=

I( U

IU外

外 + U内 )

= U外

ε

= R 。

R + r

可见，外电压越高，或外电阻越大，电源效率越高。9．输出功率何时最大

ε ε ε ε2R ε 2

P出 = IU外 = R + r U外 = R +

( ·R) =

r R + r (R + r) 2

=

( R − r)2

R

。

  • 4r

ε 2

可见, 当外电阻R等于电源内阻r时, 电源的输出功率最大, P出m = 4r 。

ε2 ε 2 P出

此时电源总功率为

R + r

= 2r ，可见, 此时的电源效率η源 = P

= 50% 。

二、解题方法和习题类型

（一）解题方法

  1. 解题基本步骤

①分析电路结构，画出等效电路，理清用电器之间的串、并联关系， 各电键、各电表的作用。

②理清已知与未知，分析恒量与变量，明了电路变化的原因，理顺电路系列变化的推析过程。

③找出已知与未知间的联系网络，再通过比较与分析选择一条由已知到未知的最佳通道。

④根据以上分析，逐一列出方程（或方程组），并解出答案。

⑤验证答案的正确性与合理性。2．解题心得小集

①应用I = U 解题时，三个物理量必须对应于同一段电路。

R

②本单元习题常可用比例法解，应充分运用此法。

③闭合电路中的电源电动势和内电阻一般均为常量，而外电阻值常因电键的通、断或变阻器的调节等而改变，从而使电流强度、电压等随之而发生变化。

④凡题中提到“灯泡正常发光”，即表示灯泡两端电压和消耗功率均

U2 额

达到额定值，由此可用公式R =

P额

算得灯泡正常发光下的灯丝电阻。

灯泡两端所加电压不同，灯丝电阻并不一样，但题目中通常认为灯丝电阻是不变的。

⑤把电流表改装成伏特表要串联一个大阻值电阻起分压作用，可用

U = I

U U

g（R g + R）计算，电压扩大量程的倍数n = U = I R

；把电流表

g g g

改装成安培表要并联一个小阻值电阻起分流作用，可用I g Rg = （I − I g ）

R计算，扩大量程的倍数n = I 。

I g

⑥选用安培表、伏特表时，应考虑所测的电流、电压的最大值不能超出仪表的量程，以确保仪表不损坏。

⑦求电路中变阻器起分压作用（作电位器用）时的消耗功率，因通过变阻器两部分的电流强度不同，需分两段单独计算消耗功率后再求代数和才行。

⑧在分析电路中因外电阻起变化而引起的一系列量的变化时，要有很有据，有公式推析过程，切不可想当然。

2 U2

⑨纯电阻电路电功率可用公式P = UI = I R = R 中任一式计算；非

纯电阻电路电功率一定要用公式 P=IU 来计算，但计算其发热功率时一定要用 P=I2R 来计算。

⑩对于输电线路，因存在电阻 R，故输电中发热功率（即线路损耗功

率）可用P = I 2 R =

U 2损

R

= IU损来计算。它也是电站输出功率P1 与用户

得到的电功率 P2 之差（P 损=P1−P2）。

  1. 在借助闭合电路的欧姆定律解题时，既要把闭合电路分解为各个部分加以考虑，逐段剖析电路的串、并联关系和进行有关计算；又要把电路的各个部分结合成为一个统一体加以考察，从总电流跟分电流的关系上，从电动势跟内、外电路电势差关系上，从电源消耗功率跟内、外电路消耗的电功率的关系上作出总体分析。

  2. 电路中某点接地，表示该点的电势为零。电路中有两点（或多点）接地，表示这两点（或多点）的电势相同。