粤教版（2019）物理必修第三册 第五章 电能与能源的可持续发展 本章小结 课件(35张ppt）

第五章　电能与能源的可持续发展
本章小结
构建知识网络
归纳专题小结
专题1　功率的分析与计算
例1　在如图所示的电路中，已知电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大(R最大阻值为10 Ω)，问：
(1)当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？
(2)当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？
(3)当R多大时，电源的输出功率最大？最大功率为多少？






















































特别提醒：在纯电阻电路中R越大，η越大；当R＝r时，电源有最大输出功率，效率仅为50%.
当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义．
非纯电阻电路的分析思路：处理非纯电阻电路问题时，要善于从能量转化的角度出发，围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”分析、求解．
例2　一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后正常工作，消耗功率66 W，求：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
专题2　纯电阻电路与非纯电阻电路
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？
(3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？
(3)纯电阻电路与非纯电阻电路的比较．



















典练素养提升
1．[科学推理]如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图像，由此图像可以判断 (　　)
A．电源的内耗功率最大为9 W
B．电源的效率最大为50%
C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω
D．电源的电动势为12 V
【答案】D
【解析】由题图可知，当电流为1.5 A时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9 W，电源的效率为50%，这时电源的总功率为18 W，根据P＝IE，可求得电源的电动势为12 V，D正确；由Pr＝I2r可知，电源的内阻为4 Ω，由于不确定外电路是不是纯电阻电路，因此C错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B错误．
2．[模型建构、科学推理]如图甲所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R′0＝1 Ω.当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路的输出功率最大；调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2连入电路中的阻值分别为 (　　)
A．2 Ω，2 Ω　
B．2 Ω，1.5 Ω
C．1.5 Ω，1.5 Ω　
D．1.5 Ω，2 Ω
【答案】B

C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大
D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
【答案】BC
4．[科学推理]如图所示，电源电动势E＝8 V，内电阻为r＝0.5 Ω，“3 V　3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝1.5 Ω，下列说法正确的是 (　　)
A．通过电动机的电流为1.6 A
B．电动机的效率是62.5%
C．电动机的输入功率为1.5 W
D．电动机的输出功率为3 W
【答案】D
5．[科学推理]如图所示，E＝8 V，r＝2 Ω，R1＝8 Ω，R2为变阻器接入电路中的有效阻值(最大为50 Ω)，问：
(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R2的取值应是多大？这时R2的功率是多大？
【答案】(1)10 Ω　1.6 W　(2)0　5.12 W　80%
(3)不能　理由见解析
6．[模型建构、科学推理]某品牌小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E＝12.5 V，内阻r＝0.05 Ω，电动机的线圈电阻r′＝0.02 Ω，只闭合S1时，电流表示数I1＝10 A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I2＝58 A(电流表内阻不计)，不考虑灯丝电阻的变化．求：
(1)在只闭合S1时，车灯两端电压UL和车灯的功率PL；
(2)再闭合S2后，车灯两端的电压U′L和电动机输出功率P出．
【答案】(1)12 V　120 W　(2)9.6 V　430 W