电源的功率和效率问题探析

在电学问题中,常会遇到求解有关电源的输出功率和效率这类题目,学生常常对此问题没有全面清楚的理解而出现各种错误,为此,本文就这一问题作如下的探讨分析.图11.如图1所示,当电源的电动势E和内阻r一定时,电源的输出功率为:P出=I2R=(R Er)2R=E2R(R-r)2 4Rr=(R-rE)22R 4r.(1)可见     

中学物理实验中的模拟电源

中学物理电学实验中常用到电源,在不同的实验中对电源的要求不同,如交、直流电源,不同电动势的电源,内阻不同的电源,中学实验室常配备的有干电池、蓄电池和学生电源等.有些实验限于条件的特殊性而对电源有特殊要求,实验时常用电源和电阻或其他元器件(如电子元件)组合以构成满足     

电源输出功率最大的讨论

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?     

谈电源输出功率最大问题

电源输出功率最大问题是电学的一个难点,也是同学们在学习中感到困难的问题.下面解析几例,请同学们参考.例1如图1所示,R为电阻箱,V为理想电压表.当电阻箱读数为R_1=2Ω时,电压表读数为U_1=4V;当电阻箱读数为R_2=5Ω时,电压表读数为U_2=5V.求:     

电源功率与效率问题的讨论

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     

《测定电源电动势和内阻》实验的变通应用

中学物理实验中，测定电源电动势和内阻的实验电路如图1所示，实验原理是闭合电路的欧姆定律E=U Ir，数据处理采取作图法，其U-I图象如图2所示。实际上，图2可以认为是确定电路中滑动变阻器尺的“伏-安特性曲线”。由部分电路的欧姆定律[U=IR可知，导体的U-I，图象上某点与坐标原点连线的斜率，等于该状态下导体的电阻。由此可以看出，在电源确定的电路中，导体的电阻变小时，其两端的电压减小，电流增大，反之相反。下面举例说明滑动变阻器的“伏-安特性曲线”的应用。     

电源的有关功率和电源的效率

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.     

MATLAB在高校物理实验教学中的应用

本文通过对高校物理实验教学现状的分析,列举实例阐述了使用MATLAB进行实验教学的优势,提出了将MATLAB引入实验教学应注意的问题.     

用电势差计测电源的电动势和内阻

图中E0为供电电源，E5为标准电源，Ex为待测电源，Rp限流电阻，r0是电流表G的保护电阻．测量时，首先闭和开关S1，电阻丝AB上有一定的电势降落；接着将开关S2合到“1”位置，滑动触头C使电流表G指零，此时AC长度为L1，再将开关S2合到“2”位置，滑动触头C使电流表G指零，此时AC长度为L2，     

可调稳压和瞬间大电流两用教学电源

在中学物理学中,做安培力、奥斯特、电流磁场等实验,因回路电阻太小,要使效果显著,需有能输出较大电流的电源。但实验室配置的教学电流过载保护一般为4安培,容易因过载引发故障而延误实验。用蓄电瓶虽能输出较大电     

电学实验中的人身安全问题

电学实验是中学物理实验的重要组成部分，占整个中学物理实验总量的1／3多．教师或学生在进行电学实验的过程中，只有遵守电学实验的操作规程，才能保证人身安全和仪器安全，任何粗心大意都可能酿成事故，造成不必要的损失．中学物理电学实验事故对人体最大的危害是会使实验操作者发生触电事故，其主要原因是违章操作、实验仪器维修不当或实验仪器年久失修造成的，也有教师对有故障的电学仪器进行带电检修时造成的．为了防止在电学实验和带电检修电学仪器时触电事故的发生，笔者分析以下在电学实验中使用安全电压、使用380V／220V交流电压和带电检修电学仪器时必须注意的安全问题．     

MATLAB GUI在物理实验教学中的应用

本文介绍了MATLAB GUI在物理实验教学中的应用。利用MATLAB GUI设计牛顿环仿真实验界面,界面内容丰富,交互性好,可以设置参数,显示仿真结果,有益于实验教学和学生自学。     

等效思维在电学设计性实验中的应用

纵观近年来的高考实验，电学设计性实验是常考内容。试题常常是推陈出新、与时俱进，情境新、变化多。要求考生灵活地应用等效思维把学过的知识、做过的实验，进行迁移和重组，主要考查学生应变和创新能力。下面谈谈实际电流表、电压表、电源的等效及其应用。     

MATLAB在光学实验中的应用

利用MATLAB强大便捷的科学计算功能，引入多项式拟合法处理牛顿环实验数据，提高了实验的测量精度，拓展了测量范围；基于MATLAB的科学可视化功能对光学实验现象进行计算机模拟，在实验教学中应用效果明显。     

“测定电源电动势和内阻”实验的误差分析

电学实验在近几年高考中是实验考查的重点．而对实验的误差分析也是教学中的一个难点、高中物理新教材“测定电源电动势和内阻”实验中．采用如图1所示实验电路。     

MATLAB软件在光学实验中的应用

物理学是一门建立在实验基础上的科学。物理概念的建立、规律的发现和理论的形成,都必须以严格的实验为基础。然而,受条件的限制,大多数物理实验很难现场演示。利用计算机模拟演示物理实验,不仅效果比用实验仪器形象、直观和理想,而且更有利于学生的理解。MATLAB是一套数值分析软件,可以实现数值分析、优化、统计、偏微分方程数值解、自动控制、信号处理、图像处理等若干领域的计算和图形显示功能,被广泛地应用于光学信息处理、光学教学以及光学实验[4]等各方面,在中学物理光学教学中也可以尝试引进该软件,通过建立物理模型,实现光的干涉、衍射等相关光学实验的仿真,将无法进行课堂演示的实验生动、快捷地展示在学生面前。     

MATLAB在物理化学实验数据处理中的应用

对于已测定的数据 ,利用计算机作处理工具 ,使用MATLAB语言设计程序对数据处理 ,找出符合条件的拟合曲线或直线 ,再由曲线或直线求出某具体的点值 ,预测值与实验值十分接近     

MATLAB语言在多元线性回归中的应用

简要介绍了当今世界先进的科学与工程计算软件MATLAB.目前运用于科学与工程计算软件有MATLAB、Maple、MathCAD、Excel、SPSS等.MATLAB是一种高性能的数值计算的科学计算语言,具有程序开发环境简洁直观、数值稳定性好、函数资源丰富的特点.本文以具体计算方法为例,讨论了MATLAB在数值计算中的应用,得出MATLAB软件建立多元回归模型的优越性.