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第十二章电能

能量守恒定律12.2闭合电路中的欧姆定律专题课1：闭合电路的功率与效率学习目标及任务1.掌握闭合电路中各功率的含义、表达式及相互间的关系。2.借助公式和图像，掌握分析纯电阻电路中电源输出功率大小的方法。3.学会闭合电路中三种最大功率的分析思路和方法。4.知道电源效率的定义，并通过推导，掌握电源效率与外电阻的关系。

一、认识闭合电路中的功率

SE

r二、输出功率随外电阻R的变化关系在纯电阻外电路中，电源的输出功率，作出P出­R图像图象分析纯电阻电路中，输出功率随外电阻R的变化关系【方法规律】：分析纯电阻电路中输出功率变化时，要思考外电阻R与内电阻r的大小关系当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2。二、输出功率随外电阻R的变化关系纯电阻电路中，输出功率随外电阻R的变化关系R取何值，输出功率最大？SE

r或（1）电源的最大输出功率：（2）定值电阻上消耗的最大功率：定值电阻的电流最大时，消耗功率最大（3）可变电阻上消耗的最大功率：R=r时电源的输出功率最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大。判断可变电阻的功率变化时，可将可变电阻以外的其他电阻均看作内阻，即组成等效内阻，当可变电阻阻值=等效内阻时，可变电阻消耗的功率最大；若不能相等（可变电阻最大值不够大），外电阻越接近内阻时，可变电阻消耗的功率最大。E

rR2R1三、三种最大功率[例1]如图所示，电源电动势E＝2V，内阻r＝1Ω，电阻R0＝2Ω，可变电阻的阻值范围为0～10Ω。求可变电阻为多大时，（1）电源的输出功率最大，最大值为多少？（2）电阻R0消耗的功率最大，最大值为多少？（3）R上消耗的功率最大，最大值为多少？[例2]

(2021·承德模拟)(多选)如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r<R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(

)A．R2消耗的功率变小B．R3消耗的功率变大C．电源输出的功率变大D．电源内阻消耗的功率变大（1）定义：输出功率跟电路消耗的总功率的比值。【重要结论】故外电路电阻越大，电源的效率越高特别提醒：(1)当电源输出功率最大时(R=r)，机械效率η＝50%。当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义。四、电源的效率

将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知（

）A.电源最大输出功率可能大于45WB.电源

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