高三物理《专题电路中的能量》

湖南长郡卫星远程学校,湖南长郡卫星远程学校,专题_电路中的能量,电源的功率:,P,总,=,EI,外电路功率（输出功率）:,P,出,=,U,外,I,电源的发热功率:,P,r,=,U,内,I,=,I,2,r,一.闭合电路的功率,由,E,=,U,外,+,U,内,E,I,=,U,外,I,+,U,内,I,可得,注:,EI,是电源提供的电功率,U,外,I,和,U,内,I,分别表示外电路和内电路上消耗的电功率.,1.电源提供电能,内外电路消耗电能.,2.一定时间内,电源提供的电能和内外电路消耗的总电能相等能量守恒.,3.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化电能的本领.,结论:,一.闭合电路的功率,R,S,E,r,电源的输出功率,P,随外电路变化的规律：,当用一个固定的电源(设,E,、,r,是定值)向变化的外电路供电时,输出的功率,电源有最大的输出功率：,我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线,如图所示.,二.电源的效率：,当用一个固定的电源(设,E,、,r,是定值)向变化的外电路供电时,电源的效率:,U,(,R,)越大,越大,R,S,E,r,即学即用,1.将一个电动势为3V,内阻不能忽略的电池两端接一电阻,R,当有1C的电荷通过电阻,R,时,在,R,上产生的热量()A.大于3JB.小于3JC.等于3JD.内阻未知,无法确定,【,延伸思考,】,上题中,非静电力做了多少功?在外电路上电荷所受电场力做的功比3J大还是小?,即学即用,2.如图,已知电源内阻,r,=2,定值电阻,R,1,=0.5,.求:(1)当滑动变阻器的阻值,R,2,为多大时,电阻,R,1,消耗的功率最大?(2)当变阻器的阻值为多大时,变阻器消耗的功率最大?(3)当变阻器的阻值为多大时,电源输出功率最大?,【,延伸思考,】,三种情况下,电源的效率分别为多大?,【,例1,】把一个,“,10V,2.0W,”,的用电器,A,(纯电阻)接到某一电动势和内阻都不变的电源上,用电器A实际消耗的功率是2.0W.若换上另一个,“,10V,5.0W,”,的用电器,B,(纯电阻)接到这一电源,用电器,B,实际消耗的功率有没有可能反而小于2.0W?(设电阻不随温度改变),【,例2,】在图所示电路中,直流发电机,E,=250V,内阻,r,=3,R,1,=,R,2,=1,电热器组中装有50个完全相同的电热器,每个电热器规格为,“,200V,1000W,”,其他电阻不计,不考虑电热器电阻随温度的变化.问:,(1)接通几个电热器时,实际使用的电热器都能正常工作?(2)接通几个电热器时,发电机输出功率最大?(3)接通几个电热器时,电热器组加热物体最快?(4)接通几个电热器时,电阻,R,1,、,R,2,上消耗的功率最大?,