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目标要求 1 能写出闭合电路的功率表达式2 能说出闭合电路中能量的转化3 理解电源的输出功率随外阻变化的关系 第四节闭合电路中的能量转化问题 问题1 如图所示的电路中 电源电动势E 4 0V 内阻r 0 5 外电阻R 1 5 1 内外电阻上消耗的电功率分别是多少 2 电路消耗的总功率是多少 3 电源提供的总功率是多少 4 三个功率之间的关系怎样 为什么 电路的功率 3 电源的总功率 1 电源的内耗功率 2 电源的输出功率 P外 UI 非纯电阻电路 纯电阻电路 4 三者之间的关系 P总 P内 P外 E U Ir IE IU I2r P总 IE P内 I2r P外或P出 P外 UI P外 UI I2R 思考 同一个电源提供的总功率一定是不变的吗 为什么 练习 如图所示的电路中 电源r 0 5 R1 2 0 R3 1 3 滑动变阻器R2的总电阻为9 0 当R2的触头位于c点时 电源的总功率为12W 输出功率为10W 求 1 电源电动势 2 R1两端电压U1 3 R2的大小 E 6VU1 2 4VR2 3 练习 如图所示的电路中 电源电动势E 10V 内电阻r 0 50 电阻R 1 5 电动机的电阻R0 1 0 电动机正常工作时 电压表的示数是UV 3 0V 求 1 电源释放的电功率 3 电源的输出功率 4 电源的效率及电动机的效率 2 电动机消耗的电功率和输出的机械能功率 20W 12W 8W 18W 90 66 7 总的能量传输的方向是 电源 其他形式能转化为电能 外电路 内电路 电能 内能 机械能 灯 电能 内能 电动机 电能转化为 内能 根据能量转化和守恒定律 其功率关系可表示为 电源的总功率 电源内阻热耗功率 灯泡的热耗功率 电源输出功率 电机热耗功率 电机的输入功率 电机输出功率 问题2 如图电源E 12V r 6 求滑动变阻器分别为4 6 9 时电源的输出功率 由计算结果可以看出 电源的输出功率随电阻大小而怎样变化 实验 思考 什么条件有最大值 最大值多大 r 推导 如图电源E r 滑动变阻器多大时 电源的输出功率最大 在纯电阻电路中 当R r时 电源输出功率最大 Pm 练习1 如图电源E 12V r 4 求 1 滑动变阻器多大时电源的输出功率最大 最大功率多大 2 变阻器电阻分别为R1R2时电源输出功率相等 R1R2满足什么关系 1 R 4 时 Pm 9W 2 R1R2 r2 16 同一输出功率 最大功率除外 有两个外阻和它对应 练习2 如图电源E 12V r 6 定值电阻为R0 2 滑动变阻器R最大阻值为12 1 R多大时 电源的输出功率最大 2 R多大时 R上消耗的功率最大 3 R多大时 R
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