(学案)闭合电路欧姆定律2.docVIP

课题 2.7闭合电路欧姆定律2 学习目标 1、理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化。 2、掌握何时电源输出功率最大。 3、掌握闭合电路中电源的效率和电动机的效率的计算。 学习重点 闭合电路的功率表达式的理解 学习难点 电源输出功率最大的相关问题 自主预习 1、电功率和热功率 (1)电功W= ，反映了任何电路有电流通过时，在一段时间内所消耗的电能；电热Q= ，反映了电流通过某电路电阻R时，在一段时间内，内能的增量。 (2)公式应用范围。 ①在只有电灯、电炉等纯电阻元件的电路中 W= = = = 。 p= = = = 。 ②在非纯电阻电路（含有电动机、电解槽等）中， W= Q= p= P热= ③对于电动机，设线圈电阻为R，电动机两端的电压为U，通入电动机的电流I，则电流的功率（输入功率）就转化为 功率和 功率之和，用公式反应为 。 ④对于电源，当它与负载R构成闭合回路时，在负载R从0开始变大时，R= 时，电源输出功率最大，最大功率P= 。 2、效率 (1)电源的效率= (2)电动机的效率= 合作探究 探究一：在闭合电路中的 1、推导以下关于功率关系式 电源（电路消耗总功率）：P总= 外电路消耗功率（电源输出功率）：P出=内电路消耗功率（一定是发热功率）：P内=电源输出功率随外电路电阻变化关系 2、 讨论时，输出功率有极大值：P出= 电源输出功率与外阻关系图象如图所示，R＜r时，R增大输出功率，R=r输出功率，R＞r时，R增大，输出功率。 ,电源的电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时,电压表的示数U1=3.0V,求: (1)电源的总功率? (2)电动机消耗的电功率?将电能转化为机械能的功率? (3)电源的输出功率? 针对训练2：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=2Ω时,电压读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω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Pm为多少? 探究二：在闭合电路中的,电源的效率为: η＝ ） 结论:电源的效率随外电阻的增大而 针对训练3：如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象,用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和电源的效率分别为多少? 2、 针对训练4：某电动机，电压U1＝10 V时带不动负载，不转动，电流为I1＝2 A．当电压为U2＝36 V时能 带动负载正常运转，电流为I2＝1 A．求这时电动机的机械功率是多大？ 效率为多少？ 探究三：等效电源法 针对训练5：如图所示的电路中,电源的电动势为2V,内阻为0.5Ω, R0为2Ω,变阻器的阻值变化范围为0~10Ω, 求: (1)变阻器阻值多大时,R0消耗的功率最大. (2)变阻器阻值多大时,变阻器消耗的功率最大.其最大功率为多少? （3）电源的最大输出功率为多少？ 总结：1求恒定电阻最大消耗功率时： 2求滑动变阻器最大消耗功率时： 3求电源最大消耗功率时： 025 德才高中物理学科学案 编写：郭晓逊 4 寄语：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会 4 2 3 2 1 U/V I/A 0 P A B 6 s r Pm P出 o R V R E r V E r R1 R E r R0