12.2閉合電路歐姆定律專題輸出功率和動(dòng)態(tài)分析課件-高二上學(xué)期物理人教版

12.2輸出功率和動(dòng)態(tài)分析一、閉合電路的功率分析

SE

r二、純電阻電路中，輸出功率隨外電阻R的變化關(guān)系1.R取何值，輸出功率最大？SE

r或一.電源的功率與效率問題6.輸出功率與R的關(guān)系一.電源的功率與效率問題6.輸出功率與R的關(guān)系一.電源的功率與效率問題6.輸出功率與R的關(guān)系圖象分析PROr5．三種最大功率：（1）電源的最大輸出功率：E

rR2R1（2）定值電阻上消耗的最大功率：定值電阻的電流最大時(shí)，消耗功率最大（3）可變電阻上消耗的最大功率：判斷可變電阻的功率變化時(shí)，可將可變電阻以外的其他電阻均看作內(nèi)阻，即組成等效內(nèi)阻，當(dāng)可變電阻阻值=等效內(nèi)阻時(shí)，可變電阻消耗的功率最大；若不能相等（可變電阻最大值不夠大），外電阻越接近內(nèi)阻時(shí)，可變電阻消耗的功率最大。R=r時(shí)電源的輸出功率最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率越大。5．電源的效率：（1）定義：輸出功率跟電路消耗的總功率的比值。（2）定義式：（普遍適用）對(duì)于純電阻電路：RO1故外電路電阻越大，電源的效率越高。-R圖像為：特別提醒：(1)當(dāng)電源輸出功率最大時(shí)(R=r)，機(jī)械效率η＝50%。當(dāng)R→∞時(shí)，η→100%，但此時(shí)P出→0，無實(shí)際意義。例1.如圖所示的電路，已知R>r+R0，r>R0，其中r、R0是已知的，求：(1)當(dāng)R多大時(shí)，電源的輸出功率最大(2)當(dāng)R多大時(shí)，R0的功率最大(3)當(dāng)R多大時(shí)，R的功率最大例：電路圖如圖甲所示,圖乙中圖線是電路中電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω,定值電阻R0=3Ω。答案：(1)010.9W(2)4.5Ω13.3W(3)10.5Ω9.5W(1)當(dāng)R為何值時(shí),R0消耗的功率最大最大值為多少(2)當(dāng)R為何值時(shí),電源的輸出功率最大最大值為多少(3)當(dāng)R為何值時(shí),R消耗的功率最大最大值為多少二.閉合電路動(dòng)態(tài)分析1.電路發(fā)生變化后，判斷電流、電壓的大小變化知識(shí)準(zhǔn)備：①在混聯(lián)電路中有一個(gè)電阻增大，總電阻必增大，有一個(gè)電阻減小，總電阻必減小。②并聯(lián)電路有分流的特點(diǎn)，串聯(lián)電路有分壓的特點(diǎn)分析思路：例2.如圖所示，R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，圖中安培表和伏特表示數(shù)如何變化？例3.如圖所示，R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，圖中安培表和伏特表示數(shù)如何變化？小技巧：串反并同法1.串反：指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。2.并同：指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。3.特別注意：若不計(jì)電源內(nèi)阻，除路端電壓U外始終等于電源電動(dòng)勢E，不滿足“串反并同”外，其他的條件仍然成立。例4.當(dāng)P左滑時(shí)，三個(gè)燈泡亮度如何變化？答案：L1變亮，L2和L3變暗例5.如圖所示電路，當(dāng)R2的滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，各表的變化情況是(

)A．A1、A2讀數(shù)均變大，V1、V2讀數(shù)均變小B．A1讀數(shù)變大，A2讀數(shù)變小，V1讀數(shù)變大，V2讀數(shù)變小C．A1讀數(shù)變大，A2讀數(shù)變小，V1讀數(shù)變小，V2讀數(shù)變大D．A1、A2讀數(shù)均變小，V1、V2讀數(shù)均變大C二.閉合電路動(dòng)態(tài)分析2.電路發(fā)生變化后，判斷電流、電壓變化量的絕對(duì)值大小例6.如圖所示，把滑片向右移動(dòng)一段距離，V1變化量為ΔU1，V2變化量為ΔU2，則（）A.|ΔU1|>|ΔU2|B.|ΔU1|=|ΔU2|C.|ΔU1|<|ΔU2|D.ΔU1<0，ΔU2>0AD二.閉合電路動(dòng)態(tài)分析3.電路發(fā)生變化后，判斷電流電壓比值大小以及電流電壓變化量的比值的絕對(duì)值大小例7.如圖所示，把滑片向左移動(dòng)一段距離，則正確的是（）A.B.C.D.

ACD三.含容電路分析1.在恒定直流電路中，含有電容器的支路相當(dāng)于斷路，畫等效電路圖時(shí)可以去掉電容器，但電容器兩端存在可以有電勢差2.電阻與電容器串聯(lián)時(shí)電阻相當(dāng)于導(dǎo)線（斷路的支路無電流，電阻兩端無電勢差，相當(dāng)于導(dǎo)線）3.電阻與電容器并聯(lián)時(shí)，電容器兩端電壓與電阻兩端電壓相同4.計(jì)算電容器的電量可用公式Q＝CU5.求電容器的電量變化ΔQ，要注意兩極板上的電性，若電性未發(fā)生變化ΔQ＝Q2-Q1，電性發(fā)生了變化則ΔQ＝Q2+Q1例8.如圖所示的電路中，電源提供的電壓為U=10V保持不變，已知R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF。求：(1)閉合開關(guān)S，求電路穩(wěn)定后通過R1的電流(2)然后將開關(guān)S斷開，求這以后流過R1的電荷量例9.（多選）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。開關(guān)閉合后，燈泡能正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片右移時(shí)，下列說法正確的是（）A.燈泡L將變暗B.燈泡L將變亮C.電容器C的電量將減小D.電容器C的電量將增大AD例10.如圖所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF。當(dāng)S斷開時(shí)，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；(2)S閉合后流過R3的總電荷量。答案：(1)10m/s2豎直向上(2)4×10-4C四.電路故障分析1.斷路：電流為零，電壓不為零2.短路：電壓為零，電流不為零注意：不論用電器斷路還是短路，電路都不能工作例11.如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈L1、L2正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是（）A.R1斷路B.R2斷路C.R3短路D.R4短路A例12.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為6V，當(dāng)開關(guān)接通后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Uab=6V，

Uad=0V，

Ucd=6V，

由此可以判定()A.L1和L2

的燈絲都燒斷了

B.L1的燈絲燒斷C.L2的燈絲燒斷D.變阻器R斷路小技巧：電壓表無示數(shù)，與電壓表并聯(lián)的電路一般無問題，問題出在與電壓表串聯(lián)的電路中，電壓表有示數(shù)，與電壓表串聯(lián)的電路一般無問題，問題出在與電壓表并聯(lián)的電路中。C課堂訓(xùn)練：1.如圖所示，直線I、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖像，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨(dú)連接，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電源1和電源2的內(nèi)阻之比是1：1B．電源1和電源2的電動(dòng)勢之比是1：1C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比