第四节电路的量转化与守恒.ppt

课前复习 1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。 2.电流做功，把电能转化为其它形式的能 (1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。 (2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。 (3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。 一、电功与电功率 1、电功： （1）定义：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。 W=UIt，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。 （2）表达式：W= qU=Uit （3）适用范围: W= qU=Uit电功的普适式，P= UI是电功率的普适式，适用于任何电路。 (4)单位：焦耳 2、电功率 （1）定义：单位时间内电流所作的功 （2）公式：P=UI=I2R=. （3）单位：瓦特 思考与讨论：用电器的额定功率与实际功率的区别？ 提示：额定功率指的是用电器正常工作时的功率，也是用电器的最大功率。实际功率指的是用电器在实际电压下的电功率，一般小于额定功率。 由于闭合电路中内、外电路的电流相等， 4（新课标卷19）电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内 电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 A. 3/4,1/4 B.1/3,2/3 C.1/2,1/2 D.2/3,1/3 2．(12分)如图所示，R为电阻箱，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：（05江苏） (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? 3. 如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。 * 电路中的能量转化与守恒 由 得 1．电源提供的功率（电源功率） 2．电源的输出功率（外电路得到的功率） 3．电源内阻上的热功率 闭合电路中的功率 4．闭合电路中的能量转化 电源提供电能 外电路消耗的能量 内电路消耗的电能 结论：电源的效率随外电阻的增大而增大 电源的工作效率 对纯电阻电路,电源的效率为: 1.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻为R1、R2和R3的阻值相同.在开关S处于闭合状态下,若将开关S1由位置1切换到位置2,则（ ） A、电压表的示数变大 B、电池内部消耗的功率变大 C、电阻R2两端的电压变大 D、电池的效率变大 B R1 R2 R3 V 1 2 s s1 E r 2.如图所示的电路中,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)电源释放的电功率. (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 R1 E r V (1)P电=20W (2)P电动机=12W,P电-机械=8W (3)P出=18W 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? 0 I/A U/V 1 2 3 2 4 6 B A P P出=4W η=66.7% D 0 R P r PM 电源最大输出功率 电源的功率最大时，其效率只有50℅ 1.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? R0 E r R R=0时,输出功率最大 R=2.5Ω时,变阻器消耗的功率最大.Pm=0.4W U/V I/A o 20 15 10 5 a b *