高二物理期中圈题06 电源输出功率和效率计算课件.ppt

6 电源输出功率和效率计算 因为专业所以圈中 高二物理期中考前圈题 以史为鉴 考法回顾 01 1 以史为鉴 考法分析 圈题6 电源的输出功率与效率计算 考法规律分析 例题剖析 针对讲解 02 2 400 018 例题剖析 针对讲解 2013 郑州一中 如图 a 所示的电路中 调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动 根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图 b 所示的两条U I图线 A 图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B 由图线可知 电源内阻r 3 0 C 图中两图线的交点表示在整个调节过程中 此时电源的输出功率最大D 图中两图线的交点表示在整个调节过程中 此时电源效率达到最大值 2 400 018 例题剖析 针对讲解 解析 由题意可知图象甲表示电源的路端电压随电流的变化关系 图象乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系 所以选项A正确 交点处说明两图象表示的电流相等 并且电压相等 故说明此时滑动变阻器短路 即滑片滑到了最左端 此时内电压E1 Ir 0 5V 所以内阻r 0 5 0 3 故选项B错误 由图像乙可知定值电阻R0 1 0 0 3 10 3 r 即外电路总阻值大于内电阻 所以当外电路阻值最小时 电源的输出功率最大 故选项C正确 图像交点表示电路所能达到的最大电流 由效率 EI I2r EI可知此时电源的效率最小 故选项D错误 综上 本体的正确选项为AC考点 本题考查学生对图像的分析解答能力 一定要结合电路图分析图线的意义 注意分析图像中交点及截距等包含的隐含条件 2 例题剖析 针对讲解 400 018 2012 外国语 某同学将一直流电源的总功率PE 输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中 如图中的a b c所示 则下列说法中不正确的是 A 图线a表示输出功率PR随电流I变化的关系B 在a b c三条图线上分别取横坐标相同的A B C三点 这三点的纵坐标一定满足关系PA PB PCC 图中c线最高点对应的功率为最大输出功率D b c线的交点M与a b线的交点N的横坐标之比为1 2 纵坐标之比为1 4 2 例题剖析 针对讲解 400 018 解析 A和C 由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE EI Pr I2r 可知 a是直线 表示的是电源消耗的电功率 b是抛物线 表示的是电源内电阻上消耗的功率 c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR 图中c线最高点对应的功率为最大输出功率 所以A错误 C正确 B 在a b c三条图线上分别取横坐标相同的A B C三点 因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和 所以这三点的纵坐标一定满足关系PA PB PC 所以B正确 D 当内电阻和外电阻相等时 电源输出的功率最大 此时即为b c线的交点M时的电流 此时电流的大小为E R r E 2r 功率的大小为E2 4r a b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr相等 此时只有电源的内电阻 所以此时的电流的大小为E r 功率的大小为E2 r 所以横坐标之比为1 2 纵坐标之比为1 4 所以D正确 本题选不正确的 故选A 破译规律 特别提醒 03 3 核心 理解闭合电路欧姆定律 抓住电源输出功率和效率的推导过程 以及最大值的条件 掌握关系式E U Ir的意义和应用 关键 熟练理解电源输出功率的P R图像和U I图像上是如何体现电动势 内阻等物理量的 破译规律 特别提醒 举一反三 突破提升 04 4 举一反三 突破提升 400 018 1 如图所示 在U I图象上 a b c各点均表示该电路中的一个确定的工作状态 45 则下列说法正确的是 A 在b点时 电源有最大的输出功率B 在b点时 电源的总功率最大C 从a b 增大 电源的总功率和输出功率都增大D 从b c 增大 电源的总功率和输出功率都减小 4 举一反三 突破提升 400 018 2 如图所示 R1为滑动变阻器 R2 R3为定值电阻 r为电源内阻 R3 r 闭合开关S后 在滑动触头P由a端滑向b端的过程中 下列表述正确的是 A 路端电压变小B 电流表的示数变大C 电源内阻消耗的功率变小D 电源输出功率变大 4 400 018 举一反三 突破提升 3 如图所示 直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像 直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像 直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像 将这个电阻R分别接到a b两电源上 那么 A R接到a电源上 电源的效率较高B R接到b电源上 电源的输出功率较大C R接到a电源上 电源的输出功率较大 但电源效率较低D R接到b电源上 电阻的发热功率和电源的效率都较高 4 举一反三 突破提升 4 在如图所示的U I图象中 直线 为某一电源的路端电压与电流的关系图象 直线 为某一电阻R的伏安特性曲线 用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路 由图象可知 A 电源的电动势为3V 内阻为0 5 B 电阻R的阻值为1 C 电源的输出功率为2WD 电源的效率为66 7 4 举一反三 突破提升 5 如图5所示 E 8V r 2 R1 8 R2为变阻器接入电路中的有效阻值 问 1 要使变阻器获得的电功率最大 则R2的取值应是多大 这时R2的功率是多大 2 要使R1得到的电功率最大 则R2的取值应是多大 R1的最大功率是多大 这时电源的效率是多大 4 举一反三 突破提升 针对性训练答案 1 AD2 AD3 C4 ABD5 1 10 1 6W 2 05 12W 80 3 不可能 理由略