【课件】第二章专题课：电源输出功率 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

1、 专题课： 电源的输出功率 (1)图像的纵轴截 距表示电动势E UIOEI短一、电源的U外-I 图象：由：U外 = E-I r 知，U外是I 的一次函数。(3)若纵轴从0开始标度， 横轴截距表示短路电流。(2)图像的斜率绝对值表示内阻r。 所以，电源的U外-I 图 是一条倾斜直线：uO I Im iEU M（I，U）b aN二、区别两种图象。2、b是电阻R的U-I 图；斜率表示电阻大小；1、a是电源的U外-I图； 3、交点M的坐标表示电阻R单独接入电路 时的电流和电压，此时的电压也是 路端电压。 例1、如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图象,由图象可知,该电源的电动势为 V,内阻为 0

2、.5U/VI/AO1232463 例题分析2、AC由 得 1、总功率也叫输入功率： 3内功率也叫热功率或额外功率，三、电源的三个功率。 2、输出功率也叫外功率或有用功率： 4相互关系：结论：电源效率随外阻的增大而增大。四电源的效率：对纯电阻电路,电源的效率为:外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大：返回 分析：电源输出功率与外阻的变化关系0RP外rP出由图知:同一输出功率对应着两个外电阻值。根据 作出P外R图如下。 证明：返回当R=r时，电源的输出功率最大，其效率只有50。当 时，电源输出功率最大：2、当外阻等于内阻时，电源输出功率最 大，最大输出功率为 五、电源输出功率与外电阻的关系：1、电源

3、输出功率不一定随外阻的增大而 增大。0RP外rP出将外电路中除可变电阻外的其它定值电阻与电源内阻看成一个等效内阻，当可变电阻的阻值与等于效内阻时，可变电阻的功率最大。最大功率为六、求可变电阻最大功率的方法： 例3.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻为R1、R2和R3的阻值相同.在开关S处于闭合状态下,若将开关S1由位置1切换到位置2,则（ ） A、电压表的示数变大 B、电池内部消耗功率变大 C、电阻R2两端的电压变大 D、电池的效率变大BR1R2R3V12ss1Er 例题分析例4.如图所示的电路中,电源的电动势为4V,内阻为6, R0为2,变阻器的阻值变化范围为010,

4、 求: (1)变阻器阻值多大时,R0消耗的功率最大.最大功率是多大？ R0E、rR（2）变阻器阻值多大时,电源输出功率最大；最大功率为多少?(3)变阻器阻值多大时,变阻器消耗的功率最大？最大功率为多少?R0E、rR(1)R=0时,R0功率最大(3)R变=R0+ r =8时,变阻器的功率最大,(2)R变 =4时,R变+R0 =r=6，电源输出功率最大； 例5、如图所示的电路中,R为电阻箱,V为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2时,电压读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5时,电压表读数为U2=5V, 求: (1)电源的电动势E和内阻r. (2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最值P

5、m为多少?E、rRVsE=6V,r=1R=r时输出功率最大.E rRVs 1、（多选）有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( )ABUIO12A.图象交点所示状态, 两电路的外电阻相等B.E1E2,r1r2C.图象交点所示状态, 两电路的电阻相等D.E1E2,r1r2 课堂练习 2、已知如图，E =6V，r =4，R1=2， R2的变化范围是010。求： 电源的最大输出功率； R1上消耗的最大功率； R2上消耗的最大功率。 E rR2R1 2.25W； 2W； 1.5W。 3.如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻r=0.5,电动机的电阻R0=1.0,电阻R1=1.5.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求: (1)电源释放的电功率. (2)电动机消耗的电功率? (3)电源的输出