考點2.4 閉合電路中功率與效率問題

6/6考點2.4閉合電路中功率與效率問題1.電源的總功率(1)任意電路：P總＝IE＝IU外＋IU內(nèi)＝P出＋P內(nèi).(2)純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝eq\f(E2,R＋r).2.電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝I2r＝IU內(nèi)＝P總－P出.3.電源的輸出功率(1)任意電路：P出＝IU＝IE－I2r＝P總－P內(nèi).(2)純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f(E2R,(R＋r)2)＝eq\f(E2,\f((R－r)2,R)＋4r).(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系①當R＝r時，電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f(E2,4r).②當R>r時，隨著R的增大輸出功率越來越小.③當R<r時，隨著R的增大輸出功率越來越大.④當P出<Pm時，每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出與R的關(guān)系如圖所示.4.電源的效率(1)任意電路：η＝eq\f(P出,P總)×100%＝eq\f(U,E)×100%.(2)純電阻電路：η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝eq\f(1,1＋\f(r,R))×100%因此在純電阻電路中R越大，η越大.1.如圖所示的電路，電源電動勢為12V，內(nèi)阻恒定且不可忽略．初始時刻，電路中的電流等于I0，且觀察到電動機正常轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在調(diào)節(jié)滑動變阻器使電路中的電流減小為I0的一半，觀察到電動機仍在轉(zhuǎn)動．不考慮溫度對電阻的影響，下列說法正確的是(B)A．電源的熱功率減為初始時的一半B．電源的總功率減為初始時的一半C．電動機的熱功率減為初始時的一半D．變阻器的功率減為初始時的一半2.如圖所示，電路中電池的電動勢E＝5V，內(nèi)電阻r＝10Ω，固定電阻R＝90Ω，R0是可變電阻，在R0從零增加到400Ω的過程中，求：(1)可變電阻R0上消耗功率最大的條件和最大熱功率；(2)電池的電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和；(3)R0調(diào)到多少時R上消耗的功率最大，最大功率是多少？【答案】(1)100Ωeq\f(1,16)W(2)0.01W(3)00.225W3.如圖所示的電路中，電路消耗的總功率為40W，電阻R1為4Ω，R2為6Ω，電源內(nèi)阻r為0.6Ω，電源的效率為94%，求：(1)a、b兩點間的電壓；(2)電源的電動勢．【答案】(1)4.8V(2)20V4.(多選)如圖所示，R1為定值電阻，R2為變阻器，E為電源電動勢，r為電源內(nèi)電阻，以下說法中正確的是(AC)A.當R2＝R1＋r時，R2獲得最大功率B.當R1＝R2＋r時，R1獲得最大功率C.當R2＝0時，R1上獲得最大功率D.當R2＝0時，電源的輸出功率最大5．(多選)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b、c所示.以下判斷正確的是(ABD)A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點，這三點的縱坐標一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PCB.b、c圖線的交點與a、b圖線的交點的橫坐標之比一定為1∶2，縱坐標之比一定為1∶4C.電源的最大輸出功率Pm＝9WD.電源的電動勢E＝3V，內(nèi)電阻r＝1Ω6.如圖所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B為電阻R的U－I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電路的總功率分別是(C)A.4W,8WB.2W,4WC.4W,6WD.2W,3W7.如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖線；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線.如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有(C)A.R接到a電源上，電源的效率較高B.R接到b電源上，電源的輸出功率較大C.R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D.R接到b電源上，電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高8.如圖所示，用甲、乙、丙三個電動勢相同而內(nèi)電阻不同的電源，分別給定值電阻供電.已知甲、乙、丙三個電源內(nèi)阻的大小關(guān)系為，則將R先后接在這三個電源上時的情況相比，下列說法中正確的是（D）A．接在甲電源上時，通過的電流最大B．接在丙電源上時，通過的電流最大C．接在乙電源上時，電阻消耗的電功率最大D．接在丙電源上時，電阻消耗的電功率最大9.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為10A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為58A，若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了(B)A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W10.(多選)直流電路如圖所示，當滑動變阻器滑片P向右滑動時，則(BC)A.電壓表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變小C.電源總功率變小 D.外電路消耗功率變小11.(多選)直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的(BC)A．總功率一定增大B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小12.直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的(BC)A．總功率一定增大B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小13.如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向b端滑動，則(A)A．電燈L更亮，電流表的示數(shù)減小B．定值電阻R2消耗的功率增大C．電燈L變暗，電源的總功率減小D．電燈L變暗，電流表的示數(shù)增大14.如