河南省郑州市中原区学大教育培训学校高二物理期中圈题06 电源输出功率和效率计算课件.pptVIP

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