谈电路中的最大功率问题
电功率最大值、最小值问题(带答案解析)
电功率最大最小值问题一、电路总电功率最大问题1.如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=20Ω，滑动变阻器R0上标有“50Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V。
当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电压表的示数为8V；当开关S打到2位置且滑片P在中点时，滑动变阻器R0的功率为P0=4W，求：（1）电源电压U；（2）定值电阻R1的阻值；（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？2.如图甲所示，电源两端电压不变。
R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图像如图乙所示，根据图像信息。
求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）R1的阻值和电源电压；（3）求此电路的最大电功率。
3.如图甲所示的电路中，R为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变，当R阻值从0增大到60Ω，测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙，下列说法正确的是（）A．R的阻值增大，电流表与电压表的示数都变小B．电源电压为12V C．当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为21.6J D．R两端的电压变化范围为6V～18V4．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（）A．R1的阻值为20ΩB．R2的最大阻值为50ΩC．电源电压为5V D．该电路消耗的最大电功率为0.9W5.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
（1）图乙中（填“dc”或“ec“）表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为W。
6.如图所示的电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，则：（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？（2）电路的最大总功率为多少？（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？7. 如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W “字样，闭合开关后，当滑片P 移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P 1；当滑片P 移至某一端点时，电流表示数为0.3A ，电压表示数变化了3V ，此时滑动变阻器消耗的功率为P 2，且P 1：P 2=5：6．下列判断正确的是（ ）A ．滑动变阻器的最大阻值为10ΩB ．电路允许消耗的最大功率为4.5WC ．小灯泡正常发光时，滑片P 位于滑动变阻器中点位置D ．滑动变阻器消耗的功率由P 1变为P 2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W二、串联电路中某用电器的电功率最大问题1.如图所示电路，电源电压保持6V 不变，R 1是定值电阻，R 2是最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
正弦稳态电路中求解最大功率传输问题的方法
第 ２ 卷第 ３ ３ 期
２ ０ 年 ６月 ０７
阿 方学院学亦 （然 学 ） 自 科 版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＨｅ ｅ Ｎｏ ｔ ｉ ｅ ｓ ｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉ ｎ ｅ Ｅ ｉ ｏ ） ｏ ｒ ａ ｂ ｉ ｒ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ｄ ｔ 个 含 独立 电源 ，线性 电 阻和 受控 源 的单 端 口，对 外 电路 来 说 ，可 以用 一 个 电压 源 和 电阻 的 串联 组 合等 效 置换 ，此 电压源 的 电压等 于单端 Ｅ 的开路 电压 ，电阻等 于单端 Ｅ 的全部 独立 源置 ｌ ｌ 零后 的输 入 电阻 ． Ⅲ戴 维 南定 在直 流 电路 中应 用 十分广 泛 ，同样 在正 弦稳态 电路 中当传输 功率 较小 ，而不 ”
来 稿 日期 ：２ ０ — ４ ０ ０７ ０—４
作 者 简 介 ：刘 艳 霞 （ ９９） １ ７一 ，女 ，河 北 赤 城 人 ，河 北 北 方学 院 理学 院 物理 系 教师 ，学 士
必计 较传 输 效率 时 ，常常 要研 究使 负载 获得 最大 功率 的条 件 ，这时 我们 可根据 戴维 南定 理将 问题 化简 为如
图 １ 示等 效 电路．其 有 源 二端 网络等 效开 路 电压 【 ，等效 阻抗 ， 为外 接负 载． 所 ， Ｚ ０ 根 据最 大功 率传 输 条 件 ，当 一 Ｚ 时 ，称共 轭 匹配 ，负 载 获得 ｏ
效阻抗 ｚ 方法．
关 键 词 ：功 率 ；戴 维 南 定 理 ； 正 弦 稳 态 ；受 控 源
中 图分 类 号 ：ＴＭ ３ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ７—４ ２ （０ ７ ３０ １—３ ６ ３１９ ２ ０ ）０ —０ ８０
Ｓ ｌｔｏ ｏ ｔ ｅＭ ａ ｉ ｍ ｏ ｒＴ ａ ｓ ｓｉｎ Ｑｕ ｓｉｎ ｏｕ ｉｎ ｔ ｈ ｘｍｕ Ｐ ｗｅ ｒ ｎ ｍｉｓｏ ｅｔ ｏ
功率放大电路功率管最大功耗
功率放大电路功率管最大功耗
功率放大电路功率管的最大功耗取决于功率管的最大允许耗散功率。
功率管的最大允许耗散功率主要由两个因素决定：电压应力和热阻。
1. 电压应力：功率管的最大耗散功率与其最大允许电压之间存在一定的关系。
功率管的最大允许电压一般由制造商提供。
如果电路中的电压超过功率管的最大允许电压，将导致功率管的破裂或故障。
2. 热阻：功率管的最大耗散功率还受到其与散热器之间的热阻的限制。
散热器的热阻越小，功率管能够耗散的功率就越大。
因此，选择合适的散热器和散热方式对于功率放大电路的设计非常重要。
一般来说，设计功率放大电路时需要确保功率管的耗散功率不超过其最大允许耗散功率。
可以通过以下公式计算功率管的最大耗散功率：
最大耗散功率 = (最大允许电压)^2 / 当前电阻
需要注意的是，功率管的最大允许耗散功率是在特定条件下给出的，比如特定的散热方式、环境温度等等。
因此在实际应用中，还需要考虑这些因素对功率管的影响，确保功率管的工作在安全范围内。
最好参考功率管的 datasheet 或与制造商咨询以获取具体的数值和指导。
九年级物理家庭电路第二节家庭电路中电流过大的原因最全笔记
家庭电路中电流过大的原因
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
1、家用电器总功率的计算：家庭电路中，家用电器的总功率等于各用电器功率之和，则n P P P P +++= 21
2、家用电器的总功率对家庭电路的影响：根据电功率和电流、电压的关系式UI P =，可以得到U
P I =。
家庭电路的电压为220V ，家庭电路中总功率P 越大，干路中的电流I 就越大，容易引起线路故障，甚至引起火灾。
3、家庭电路中避免电流过大的措施：电路中同时使用的用电器不能太多，尤其是大功率用电器，非用不可时，也应尽量错开时间，交替使用。
二、短路对家庭电路的影响
短路是家庭电路中电流过大的另一原因。
1、短路对家庭电路的影响：家庭电路中的用电器都是并联的，一旦发生短路，即为电源短路。
此时干路中的电流很大，产生大量的热使保险丝熔断，或使空气开关跳闸。
若线路老化或没有安装保险装置，则导线的温度会升高，烧坏绝缘皮，引起火灾。
2、家庭电路中可能发生短路现象的情形：改装电路时不细心，使火线和零线直接连通；电线绝缘皮被刮破或者电线和用电器使用时间太久，绝缘皮破损老化，使火线和零线直接连通，或电器进水，这些情况都会造成短路；由于灯座、插座、插头的两个接线柱接线不规范，而使火线和零线相碰等。
2024年中考物理(全国)难点 专题07 电路安全和最大(小)电功率计算问题学生版
专题07电路安全和最大（小）电功率计算问题随着科技的快速进步和教育的不断深化，电路安全和最大（小）电功率计算问题在中考物理中的重要性日益凸显。
针对这一问题，我们可以预见，2024年中考物理的命题趋势将呈现以下几个特点：一、注重基础知识的理解和应用电路安全和电功率计算是物理学中的基础内容，也是日常生活中常见的物理现象。
因此，命题者将更加注重对基础知识的理解和应用能力的考查。
考生需要熟练掌握电路的基本组成、电流、电压、电阻等基本物理量的概念和计算方法，以及电功率的计算公式和应用。
二、强调实际问题的分析和解决能力中考物理命题将更加注重对实际问题的分析和解决能力的考查。
命题者可能会设计一些与日常生活、生产实践紧密相关的问题情境，要求考生运用所学知识进行分析和解决。
例如，可能会给出某个家庭电路的具体参数，要求考生计算电路的最大功率、最小功率以及可能出现的安全问题等。
三、增加综合性题目的比重为了考查考生的综合素质和解题能力，命题者可能会增加综合性题目的比重。
这些题目可能涉及多个知识点和多种解题方法，要求考生灵活运用所学知识，综合运用各种方法进行解答。
因此，考生需要加强对知识点的整合和综合运用能力的培养。
四、注重创新思维和科学探究能力的培养随着新课程改革的深入推进，中考物理命题将更加注重对考生创新思维和科学探究能力的培养。
因此，命题者可能会设计一些开放性问题或实验设计题目，要求考生进行科学探究和实验设计。
考生需要加强对科学探究方法和实验设计能力的培养，提高自主学习和创新探究的能力。
2024年中考物理“电路安全和最大（小）电功率计算问题”命题趋势将更加注重基础知识的理解和应用、实际问题的分析和解决能力、综合性题目的比重以及创新思维和科学探究能力的培养。
因此，考生需要加强对相关知识的掌握和综合运用能力的培养，提高解题能力和科学素养。
同时，教师也应加强对学生学习方法和思维能力的培养，为学生的未来发展打下坚实的基础。
专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题
专题：串联电路中滑动变阻器功率的最值问题张老师整理例：在如图所示的电路中，电源电压为U=6V 且恒定，定值电阻R 1=10Ω与最大值为R 2的变阻器串联，求S 闭合后，当R 2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？略解：根据221222221222222)(1)(R R R U R R R U R I I U P +=⋅+=⋅=⋅= =)0(4)(12122122≠+-R R R R R U20．（2015重庆A 卷，第20题）如图17所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。
电源电压9V 保持不变，灯泡L 标有“8V 4W ”字样，电流表的量程为0～3A ，电压表的量程为0～15V ，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω。
闭合开关S 和S 1时，电路消耗的功率为4.05W 。
（不计灯丝电阻随温度的变化）求： （1）小灯泡L 的电阻；（2）开关S 、S 1、S 2都闭合时，通过电流表的最小电流；（3）在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关S 2时滑动变阻器R 2的电功率变化范围。
R 1R 220.（2015重庆B卷，第20题）如图18所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定电阻；当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。
求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。
从上面的“R2=R1时，P2最大”这一结论中：1、题的解法很特别：除了运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式变换成关系清楚的表现形式。
中考物理压轴题专题电功率的综合计算问题的经典综合题及答案
一、初中物理电功率的综合计算问题1．两个定值电阻，甲标有“10Ω 2A ”，乙标有“20Ω 0. 5A ”。
如将它们并联起来，电路中的最大总功率及将它们串联起来电路两端允许加的最大电压为（ ） A ．30W 30V B ．15W 10V C ．15W 15V D ．30W 60V 【来源】2020年黑龙江省哈尔滨市南岗区中考复习模拟试题（三) 【答案】C 【解析】 【分析】根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，根据并联电路的电压特点可知，两电阻并联时，并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个，再根据欧姆定律和并联电路电流的特点求出干路电流，利用P UI =求出电路中的最大总功率；已知两电阻允许通过的最大电流，根据串联电路的电流特点可知，两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值，再根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路的最大电压。
【详解】 AD ．根据UI R=可得，两电阻两端允许所加的最大电压 2A 10Ω20V U I R ==⨯=甲甲甲，0.5A 20Ω10V U I R ==⨯=乙乙乙因并联电路中各支路两端的电压相等，则两只电阻并联时，电路中的最大电压10V U U ==乙通过乙电阻的电流110V 1A 10ΩU I R ===甲 则并联电路中的最大总功率1()10V (1A 0.5A)15W P UI U I I ==+=⨯+=乙故AD 错误；BC ．因串联电路中各处的电流相等，则两只电阻串联时，电路中的最大电流0.5A I I '==乙根据UI R=可得，串联电路两端允许加的最大电压 ()0.5A ()15V 10Ω20ΩI R U R I R '+'''==+=⨯=乙甲故B 错误、C 正确。
故选C 。
2．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆，电流表示数的变化量为I ∆，阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆，则下列判断正确的是（）A ．12U U ∆>∆B ．12U U ∆=∆C ．1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D ．21212P P I R R ∆+∆∆+=（） 【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知，R 1与R 0、R 2串联，电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流。
高考物理专题复习：电源最大功率问题的几种解法
电源最大功率问题的几种解法关于学习的“三部曲”，西方有的学者总结为”3W”，就是“1.是什么(What)2.为什么(Why)3.怎么样(How)”。
中国学者总结为“知其然知其所以然和举一反三”。
把它用到物理学习上，就是说，首先要知道某个知识，还要知道这个知识为什么是这样的，最后，还有应用这个知识解决问题。
但是，有的人知其然不知其所以然，照本宣科，死记硬背，套用公式，就会造成错误。
本文以电源最大输出功率问题为例加以说明。
关于电源最大输出功率问题，1980年代的教科书上有这个实验，以后没有了。
高考也以计算题考过，全国卷考过，江苏卷考过，上海卷考过，每题都不同。
可见此问题的重要。
本文从基本问题谈起。
一、电源最大输出功率问题的基本问题如下图所示，电源电动势为E=6V,内阻为r=2Q,外电路接一滑动变阻器_9R,求电源输出功率最大的条件及其值。
rz_"RE,r【解法1】公式法E-R厂八仟2电源输出功率为P=I2R=------=------2----(R+')2(R t)23R£2当R=r=2Q时，电源输出功率最大值为7^=——=4.5W.4r【解法2】图象法根据p=〃R=E R,=36^2作出p~R图象如下：(R+尸)(R+2)2PR—-PR从图象可以看出，当R=2Q时，电源输出功率最大值为p m=4.5W.【解法3】求导数法电功率表达式：P=-^R,根据求导公式(凹)，=凹胃史，得导数：(R+r)2v v2P，(R)=E"(R+r)2_E2R.2(R+r)=E2.(R+r).(r_R),当R=r时，导数的分(R+r)4(R+r)4''A2x9子为零，即此时有极大值，将R=r=2Q代入P式得最大值pg=(二2)2=4.5W.二、变式如下图所示，电源电动势为E=6V,内阻为r=2Q,外电路接一滑动变阻器R和一定值电阻氏=0.50,求：(1)滑动变阻器的功率最大的条件及其最大值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
( 2) 负载电阻 R 不等于电源内阻 R 0 当负载电阻 R 不等于电源内阻 R 0, 无法 实现内外 电阻相等时 , 要使电源输 出最大功 率 , 就要结合电源输出功 率与负载电阻 R 变 化 的曲线进 行求 解 , 如图 4 所示 . 从图中可发现: 当 负 载电 阻 R 小 于 电 源 内 阻 R 0 时, 随着 负载 电阻 R 的增大 , 电源输出功率跟着增大; 当负载电阻 R 大于电源内阻 R 0 时, 随着负载电阻 R 的增 大 , 电源输出功率反而减小. 例 3: 图 5 电路中, 可变电 阻 RP 为何值 时电源的输出功率最大? 最大功率是多少? 分析: 电源内 阻为 10 , 负载电 阻 R = R1+ R 2R P R 2 + RP
2 ∃( 10+ 5+ 3)
∃ 6= 0 67 W
以上介绍了各种最大功率的问题, 在电源 输出最大功率时 , 由于负载电阻与电源内阻相 等 , 所以电源内阻损耗的功率与负载电阻消耗 的功率相等 , 这时电源的效率不高只有 50 %. 在电子技术中, 常要求电源的输出功率尽可能 大些, 此时 , 负 载电阻 应尽可 能等于 电源内 阻 ; 在电工技术中, 又要求在一定功率输出的
后 , 精选具有代表性的习题, 习题不宜过于复 杂 , 但要涵盖较多的知识点, 通过习题的解答 着重于训练学生的学习方法和综合运用所学知 识解决问题的能力, 激发创造力和应变能力. 总之, 教学有法 , 教无定法. 教师要在教 学过程中注意进行教学方法创新, 引导学生在 自主活动中激活创新思维 , 提高学生的学习兴 趣 , 有效挖掘自 学潜力 , 提高 本课程 教学质 量 , 使学生成绩得到显著提高 , 从而为后续课 程学习打下良好的基础, 也为学生以后从事本 专业的工作铺平道路 .
第 18 卷
技
术
物
理
教
学
体教学的特点是能展示色彩丰富的电路图 , 能 容纳大量的信息 , 教学直观、易懂, 它能使教 学内容形声化、表现方法多样化. 对学生的感 官进行多路刺激 , 开展情境教学. 这样, 就从 一定程度 上消除了学生听课造成的疲劳和紧 张 , 让学生在良好状态下 . 自主地、积极地学 习 . 从而取得较好的教学效果 . 虽然多媒体教 学具有传统教学所不具备的优势, 但是任何教 学手段都不是十全十美的 , 多媒体教学不能完 全替代板书 . 例如, 在推导公式时, 可以充分 利用板书, 将重点步骤一一列写, 需要注意的 地方 可 以 进一 步 在 黑 板 上 进 行 扩 展, 板 书 随心所欲 . 板书的过程也是 老师和学生对 话交流的过程, 能让学生感受到老师和学生的 互动, 可能随时能迸发出思想的火花 , 发现值 得探究的现象, 产生引人深思的问题 . 5 合理安排实验 实验课不能 仅仅满足 于验证书 本上的知 识 , 更重要的目的在于培养学生的实践动手能 力 . 考虑到各专业的学生要经常使用各种电工 仪表和器材, 可增加 对 实验装置 及仪表的 认识与使用 这 一认识性 实验. 充 分利用多 媒体技术, 制作实验教学片, 将一些抽象的理
3 固定电阻消耗最大功率 由于电阻阻值固定不变, 要使其消耗最大 功率, 只要电阻两端的电压最高或通过电阻的 电流最大时 , 固定电阻就能消耗最大功率. 例 6: 图 2 电路中, 可变电 阻 RP 为何值 时固定电阻 R 1 消耗功率最大? 最大功率是多 少? 分析: 图 2 中固定电阻 R 1 与可变电阻 R P 串联, 要使 R 1 消耗功率最大 , 只要通过其电 流最大就可以了。 解 : 当可变电阻 RP 为 0 时, 固定电阻 R 1 中通过的电流最大, 消耗功率最大 Pm = 12
求可变电阻的最大功率时 , 应将待求功率 的可变电阻从电路中分离出来 , 所剩部分是一 个有源二端网络 , 利用戴维宁定理将其等效为 一个理想电压源和一个电阻串联模式 , 然后以 待求功率的可变电阻作外电路电阻, 求这个等 效电压源的最大输出功率 . 具体又可分为变电 阻可能等于、不等于等效电压源的内阻, 其分 析计算方法和以上讨论的电源输出最大功率的 求法相同. 例 5: 图 7 电路中, 可变电阻 RP 为何值 时其消耗功率最大? 最大功率是多少 ?
的变化范围是 5~ 8 , 负载电 阻一 直 小于电 源内阻 , 此时, 只要负载电阻最大 , 电源就可以输出最 大功率 . 解 : 当可变电阻 RP 为最大 6 时, 负载 电阻最大为 8 , 此时电源输出功率最大 Pm = I R = ( = 3 56 W 例 4: 图 6 电路中, 可变电 阻 RP 为何值 时电 源 的输 出 功 率 最 大? 最 大功率是多少? 分 析: 电 源内阻为 10 , 负载电阻 ∀ 25∀
2 2
( 10+ 5 )
∃ 5= 3 2 W
例 7: 图 5 电路中, 可变电 阻 RP 为何值 时固定电阻 R 2 消耗功率最大, 最大功率是多 少 ?. 分析: 图 5 中固定电阻 R 2 与可变电阻 R P 并联, 要使 R 2 消耗功率最大 , 只要其两端电 压最高就行了。 解 : 当可变电阻 RP 为 6 时, 并联电路 的电阻最大, 其 两端电 压也 最高, 固 定电阻 R 2 消耗功率最大 Pm = 12
2 2
6 W 2 ∃ 4= 1 44 ( 6+ 4 ) 同样, 上例中若可变电阻 RP 的变化范围
是 10~ 20 时 , 则始终大于等效电源内阻 R 0 = 6 . 此时 , 当可变电 阻 R P 为 10 时, 其 消耗的功率最大 Pm = 6 W 2 ∃ 10= 1 41 ( 6+ 10 )
2
谈 电路中的 最大功率 问题
2 2
第 3期
P=
E R E R 2= 2 (R + R 0 ) (R - R 0 ) + 4 RR 0
2
内阻 R 0 = 10
2
时, 即 可变 电阻 R P = 4 时 ,
2
电源输出最大功率 Pm = E 12 = = 3 6 W 4 R 0 4 ∃ 10
E = 2 ( R - R 0 ) /R + 4R 0 由于电源电动势 E 和内阻 R 0 与外电路无 关 , 可以看成是恒量 , 因此, 只有负载电阻 R 等于电源内阻 R 0 时 , 电源输出功率就达到了 最大值 . 其最大值为 Pm = E = E 4 R 0 4R # 电源输出最大功率 ( 1) 负载电阻 R 等于电源内阻 R 0 当 负载 电 阻 R 等于电源内阻 R 0 时, 电源输出最大功率 2 2 E E Pm = = 4 R 0 4R 例 1: 图 2 电路 中 , 可变 电阻 Rp 为 何值时电源 的输出功率最 大? 最大 功率是多 少? 分析: 电源的内阻 R 0 为 10 , 负载电阻 R = R 1 + R P 的变化范围为 5 ~ 15 , 可以实 现内外电阻相等 . 解 : 当负载电阻 R = R 1 + RP 等于电源内 阻 R 0, 可变电阻 R P = P 0 - R 1 = 10- 5= 5 时 , 电源输出最大功率 Pm = E 12 = = 3 6 W 4 R 0 4 ∃ 10
谈 电路中的 最大功率 问题
第 3期Biblioteka 前提下尽可能提高电源的效率 , 此时 , 负载电 阻应远大于电源内阻 . 因此, 在实际中要根据 具体情况选择适当阻值的负载 , 以充分发挥电 源的作用.
一种常用的科学思维方法 . 教科书中多处出现 极限思想的方法 , 一方面是更注重获取知识的 过程, 培养学生的科学思维和研究方法 ; 另一 方面是要学生体 会图线下的 面积 可能的 物理意义或物理量. 应用 数 学 处 理物 理 问 题 的 能 力 是 现 行 %考试大纲 & 中 物理学 科考 查的 五大 能力之 一 , 将学生这方面的能力列为考查内容 , 是物 理学作为一门精确科学与数学有着密不可分的 关系决定的 , 更是人的发展历程中不可或缺的 能力需要决定的 . 极限 法 ( 微元法 ) 既然在 新课程中多处出现, 更应引起我们的重视. 3 极限思维的教学需要循序渐进 极限思想就是有限与无限思想 . 是高等数 学中的微积分. 微积分高中阶段不作要求. 但 这种逐渐 逼近、无限分 割法的极限 思想要渗 透 , 新教材中用了极限的思想 , 但不使用极限 的语言 , 既解决了问题 , 又留下了思考空间 . 这种将有限问题转化为无限问题来解决的方法 是学生的难点. 在教学中需要循序渐进 . 如用逐渐逼 近法由平 均速度认 识瞬时速 度 , 用无限分割法理解变速运动的速度图象与 坐标轴所包围面积为位移 . 是学生第一次接触 教材中的微元思想, 教师必须设置好台阶, 遵 循认知规律 , 逐步掌握此知识 . 下面介绍几个 教学片断. ! 用匀变速地线运动的图象推导的方法和 思路, 应用了 极限 如图 1 所 示, 若 一 个 质 点作 匀 速直 线 运 动, 则 速 度 与时 间 图像 为 与时 间 轴平 行 的直线 . 图像与时间轴围成的面积即是质点的 位移: s = v0 ∀ t. 思考: 如图 2 所 示 , 一个质点作匀变 速直线运动 , 直线为 其速度与时间关系 ∀ 27∀ 思维方法
12 2 ) ∃( 5+ 3 ) ( 10+ 5+ 3
2
第 18 卷
技
术
物
理
教
学
2
R = R1+
R 2R P 的变化范围是 14 ~ 18 , R 2 + RP
率最大 Pm =
负载电阻一直大于电源内阻, 此时, 只要负载 电阻最小, 电源就可以输出最大功率 . 解 : 当可变 电阻 RP 为最小值 0 时, 负 载电阻最小为 14 , 此时电源输出功率最大 12 W 2 ∃ ( 14+ 0) = 3 5 ( 10+ 14) 2 可变电阻消耗最大功率 Pm = I R =
谈电路中的最大功率问题