第十二章電能

能量守恒定律12.2閉合電路中的歐姆定律專(zhuān)題課1：閉合電路的功率與效率學(xué)習(xí)目標(biāo)及任務(wù)1.掌握閉合電路中各功率的含義、表達(dá)式及相互間的關(guān)系。2.借助公式和圖像，掌握分析純電阻電路中電源輸出功率大小的方法。3.學(xué)會(huì)閉合電路中三種最大功率的分析思路和方法。4.知道電源效率的定義，并通過(guò)推導(dǎo)，掌握電源效率與外電阻的關(guān)系。

一、認(rèn)識(shí)閉合電路中的功率

SE

r二、輸出功率隨外電阻R的變化關(guān)系在純電阻外電路中，電源的輸出功率，作出P出-R圖像圖象分析純電阻電路中，輸出功率隨外電阻R的變化關(guān)系【方法規(guī)律】：分析純電阻電路中輸出功率變化時(shí)，要思考外電阻R與內(nèi)電阻r的大小關(guān)系當(dāng)P出＜Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2，且R1R2＝r2。二、輸出功率隨外電阻R的變化關(guān)系純電阻電路中，輸出功率隨外電阻R的變化關(guān)系R取何值，輸出功率最大？SE

r或（1）電源的最大輸出功率：（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：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。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。E

rR2R1三、三種最大功率[例1]如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝2V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R0＝2Ω，可變電阻的阻值范圍為0～10Ω。求可變電阻為多大時(shí)，（1）電源的輸出功率最大，最大值為多少？（2）電阻R0消耗的功率最大，最大值為多少？（3）R上消耗的功率最大，最大值為多少？[例2]

(2021·承德模擬)(多選)如圖所示，三個(gè)電阻R1、R2、R3的阻值均為R，電源的內(nèi)阻r<R，c為滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)。閉合開(kāi)關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片由c點(diǎn)向a端滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．R2消耗的功率變小B．R3消耗的功率變大C．電源輸出的功率變大D．電源內(nèi)阻消耗的功率變大（1）定義：輸出功率跟電路消耗的總功率的比值?！局匾Y(jié)論】故外電路電阻越大，電源的效率越高特別提醒：(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(wú)實(shí)際意義。四、電源的效率

將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測(cè)得電阻箱所消耗的功率P隨電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知（

）A.電源最大輸出功率可能大于45WB.電源