電源的功率和效率演示文稿

電源的功率和效率演示文稿當前第1頁\共有21頁\編于星期五\6點優(yōu)選電源的功率和效率當前第2頁\共有21頁\編于星期五\6點1．閉合電路歐姆定律

2．路端電壓跟負載的關(guān)系：

（1）表述：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．（2）表達式（1）路端電壓隨外電路電阻R增大而增大斷路短路（2）路端電壓U隨電流I變化的圖象．

知識回顧當前第3頁\共有21頁\編于星期五\6點ErRI一、閉合電路的功率關(guān)系2、電源的輸出功率（外電路的功率）3、電源內(nèi)部消耗的功率1、電源的功率（電路的總功率）閉合電路的功率關(guān)系能量守恒：當前第4頁\共有21頁\編于星期五\6點二、電源的效率ErRI（最后一個等號只適用于外電路為純電阻電路）當前第5頁\共有21頁\編于星期五\6點三、電源的輸出功率ErRI1、當外電阻等于內(nèi)電阻時電源的輸出功率最大當前第6頁\共有21頁\編于星期五\6點三、電源的輸出功率1、當外電阻等于內(nèi)電阻時電源的輸出功率最大2、電源輸出功率隨外電阻變化的圖線（圖線）ORP出r當前第7頁\共有21頁\編于星期五\6點三、電源的輸出功率1、當外電阻等于內(nèi)電阻時電源的輸出功率最大2、電源輸出功率隨外電阻變化的圖線（圖線）ORP出r3、同一輸出功率值對應(yīng)的兩個外電阻的關(guān)系當前第8頁\共有21頁\編于星期五\6點四、用U-I圖象表示功率關(guān)系

圖線A表示閉合電路路端電壓隨外電流的變化情況；圖線B表示外電路的電流隨電壓的變化情況。兩圖線的交點即為此時電路的工作狀態(tài)，從交點的橫、縱坐標可讀出此時電路中的總電流和路端電壓。圖象中DEOI總所圍的面積大?。‥I總）表示了電源的釋放功率；CU端OI總所圍的面積大?。║I總）表示了電源的輸出功率；而這兩面積之差DEU端C所圍的面積大?。‥I總-UI總）則表示了電源內(nèi)部所消耗的功率。電源的輸出功率內(nèi)電路消耗的功率當前第9頁\共有21頁\編于星期五\6點電源的輸出功率

當A、B兩圖線斜率相等時（即內(nèi)、外電阻相等時)圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出此時路端電壓是電動勢的一半，電流是最大電流的一半）。四、用U-I圖象表示功率關(guān)系當前第10頁\共有21頁\編于星期五\6點

例1、如圖所示，線段A為某電源U-I圖線，線段B為某電阻R的U-I圖線以上述電源和電阻組成閉合電路時，求(1)電源的輸出功率P出多大?(2)電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少?(3)電源的效率多大?答案：4W；2W；66.7%當前第11頁\共有21頁\編于星期五\6點P/WI/AO123ABC920.5

例2、直線OAC為某一直流電源的總功率P總隨電流I變化的圖線,拋物線OBC為同一直流電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖線,若A、B對應(yīng)的橫坐標為2A,那么線段AB表示的功率為

W,I=2A對應(yīng)的外電阻是

Ω.當前第12頁\共有21頁\編于星期五\6點530v

例3、右圖中圖線①表示某電池組的輸出電壓一電流關(guān)系，圖線②表示其輸出功率一電流關(guān)系．該電池組的內(nèi)阻為＿＿Ω．當電池組的輸出功率為120W時，電池組的輸出電壓是

當前第13頁\共有21頁\編于星期五\6點

例4、如圖所示電路，電源電動勢E為6V，內(nèi)阻r為2Ω,電阻R為8Ω，電動機M線圈電阻RM為2Ω。當開關(guān)S閉合時，電阻R消耗的電功率為2W，則電動機輸出的機械功率是

A．0.5WB．1.5WC．2WD．3.56WMErSR當前第14頁\共有21頁\編于星期五\6點

例5、如圖所示，電源的電動勢E＝7.5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，定值電阻R2＝12Ω，電動機M的線圈的電阻R＝0.50Ω．閉合開關(guān)S，電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，電壓表的示數(shù)U1＝4V，電阻R2消耗的電功率P2＝3.0W．求電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后：（1）電路的路端電壓.（2）通過電動機的電流．（3）電阻的值R1；（4）電動機輸出的機械功率。

MVR1ErS

R2答案：（1）6V（2）1A(3)2Ω(4)3.5W當前第15頁\共有21頁\編于星期五\6點

例6、如圖所示電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω電動機的電阻R0=1.0Ω,定值電阻R=1.5Ω,電動機正常工作時電壓表的示數(shù)為3.0V．求電源釋放的電功率為多少？電動機消耗的電功率為多少？某同學求解如下：整個回路的電流是：

經(jīng)檢查，數(shù)值計算無誤，該同學求解過程是否有不當之處，若有請予以改正。電動機消耗功率：電源釋放的電功率：P=EI=10×3.33=33.3WP=I2R0=3.332×10=11.1WRErV當前第16頁\共有21頁\編于星期五\6點答：此解法不當整個回路的電流是：電源釋放的電功率：電動機消耗功率：例6解答：當前第17頁\共有21頁\編于星期五\6點

例7、如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表．當電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5V．求：

(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r。

(2)當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?答案：（1）6V、1Ω（2）

1Ω、9W當前第18頁\共有21頁\編于星期五\6點

例8、已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0－10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。ErR2R1答案：①

2.25W；②

2W；③1.5W。當前第19頁\共有21頁\編于星期五\6點

例11、如圖所示電路，R1為變阻器，R2為定值電阻，r為電源內(nèi)阻，且r>R2。若R1上的電功率為P1，R2上的電功率為P2。以下敘述中正確的是(A)要使P1與P2的和最大，必須使R1=r－R2。(B)要使P1最大，必須使R1=R2+r。

(C)要使P2最大，必須使R2=R1+r。(D)（P1+P2）的最大值，由ε和r決定。ε

rR1R2當前第20頁\共有21頁\編于星期五\6點