高中物理 理清电源的功率和效率问题

输出功率随外电阻R的变化关系:

4.电源的效率:

【典例】(多选)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的(　 　)

A.总功率一定减小

B.效率一定减小

C.内部损耗功率一定减小

D.输出功率一定先增大后减小

【解析】选A、C。滑片P向右移动时外电路电阻 R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由 P总=EI可得P总减小,故选项A正确;

可知选项B错 误;由P内=I2r可知,选项C正确;由P输-R外图像,

因不知道R外的初始值与 r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误。

【易错提醒】(1)闭合电路欧姆定律是根据能量的转化和守恒推导出 来的,因此要注意各表达式的适用条件,如I=E/(R+r)只适用于纯电阻电路,而E=U外+U内适用于任何电路。

(2)当R外=r时,电源的输出功率最大,但此时的效率并不是最大,只有 50%。

【变式训练】有一个电动势为3 V、内阻为1Ω的电源。下列电阻与其 连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是(　　) A.0.5Ω　　　B.1Ω　　　

C.1.5Ω　　　D.2Ω

(读者朋友，是不是选C呢）

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