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1.
在讨论求解电源的输出功率时,学生容易直接用到当外电阻等于内电阻时电源输出功率最大。这个结论一定成立吗?举例说明如下: 例1.有四个电源分别为:A、电动势E_1=4 V,内阻r_1=1Ω;B、电动势E_2=4 V;内阻r_2=1.5Ω,C、电动势E_3=4 V,内阻r_3=2Ω;D、电动势E_4=4 V,内阻r_4=2.5Ω。现有一个阻值为R=2Ω的电阻,分别接在上述四个电源上,则接在哪一个电源上时,电源输出的功率最大呢? 相似文献
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我们知道,对于外电阻为R_外,内电阻力r_内,电源电动势为ε的直流电路模型来说,当R_外=r_内时,电源的输出功率最大,且p_(max)=1/4R_外=1/4r_内。这一结论,可用来求解某些电路的最大功率问题。但是,如果对问题的性质不做具体分析,不搞清问题的条件,只是用“结论”去生搬硬套,往往会得出错误的结果,学生在演题时,常常会出现这样的毛病。下面试就两种典型情况做一浅析。在下面的两个电路中,已知R_1=18欧,r=2欧,R_2为可变电阻,ε=6伏。问题: (1)R_2为何值时,其自身消耗功率最大?最大值为 相似文献
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《闭合电路欧姆定律》一节中，人们常研究“电动势为E、内阻为r的电源对外供电，当负载电阻尺为何值时，电源的输出功率最大，最大值是多少”这一问题．由问题可知，输出功率P输出=I^2R=（E/（R＋r））^2=E^2/{[（R-r）^2/R]＋4r}．由此可以得出，当外电路电阻和电源内阻相等，即R=r，电源的输出功率最大， 相似文献
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联想是一种富有创造性的思维方式,可在广阔的范围内将不同的事物连接起来,从而使主体得到新的启示,为顺利解决问题打开突破口.物理教学中渗透联想思维,有利于学生创造性思维的培养.一、接近性联想接近性联想是物理常用的一种方法,教师可通过讲解例题,引发学生的联想思维.例1如图a所示,电源电动势ε,内电阻r,当外电阻R取何值时,输出功率最大?结论:R=r时输出功率最大(证明过程略).习题:电路如图b所示,问R2为何值时,R2上消耗的功率最大?学生通过例1的学习,已掌握了输出功率与电源电动势、内阻的关系,教师可提示他们联想例1的结论引导学生分析… 相似文献
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申探禄 《数理天地(高中版)》2002,(4)
题用电动势为E,内阻为r的电源向外电阻R供电,求当R取何值时,电源输出功率最大?最大输出功率是多少? 这是一个众所周知的物理极值问题,可从不同的途径和角度出发,应用多种不同的数学知识进行求解. 方法1 应用配方法求解解1 设电源输出功率为P,路端电压为U,电流 相似文献
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对电源输出功率最大的条件的探讨是闭合电路欧姆定律的重要应用之一,具体表述如下:如图1所示,在电源电动势E和内阻r一定的前提下,当外电阻R=r时,电源的输出功率最大,其最大值为P出max=E2/4r。显然,这一结论仅适用于外电路为纯电阻电路的情况,一旦外电路不是纯电阻电路,该结论便不再适用。那么,能否找到更具有普遍性的结论 相似文献
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《数理化学习(高中版)》2002,(1)
在物理解题中,经常碰到要求最大值或最小值即求极值问题.以下就向大家介绍一下物理解题中常用求极值的方法. 一、用配方法求极值 如y=(x α)2可写成y=(x-α)2 4αx,当x=α时,y有最小值,ymin=4α2. 例1 某一回路中电源电动势为ε,电源内阻为r,问外电路总电阻R为何值时,电源有最大输出功率?其最大功率有多少?(外电路为纯电阻) 相似文献
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一、在物理学中的应用数学与物理可谓一对孪生兄弟,用数学方法解决物理问题更是随处可见.如在受力分析,运动问题,变力作功,气态变化及电学、光学,物理中的最值等方面都有不同程度的应用.例1.如图,电路中电源的电动势为ε,内阻为r,R1为固定电阻,求可变电阻R2调至何值时它所消耗的电功率最大.解:由电学知识可知,P=UI,∴P2=U2I2=U2(ε-U2)r+R1.∵U2(ε-U2)≤(U2+ε-U2)24=ε24,当且仅当U2=ε-U2时最大,同除以I有2U2I=εI,∴r+R1+R2=2R2,即R2=R1+r时,P2最大为ε24(r+R1).二、在化学中的应用化学是一门试验科学,在计算参加反应的物质… 相似文献
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"R=r"时输出功率最大吗?——由一道上当题引发对习题教学的思考 总被引：1，自引：0，他引：1
1问题的提出在2006年我市第七届飞英杯高中物理竞赛高二卷中有这样一道试题:有四个电源,电动势均为8V,内阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω,今要对R=2Ω的电阻供电,问选择内阻为多大的电源才能使R上获得的功率最大?A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.8Ω很多考生拿到该题时,不假思索地选择了B选项。他们的理由很简单,当R=r(外阻等于内阻)时输出功率(即R上获得的功率)最大。那么,R=r时输出功率真的最大吗?2问题的探究我们首先来看看“R=r时输出功率最大”的结论是怎么来的,适用于怎样的前提条件。如图所示,R为可变电阻,R上消耗的功率P=I2R=(R E+r)2R=R2+rE… 相似文献
10.
孟拥军 《数理化学习(高中版)》2006,(Z1)
一、概念和规律理解不清,有条件的结论,做无条件的推广例1有四个电源,电动势均为8V,内阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω,今要对R=2Ω的电阻供电,问选择内阻为多大的电源才能使R上获得的功率最大()(A)1Ω(B)2Ω(C)4Ω(D)8Ω错解分析:依“外电阻等于内电阻(R=r)时,外电路上的电功率有最大值”可知,应选内阻2Ω的电源对R供电,故选(B).上述错解的根源在于滥用结论.事实上,确定的电源有最大的输出功率和确定的外电路上获得最大功率的条件是不同的.“外电阻等于内电阻(R=r)时,外电路上的电功率有最大值”只适用于电源确定而外电阻可选择的情形,本… 相似文献
11.
数学是学习物理的必备工具 ,数学知识、数学思想方法在物理解题中有着广泛的应用 ,尤其是在物理极值问题的求解中。下面结合例题谈谈数学思想方法在物理极值问题求解中的应用 .一、运用基本不等式解物理极值问题例 1 一电动势为ε,内阻为ｒ的电源 ,当外电路电阻Ｒ为多大时 ,电源输出功率最大 ?分析 :要满足题目要求 ,只须列出输出功率关于外电阻Ｒ的函数表达式 ,转化为数学问题 ,再求该函数式的最值即可 .解 :设输出功率为Ｐ ,则 :Ｐ =Ｉ2 Ｒ =[ε/ (Ｒ ｒ) ]2 ·Ｒ =ε2 / [Ｒ (ｒ2 /Ｒ) 2ｒ]≤ε2 / [2Ｒ· (ｒ2 /Ｒ) 2ｒ]=ε2 / 4… 相似文献
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叶玉琴 《教育前沿(综合版)》2011,(1)
一、电源输出功率与外电阻之间关系我们都知道,当外电路为纯电阻的电路情形时,电源的输出功率为:P_出=I~2R=E~2/(R+r)~2R=E~2/((1-r/R)+4r)由此式可以看出:(1)当R=r时,电源的输出功率最大, 相似文献
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1 功率问题 (1)电源的输出功率为P_出=I~2R=E~2╱{(r+R)~2}R=E~2R╱{(R-r)~2+4Rr=E~2}╱{(R-r)~2╱R+4r} 当R=r时,P_出有最大值即P_出=E~2╱(4R)=E~2╱(4r),R_出与外电阻R的函数关系可用图1来表示,由图中可知,对应于电源的非最大输出功率P,外电阻可以有两个不同的阻值R_1和R_2;当Rr时,若R增大,则P_出减小.值得注意的是,上面的结论都是在电源的电动势E和内阻r均不变的 相似文献
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题目如图1所示,有一电池电动势为ε,内电阻为r,当外电路电阻R为多大时,能使电池的输出功率最大?输出最大功率为多少? 相似文献
16.
题目 如图1所示，有一电池电动势为ε，内电阻为r。当外电路电阻R为多大时。能使电池的输出功率最大?输出最大功率为多少? 相似文献
17.
姚武斌 《中学物理教学参考》2007,36(10):13-14
一、问题的提出闭合电路中的各种物理量,如路端电压 U、电流I、外电阻 R、输出功率 P_出、电源总功率 P_总、电源内部热损耗功率 P_内,当外电阻 R 变化时,都将随着变化.平时实验教学中我们研究比较多的是路端电压 U 和电流 I 的关系,解决的是一个测定电源电动势和内电阻的问题.测定的方法这里就不再赘述了.由于我们现在已经拥有了高效的 DIS 实验设备,平时要一个课时才能完成的测定电源电动势和内电阻的实验现在 相似文献
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一、电源的最大输出功率问题例题
1如图所示,R为电阻箱,电表为理想电压表,当电阻箱的读数为RI=2Ω时,电压表的读数为U1=4V; 相似文献
19.
张晓红 《中学生数理化(高中版)》2010,(4)
一、电源的有关功率
与电源相关的功率有:①电源发出的总功率为P=Iε;②电源内电路消耗的功率为P内=I2r;③电源外电路消耗的功率为P外=Iε-I2r. 相似文献
20.
吴章法 《中学物理教学参考》2003,32(9):7-8
一、源于实验公式 E=U外 +U内 可由实验来得出 .如图 1所示 ,图 1接在电源外电路两端的电压表测得的电压是外电压 .在电源内部电极附近的探针 A、B上连接的电压表测出的电压是内电压 .只合上开关 S1,电源的电动势在数值上等于此时电压表 V1的读数 .再合上开关 S2 .并调节电阻 R,读出对应的多组的 U外 、U内 .在误差许可的范围内 ,可得出 :E =U外 +U内 .二、理论推导能量观点是物理学中的一条主线 .下面我们用能的观点来分析推导此公式 .电源电动势为 E、内阻为 r与一负载 (不一定是纯电阻 )构成一闭合电路 .设通电时间为 t,通过回路的… 相似文献