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§12.2闭合电路欧姆定律
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2、路端电压 U 随电流 I 变化的图像
(1)公式:U = E - Ir
在横轴上的截距:表示电源的短路电流
(4)图像斜率的绝对值:表示电源的内阻=
(3)在纵轴上的截距:表示电源的电动势 E
(2)图像:U-I 图像是一条斜向下的直线
(5)图线中某点的横纵坐标的乘积UI为电源的输出功率,即图中矩形的面积表示电源在路端电压为U时的输出功率。
E
I短
θ
断路
短路
U
I
O
I
U
(U,I)
路端电压U随外电阻R变化的讨论
电源的三个功率以及关系
当外电阻为纯电阻电路时
(R外+r)2
=
E2
+4r
(R外-r)2
R外
P出=I2R外=
E2R外
当R外=r时,P出最大,且最大值为
P出m=
由图可知:同一功率对应着两个电阻值,两个电阻值之间有何关系呢?
例题: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。
E r
R2
R1
① 2.25W;② 2W;③ 1.5W。
练一练
结论:电源的效率随外电阻的增大而增大
电源的效率
对纯电阻电路,电源的效率为:
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第二级
第三级
第四级
第五级
ACD
A.电源的路端电压一定逐渐变小
B.电源的输出功率一定逐渐变小
C.电源内部消耗的功率一定逐渐变大
D.电源的供电效率一定逐渐变小
电源的电动势和内阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下面说法中正确的是 ( )
练一练
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?
R1
E
r
V
(1)P总=20W
(2)P电动机=12W,P机=8W
(3)P出=18W
练一练
闭合电路的U-I图象
U
o I
E
U0 M(I0,U0)
β
α
b a
N
I0 Im
1)右图中a为