电路中功率的计算

1、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律rRREUPPErErErRRrrRREP44422222rEPm42o RP出Pmr功率：电源的功率（电源的总功率）功率：电源的功率（电源的总功率） 电源的效率：电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。 电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率 电源的输出功率电源的输出功率 知识要点回顾知识要点回顾电源的功率和效率电源的功

2、率和效率 PE=EI Pr=I 2r P出出=UIRrrRREUPPE11rErErRRrrRREP44422222o RP出Pmr电源的效率：电源的效率：电源的输出功率电源的输出功率 P出出=UI输出功率最大时是不是效率也最大？输出功率最大时是不是效率也最大？问题一：闭合电路中的功率极值问题问题一：闭合电路中的功率极值问题R2R1rE拓展拓展:如图，如图，R1为定值电阻，为定值电阻，R2为可变电阻，为可变电阻，E为为电源电动势，电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的为电源内电阻，以下说法中正确的是（是（ ）A A、当、当R 2 = = R 1+ +r 时，时，R 2获得最大功率获得最大

3、功率B B、当、当R 1 = = R 2+r 时，时，R1获得最大功率获得最大功率C C、当、当R 2 = 0，R 1获得最大功率获得最大功率 D D、当、当R 2 = 0，电源的输出功率最大，电源的输出功率最大A、C1、求电路某一可变电阻部分的最大功率时，可以把这、求电路某一可变电阻部分的最大功率时，可以把这 部分电路等效为电源的外电路，其余部分等效为内部分电路等效为电源的外电路，其余部分等效为内 电路，再把电源电动势及内阻也随着等效后，就可电路，再把电源电动势及内阻也随着等效后，就可 以用当内、外电路的电阻相等时，电源输出功率最以用当内、外电路的电阻相等时，电源输出功率最 大的规律。大的规

4、律。 2、如果等效后不能满足内、外电路电阻相等，那得根、如果等效后不能满足内、外电路电阻相等，那得根 据具体问题另找其它的方法求解。据具体问题另找其它的方法求解。 3、求电路中定值电阻上的最大功率时，应分析它分得、求电路中定值电阻上的最大功率时，应分析它分得 的电压或通过的电流，利用公式直接求。的电压或通过的电流，利用公式直接求。小结小结rErErRRrrRREP44422222rEPm42o RP出Pmr电源的功率（电源的总功率）电源的功率（电源的总功率） （最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所

5、示，而可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。 电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率 电源的输出功率电源的输出功率 PE=EI Pr=I 2r P出出=UI1、故障特点、故障特点问题二：电路的故障分析问题问题二：电路的故障分析问题断路的特点：是指电路两点间（或用电器两端）断路的特点：是指电路两点间（或用电器两端）的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路上，指针发生偏转，则用电压表两端并联在这段电路上，指针发生偏转，则该段电路断路该

6、段电路断路 ，电表示数约等于电源电压。，电表示数约等于电源电压。短路的特点：是指电路两点间（或用电器两端）的电短路的特点：是指电路两点间（或用电器两端）的电阻趋于零，此时电路两点间无电压，但有电流通过。阻趋于零，此时电路两点间无电压，但有电流通过。题题1、（、（2001年上海高考试题）如图所示的电路中，闭年上海高考试题）如图所示的电路中，闭合电键，灯合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯发现灯L1变亮，灯变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是析，发生的故障可能是（ ）（A）R1断路断路 （

7、B）R2断路断路（C）R3短路短路 （D）R4短路短路A2、故障的分析方法、故障的分析方法假设法假设法题题2、如图所示、如图所示,为了检测电路中的故障为了检测电路中的故障,用电压表测用电压表测得得UAE=6V, UED=0， UCD=0V， UCE=6V，测此电路中测此电路中的故障可能是下列情况中的是的故障可能是下列情况中的是（ ）A、R断路断路 B、L断路断路C、R断路断路 D、R与与L同时断路同时断路DRRALDBCE小结小结: 若测得该元件或导线的电压等于电源电压若测得该元件或导线的电压等于电源电压,说明该元说明该元件或导线发生断路故障件或导线发生断路故障.仪表检测法仪表检测法思考思考:

8、 若用欧姆表如何检测上述电路故障若用欧姆表如何检测上述电路故障?小结小结: 必须先断开电路或拆下元件必须先断开电路或拆下元件,若测得该元件或导线的若测得该元件或导线的电阻为无穷大电阻为无穷大,说明该元件或导线发生断路故障说明该元件或导线发生断路故障.题题3 3、某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作、某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光拔出电饭煲的热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能插头，把试电笔分

9、别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则发光，则（ ） A A、仅电热壶所在的、仅电热壶所在的C C、D D 两点间发生了断路故障两点间发生了断路故障B B、仅电热壶所在的、仅电热壶所在的C C、D D 两点间发生了短路故障两点间发生了短路故障C C、因为插座用导线接地，所以发生了上述故障因为插座用导线接地，所以发生了上述故障D D、仅导线仅导线AB间断路间断路D检查电路故障的常用方法检查电路故障的常用方法1、电压表检查法电压表检查法：当电路中接有电源时，可：当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障

10、。在用电压表量电压值的分析，就可以确定故障。在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求。合要求。2、欧姆表检查法欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可：当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障。在用欧姆表量电阻值的分析，就可以确定故障。在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源。检查时，一定要注意切断电源。3、电流表检查法：电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流电流表测量各部分电

11、路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障。在用电流表检查时，值的分析，就可以确定故障。在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求。一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求。4、试电笔检查法试电笔检查法：对于家庭用电线路，当出现故：对于家庭用电线路，当出现故障时，可以利用试电笔进行检查。在用试电笔检查障时，可以利用试电笔进行检查。在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔的上金属体。电路时，一定要用手接触试电笔的上金属体。拓展拓展（97年高考试题）在如图所示电路的三根导线年高考试题）在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器中，有一根是断的，电源、电阻器R1

12、、R2及另外两根及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连，再将黑表笔分别连电阻器电阻器R1的的b端和端和R2的的c端，并观察万用表指针的示数，端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：（在下列选档中，符合操作规程的是：（ ）A、直流、直流10V挡挡 B、直流、直流0.5A挡挡C、直流、直流2.5V挡挡 D、欧姆挡、欧姆挡R1R21056VabcA 根据题给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为根据题给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，

13、被测元件必须与外电路断开。使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开。 先考虑电压挡，将黑表笔接在先考虑电压挡，将黑表笔接在b端，如果指针偏转，端，如果指针偏转，说明说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势源的电动势6V。基于这一点，。基于这一点，C不能选，否则会烧毁万不能选，否则会烧毁万用表；如果指针不偏转，说明用表；如果指针不偏转，说明R1与电源连接的导线是好与电源连接的导线是好的，而的，而R1与与R2之间导线和之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接的，再把黑表笔接c点，如果指针偏转，说明点，如果指针偏转，说明R1与与R2之之间导线是断的，否则说明间导线是断的，否则说明R2与电源间导线是断的，与电源间导线是断的，A项项正确。正确。 再考虑电流表，如果黑表笔接在再考虑电流表，如果黑表笔接在b端，指针偏端，指针偏转有示数则说明转有示数则说明R1与电源连接的导线是断的，此时与电源连接的导线是断的，此时指示数指示数I=E/（R1+R2）=0.4A,