人教版高二物理选修3-1第二章《恒定电流》等效电源法的应用Word版含答案

目录
一、
等效电源
2
二、闭合电路的功率
2
三、测电源电动势和内阻的误差分析
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等效电源
电源的内阻等于电源短路时的电阻值，电源的电动势等于外电路断开时的路端电压。
等效电源电动势：
等效电源内阻：
等效电源电动势：
等效电源内阻：
二、闭合电路的功率
例题：如图所示，已知电源的电动势为E，内阻r＝2
Ω，定值电阻R1＝0.5
Ω，滑动变阻器的最大阻值为5
Ω，求：
(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？
(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？
(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？
解析：
（1）定值电阻的最大功率
由可知，当电流I最大时，电阻消耗的功率最大；
只需将滑动变阻器的阻值调到最小，电路中的电流最大。
可变电阻的最大功率
把电源和电阻的电路等效为一个新电源：
滑动变阻器消耗的功率最大，说明等效电源的输出功率最大，当外电阻等于等效电源内阻时，滑动变阻器消耗的功率最大：
电源的最大输出功率
当电源内阻r等于时，电源有最大输出功率：
【针对习题】
如图所示，电源电动势为E，电源内阻为r＝1
Ω，定值电阻R1＝4
Ω，滑动变阻器R2变化范围是0～10
Ω，下列说法正确的是(　BD　)
A.当R2＝3
Ω时，电源的输出功率最大
B.当R2＝5
Ω时，上获得的功率最大
C.当R2＝0时，电源的效率最大
D.当R2＝0时，R1上获得的功率最大
解析：当R1＋R2>r时，随着外电阻阻值增大，电源输出功率减小，所以当R2＝0时，电源的输出功率最大，故A错误；把电阻和电源看成等效电源，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，那么，故B正确；电源的效率η＝×100%＝×100%，当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，电源的效率最小，故C错误；当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，定值电阻R1的功率最大，故D正确。
总结：有关电源的最大输出功率，当电源内组r与外阻不能相等时，要用电源的输出功率和外阻的图像来分析。
三、测电源电动势和内阻的误差分析
由于电表内阻的影响，若用图甲所示的电路，所测的电动势______真实值，内阻______真实值；若用图乙所示的电路，所测的电动势______真实值，内阻______真实值。
甲
乙
解析：图甲中，电流表的示数与流过电源的电流相等，但电压表测的不是电源的路端电压，而是虚线框内等效电源路端电压，所以图甲测出的是虚线框内等效电源的电动势和内阻，
图乙中，电压表的示数等于电源两端的路段电压，但电流表的示数不是流过电源的电流，而是流过虚线框内等效电源的电流，所以图乙测出的是虚线框内等效电源的电动势和内阻