第七节(三)输出功率极值

例6：在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示．下列比值正确的是（）A．I减小、U1减少，U3增大B．I变大、U2变大、U3不变C.△U3△U1、△U2△U3D.△U3△U2、△U2△U1练习：在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化．电表的示数分别用I、U1和U2、U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用△l、△U1、△U2和△U3表示．则下列判断正确的是（）A．U1/I不变，△U1/△I不变B．U2/I变大，△U2/△I变大C．U2/I变大，△U2/△I不变D．U2/I变大，△U3/△I不变闭合电路欧姆定律的应用闭合电路欧姆定律的内容公式适用电路电路中的能量关系纯电阻电路的功率讨论电源总功率？电源内消耗功率？电源的输出功率？外电路角度：纯电阻外电路：22UPIRUIR出电源角度：P总=EIP内=I2r100%PP出总电源的效率？P出=EI-I2rP出=UI例：已知电源的内阻为r,电动势为E，外电路电阻R从很小增加时，电源的输出功率也会变化。（电源参数不变）试讨论：当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大RErP出0R外r电源输出功率曲线1：P-R图结论：当外电阻等于内电阻时，输出功率最大2222EPIRrRrR出24mERrPr当时，讨论二：当电源的输出功率最大时，电源的效率多大？提高电源的供电效率，应该怎么办？P出0R外r讨论一：当电源的输出功率相同时，两个外电阻阻值R1、R2与内电阻r的关系？纯电阻外电路，电源的输出功率：R1R2100%=100%100%PURPERr出总212RRr电源输出功率曲线2：P-I图P出=EI-I2rI/AP/W222()24EEPEIIrrIrr出224mEEPrr出当I=时，纯电阻外电路时：R=r时，输出功率最大适用于一切外电路E/2rE/rE2/4r思考问题1、电源的电动势10V，内阻1Ω，能否给8V,32W的灯泡供电？2、电源的电动势10V，内阻4Ω，给灯泡供电，灯泡的最大功率是多少？灯泡的参数必须是多少？3、电源的电动势10V，内阻4Ω，分别给2.5Ω和6.4Ω的灯供电，两个灯的电功率一样大么？为提高电源的供电效率，应该使用哪个阻值的灯？巩固练习例一：电池组电动势为3V，内电阻为2Ω。现将定值电阻1Ω和最大阻值为5Ω的滑动变阻器和电池组连成串联电路，求：1)调节滑动变阻器，何时滑动变阻器的功率最大？滑动变阻器的功率最大值？RErRL3、RL=0时，PRM=1W2、R+RL=r时，P外M=1.125W1、RL=r+R时，PLM=0.75W2)何时外电路总功率最大？最大值？3)何时定值电阻的功率最大？最大值？等效电源法：+-例二：电池组电动势为3V，内电阻为10Ω。现将定值电阻20Ω和最大阻值为50Ω的滑动变阻器和电池组连成并联电路，求：1）调节滑动变阻器，何时外电路总功率最大？2）何时滑动变阻器的功率最大？3）定值电阻的功率是否随滑动变阻器的调节而改变？等效电源法：+-例三：如图，电源电动势E=12V，内阻r=3Ω,R0=1Ω,直流电动机内阻R0′=1Ω.当调节滑动变阻器R1=2Ω时，图甲电路的输出功率最大。调节R2使图乙电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定功率为6w），此时R2的阻值和电动机的焦耳热功率P为:A.R2=2ΩB.R2=1.5ΩC.P=6WD.P=4WR1R0甲R2R0′乙M非纯电阻电功率问题9R115R2［考题4］如图电路中，电阻，，电源电动势E=12V，内电阻r=1Ω。求：（1）当电流表示数为0.4A时，变阻器3R的阻值多大？3R（2）阻值多大时，它消耗的电功率最大？3R（3）阻值多大时，电源的输出功率最大？［考题5］如图所示，已知电源电动势E=12V，r=0.5Ω，R1=5ΩR2=3Ω,滑动变阻器的总阻值R3=5Ω（1）当滑动触头P滑动到什么位置时，干路中电流最小？最小电流是多少？（2）当滑动触头在什么位置时，电源输出功率最大？是多少？例6、如图所示的电路中,各电表为理想电表，电源内阻不能忽略,当滑动变阻器R2的滑动头从某位置向左移动一小段距离的过程中,设V1、V2和A的读数分别是U1,U2,I；且V1,V2,A读数的变化量分别为ΔU1,ΔU2,ΔI,则下列说法正确的是：…（）A,U2与I的比值减小,U2与I的乘积也一定减小；B.U1与I的比值不变,U1与I的乘积增加；C.滑动头的初位置与末位置，U2与I的乘积也可能相等D.ΔU1与ΔI的比值等于任何时刻U1与I的比值。