电源的功率和效率解读.ppt

例7、如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为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?最大值Pm为多少? 例8、已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0－10Ω。求： ①电源的最大输出功率； ②R1上消耗的最大功率； ③R2上消耗的最大功率。 * 1．闭合电路欧姆定律 2．路端电压跟负载的关系： （1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟 内、外电路的电阻之和成反比． （2）表达式 （1）路端电压随外电路电阻R增大而增大 断路 短路 （2）路端电压U 随电流I 变化的图象． 知识回顾 E r R I 一、闭合电路的功率关系 2、电源的输出功率（外电路的功率） 3、电源内部消耗的功率 1、电源的功率（电路的总功率） 闭合电路的功率关系 能量守恒： 二、电源的效率 E r R I （最后一个等号只适用于外电路为纯电阻电路） 三、电源的输出功率 E r R I 1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大 三、电源的输出功率 1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大 2、电源输出功率随外电阻变化的图线（ 图线） O R P出 r 三、电源的输出功率 1、当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大 2、电源输出功率随外电阻变化的图线（ 图线） O R P出 r 3、同一输出功率值对应的两个外电阻的关系 四、用U-I图象表示功率关系 图线A表示闭合电路路端电压随外电流的变化情况；图线B表示外电路的电流随电压的变化情况。两图线的交点即为此时电路的工作状态，从交点的横、纵坐标可读出此时电路中的总电流和路端电压 。 图象中DEOI总所围的面积大小（EI总）表示了电源的释放功率； CU端OI总所围的面积大小（UI总）表示了电源的输出功率； 而这两面积之差DEU端C所围的面积大小（EI总-UI总）则表示了电源内部所消耗的功率。 电源的输出功率 内电路消耗的功率 电源的输出功率 当A、B两图线斜率相等时（即内、外电阻相等时)图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。 四、用U-I图象表示功率关系 例1、如图所示，线段A为某电源U-I图线，线段B为某电阻R的U-I图线以上述电源和电阻组成闭合电路时，求(1)电源的输出功率P出多大?(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?(3)电源的效率?多大? 答案：4W ；2W ；66.7% P/W I/A O 1 2 3 A B C 9 2 0.5 例2、直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B对应的横坐标为2A,那么线段AB表示的功率为 W, I=2A对应的外电阻是 Ω. 5 30v 例3、右图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系，图线②表示其输出功率一电流关系．该电池组的内阻为＿＿Ω．当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是 例4、如图所示电路，电源电动势E为6V，内阻r为2Ω, 电阻R为8Ω，电动机M线圈电阻RM为2Ω。当开关S闭合时，电阻R消耗的电功率为2W，则电动机输出的机械功率是 A．0.5W B．1.5W C．2W D．3.56W M E r S R 例5、如图所示，电源的电动势E＝7.5V，内阻r＝1.0 Ω，定值电阻R2＝12 Ω，电动机M的线圈的电阻R＝0.50 Ω．闭合开关S，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4 V，电阻R2消耗的电功率P2＝3.0 W．求电动机转动稳定后： （1）电路的路端电压. （2）通过电动机的电流． （3）电阻的值R1； （4）电动机输出的机械功率。 M V R1 E r S R2 答案：（1）6V（2）1A(3)2Ω(4)3.5W 例6、如图所示电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω电动机的电阻R0 =1.0Ω,定值电阻R=1.5Ω,电动机正常工作时电压表的示数为3.0V．求电源释放的电功率为多少？电动机消耗的电功率为多少？ 某同学求解如下：整个回路的