Ⅱ 為某一電阻 R的伏安特性曲線。r ＝ 22 1W＝ 4W. 電源的最大輸出功率 Pm， 是在外電阻的阻值恰等于電源內(nèi)電阻時達到的 . Pm=ε 2/4＝ 62／ 4（ W）＝ 9W. 例 （ 10上海）中國館、世博中心和主題館等主要場館，太陽能的利用規(guī)模達到了歷屆世博會之最，總發(fā)電裝機容量達到 103kW。 B E=6v， r= ⑴ 、電功率： ② 電源的輸出功率 P出 =UI ③ 電源內(nèi)部消耗的功率 Pr=I 2r ① 電源的總功率 PE=EI 三、 電源的功率和效率 例 某同學(xué)將一直流電源的總功率 PE、輸出功率 PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率 Pr隨電流 I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上，如右圖中的 a、 b、 c所示，根據(jù)圖線可知 A、反映 Pr變化的圖線是 c B、電源電動勢為 8v C、電源內(nèi)阻為 2Ω D、當(dāng)電流為 ， 外電路的電阻為 6Ω ACD a A/IA0c2abc14⑴ 、電功率： ② 電源的輸出功率 P出 =UI ③ 電源內(nèi)部消耗的功率 Pr=I 2r ① 電源的總功率 PE=EI ⑵ 、電源的輸出功率 2 2 222 ()( ) 44E R E EPRrR r rrR? ? ????電源輸出功率 隨外電阻變化 O R外 P出 Pm r 當(dāng)內(nèi)外電阻相等時， 電源的輸出功率最大 rEPm 42?三、 電源的功率和效率 例 （ 05夏季江蘇）．如圖所示， R為電阻箱，V為理想電壓表．當(dāng)電阻箱讀數(shù)為 R1=2Ω時，電壓表讀數(shù)為 U1=4 V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為 R2=5Ω時，電壓表讀數(shù)為 U2=5 V．求： (1)電源的電動勢 E和內(nèi)阻 r (2)當(dāng)電阻箱 R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大 ?最大值 Pm為多少 ? 解析： （ 1）由閉合電路歐姆定律： ， 聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)解得： E=6V， r=1Ω （ 2）由電功率表達式： 將上式變形為： 由上式可知 R=r=1Ω時有最大值： 111UE U rR?? 222UE U rR??22()EPRRr? ?RrRrREp4)( 22???W94 2 ?? RrEP m例 如圖所示，圖線 AB是電路的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線 . OM是同一電源向固定電阻 R供電時， R兩端的電壓電變化的圖線，由圖求： ⑴、 R的阻值 . ⑵ 、在交點 C處表示電源的輸出功率 . ⑶ 、在 C點，電源內(nèi)部消耗的電功率 . ⑷ 、 電源的最大輸出功率 . R＝ 2Ω. 輸出功率為 PC出 =Uc用此電源與三個阻值均為 3Ω的電阻連接成電路，測得路端電壓為 。 一、閉合電路歐姆定律 a為電源的 UI圖象 ； b為外電阻的 UI 圖象 ； 二、閉合電路的 UI 圖象 E r R I u O Im i E UM α a β N b a的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大??； a與縱軸的交點坐標(biāo)表示電源的電動勢； b的斜率的絕對值表示外電阻的大小 。 表達式： IRr???注意： 式中的 I是閉合電路中的總電流強度 ,如果外電路還有其它并聯(lián)支路 ,則 I是整個電路的干路電流強度 ,式中的 R是整個外電路的總電阻 ,R+r就是整個閉合電路的總電阻 . E r R I 閉合電路歐姆定律的表達形式有： ① 、 E=U外 +U內(nèi) rREI??② 、 （ I、 R間關(guān)系） ③ 、 U=EIr （ U、 I 間關(guān)系） ErRRU??④ 、 （ U、 R間關(guān)系） 一、閉合電路歐姆定律 討論 U=EIr rREI?? ErRRU??上式 （ E、 r 是常量 ， R、 I、 U是變量 ) ⑴ .當(dāng)外電阻 R減小時，可知 I增大，內(nèi)電壓 U′ ＝ Ir 增大 , 路端電壓 U減?。? ⑵ .當(dāng)外電路短路時， R趨近于零， I 趨近于 E/r， 路端電壓 U趨近于零．電源的內(nèi)阻一般都很小，所以短路時電流很大為 Im=E/r. ⑶ .當(dāng)外電阻 R增大時，則 I 減小，內(nèi)電壓 U′ ＝ Ir減小，路端電壓 U增大．當(dāng)外電路斷開時， R變?yōu)闊o限大， I 變?yōu)榱悖?Ir 也變?yōu)榱悖?U=E． 這就是說， 開路時的路端電壓等于電源的電動勢。 意義： 描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力 定義 ：電路中通過 1C電量時電源提供的電能 單位 ：伏特 V，符號 ε , Wq? ?能量 ： W=qU ε =U內(nèi) +U外 qε =qU內(nèi) +qU外 qε :電源提供的能量； qU內(nèi) ：內(nèi)電路消耗的能量； qU外 ：外電路消耗的能量 例 在閉合電路中， U內(nèi) =,U外 =，在電路中移動 2C的電荷時， A、電源把 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B、電源內(nèi)部消耗的電能 J C、外電路上電流做功 J D、電源輸出電能 J。 符號 ε , 單位：伏特 V —— 為了描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力而引入的概念 區(qū)別電動勢和電壓（電勢差） 由電源、電路的連接方式?jīng)Q定 只由電源本身決定 特 征 電場力（靜電力做功） 將 +Q從高電勢（ +極）移到低電勢（ — 極）電場力做功 W電 與 Q的比值（外） 非靜電力做功： 將 +Q從低電勢（ — 極）移到高電勢（ +極）非靜電力做功 W非 與 Q的比值（內(nèi)） 功 電能 → 其它能 其它能 → 電能
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