第7练 负载最大功率条件与计算 福建省（学业水平考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了福建省（学业水平考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是福建省（学业水平考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第7练，内容为：负载获得最大功率的条件及最大功率计算公式。 福建省（学业水平考试）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第7练 负载最大功率条件与计算 一、单项选择题 1. 电源输出功率最大时，外电阻 R 与内阻 r 的关系是（ ） A. R > r B. R < r C. R = r D. 无关 【答案】C 【解析】根据最大功率传输定理，当负载电阻R等于电源内阻r时，负载可获得最大功率，因此选C。 2. 直流电路如图所示，负载Rt获得的最大功率是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】要使负载获得最大功率，即有Rt=R0，则此时Rt的功率为，故选D。 3. 电路中某负载电阻 R 接在电压源两端，电源电动势 E=12V，内阻 r=2Ω，当 R=_____时，R 可获得最大功率。（ ） A. 1Ω B. 2Ω C. 4Ω D. 6Ω 【答案】B 【解析】根据最大功率传输定理，负载电阻R应等于电源内阻r。已知r=2Ω，因此R=2Ω，选B。 二、判断题 4. 当电源的内阻为零时，电源的最大输出功率为零。（ ） 【答案】错误 【解析】电源输出功率为P=。当内阻r为零时，对于有限的负载电阻R，输出功率不为零，因此题干说法错误。 5. 当直流电源的负载电阻与电源内阻相等时，负载能够获得最大功率。（ ） 【答案】正确 【解析】负载获得最大功率的条件是负载电阻与电源内阻相等。此时电源输出功率达到最大值。 6. 一般来说，负载电阻减小，负载变大，电源输出功率增加。（ ） 【答案】错误 【解析】电源输出功率为：P=。对负载电阻R求导可得：dP/dR=。当R>r时，减小R会使输出功率增加；当R=r时，输出功率最大；当R<r时，继续减小R反而会使输出功率减小。因此，负载电阻减小并不一定使电源输出功率增加，题干说法错误。 三、填空题 7. 某实际直流电源的电动势为10 V、内阻为5 Ω，当负载获得最大功率时，负载消耗的功率为______。 【答案】5 W 【解析】负载最大功率公式为电动势平方除以内阻的4倍。代入数据计算，最大功率为100除以20，结果为5 W。 8. 电路结构如图所示，要使负载电阻上获得最大功率，则开关S左端触点应置于电路中触点的______端。 【答案】4 9. 在电路中，若电路的电源电压为10V，内电阻为5Ω，则电路外接负载电阻为______Ω时负载上获得最大输出功率，且。 【答案】① 5 ② 5W 【解析】当电源内阻与负载电阻相等时，负载上获得的功率最大，这个结论被称为"最大功率传输定理"。 此时满足：负载电阻 R = 电源内阻 r。负载电阻RL获得的最大功率为：Pmax=Uo^2/(4R0) 所以外接负载电阻为5Ω，最大功率为： 四、简答题 10. 某直流电源的电动势为24 V、内阻为4 Ω，外接负载电阻可调。求：（1）负载获得最大功率的条件；（2）负载最大功率及此时的负载电流；（3）当负载电阻调为8 Ω时，求负载功率，并判断该功率是否达到最大值。 【答案】（1）负载电阻应与电源内阻相等，即负载电阻为4 Ω。 （2）最大功率按电动势平方除以内阻的4倍计算，结果为24平方除以16，等于36 W；此时电路电流为24除以8，等于3 A。 （3）负载电阻为8 Ω时，电路电流为24除以12，等于2 A；负载功率为2的平方乘以8，等于32 W。32 W小于36 W，因此未达到最大功率。 【解析】（1）根据最大功率传输定理，负载电阻与电源内阻相等时，负载获得最大功率。（2）最大功率按电动势平方除以内阻的4倍计算，负载电流为电动势除以电源内阻与负载电阻之和。（3）负载为8 Ω时先求出回路电流，再用电流平方乘以负载电阻求功率，并与最大功率比较，可知该负载功率尚未达到最大值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了福建省（学业水平考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是福建省（学业水平考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第7练，内容为：负载获得最大功率的条件及最大功率计算公式。 福建省（学业水平考试）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第7练 负载最大功率条件与计算 一、单项选择题 1. 电源输出功率最大时，外电阻 R 与内阻 r 的关系是（ ） A. R > r B. R < r C. R = r D. 无关 2. 直流电路如图所示，负载Rt获得的最大功率是（ ） A. B. C. D. 3. 电路中某负载电阻 R 接在电压源两端，电源电动势 E=12V，内阻 r=2Ω，当 R=_____时，R 可获得最大功率。（ ） A. 1Ω B. 2Ω C. 4Ω D. 6Ω 二、判断题 4. 当电源的内阻为零时，电源的最大输出功率为零。（ ） 5. 当直流电源的负载电阻与电源内阻相等时，负载能够获得最大功率。（ ） 6. 一般来说，负载电阻减小，负载变大，电源输出功率增加。（ ） 三、填空题 7. 某实际直流电源的电动势为10 V、内阻为5 Ω，当负载获得最大功率时，负载消耗的功率为______。 8. 电路结构如图所示，要使负载电阻上获得最大功率，则开关S左端触点应置于电路中触点的______端。 9. 在电路中，若电路的电源电压为10V，内电阻为5Ω，则电路外接负载电阻为______Ω时负载上获得最大输出功率，且。 四、简答题 10. 某直流电源的电动势为24 V、内阻为4 Ω，外接负载电阻可调。求：（1）负载获得最大功率的条件；（2）负载最大功率及此时的负载电流；（3）当负载电阻调为8 Ω时，求负载功率，并判断该功率是否达到最大值。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $