PAGEPAGE21.9電源最大輸出功率教案課題名稱電源最大輸出功率所屬科目電工基礎教學對象中職電子技術應用專業班同步教材電工技術基礎課型新授￡復習教材主編歐小東課程性質理論教學￡實踐教學授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學平臺多媒體網絡教室、學習通課堂教學資源教科書、教學課件、視頻線上學習資源教學視頻、學習討論、課堂練習題、在線開放課程教學目標知識目標：（1）理解全電路的最大輸出功率定律；（2）理解負載的功率曲線和電源的效率曲線。能力目標：（1）能計算全電路的最大輸出功率。素質目標：（1）養成自主學習的習慣；（2）具備良好的人際交往能力、團隊合作精神和優質服務意識；（3）養成嚴謹、細致的學習習慣。教學重點掌握全電路的最大輸出功率定律。教學難點能熟練計算全電路的最大輸出功率。教學方法自主學習法、任務驅動法、合作探究法、演示法課前準備教師：發布任務、推送資源，在線答疑解惑。學生：接收學習任務，查找相關資料自主學習；提出疑問。線下教學過程批注1．最大功率輸出定律在全電路中，電源電動勢所發出的功率，一部分被電源內阻r吸收，另一部分被負載電阻R吸收。電源輸出的功率就是負載電阻R所吸收的功率，即 下面討論，R為何值時，負載能從電源處獲得最大功率。根據全電路歐姆定律 將I代入負載電阻R所吸收的功率中，得 因為電源電動勢E、電源內阻r是恒量，只有當分母最小時，功率P才有最大值，所以，只有R=r時，P最大。使負載獲得最大功率的條件叫作最大功率輸出定理。在全電路中，當負載電阻R和電源內阻r相等時（在正弦交流電路中，當負載阻抗ZL與電源內阻阻抗Zr為一對共軛復數時），電源的輸出功率最大，同時負載獲得的功率最大，即當R=r時 在無線電技術中，將R=r這種狀態稱為負載匹配（或阻抗匹配）。當負載匹配時，PR=Pmax，但此時電源的效率卻不高，僅有50%，計算如下： 強調以下兩點。（1）在電信系統中，由于傳輸功率不大，因此效率不是主要問題，主要考慮負載如何獲得最大功率，要求R盡可能與r相等。（2）在電力輸送系統中，主要考慮輸電效率，要求R>>r。2．負載的功率曲線和電源的效率曲線負載的功率曲線和電源的效率曲線如圖1-9-1所示。3．例題解析【例

1】在圖1-9-2中，R1=2Ω，電源電動勢E=10V，內阻r=0.5Ω，RP為可調電阻。問：（1）RP為多大時它可獲得最大功率？且最大功率為多少？（2）RP為多大時R1可獲得最大功率？且R1可獲得的最大功率為多少？【解析】（1）根據電路的等效理論，任何一個復雜的線性電路均可等效為僅含電源、電源內阻和負載三部分的全電路。其中待求元件為負載，電源和電源內阻為斷開負載后，從負載兩端看過去的等效電源和等效電源內阻。（2）負載是可調電阻時，獲得最大功率的條件是R=r；負載是固定電阻時，獲得最大功率的條件是r最小，此時流過負載的電流最大。【解答】（1）RP為負載，R1+r合并為電源內阻，RP=R1+r=2.5Ω時，RP可獲得最大功率，且最大功率為 （2）R1為定值電阻，電流最大時功率也最大。故RP=0時R1可獲得最大功率，且最大功率為 【例2】在全電路中，已知E=40V，r0=30Ω，求R分別等于10Ω、30Ω、770Ω時的負載功率和電源的效率。【解答】當R=10Ω時，有 ；電源效率為 當R=30Ω時，有 ；電源效率為 當R=770Ω時，有 ；電源效率為 知識小結（1）在全電路中，當負載電阻R和電源內阻r相等時（在正弦交流電路中，當負載阻抗ZL與電源內阻阻抗Zr為一對共軛復數時），電源的輸出功率最大，同時負載獲得的功率最大，即當R=r時 （2）在無線電技術中，將R=r這種狀態稱為負載匹配（或阻抗匹配）。當負載匹配時，PR=Pmax，但此時電源的效率卻不高，僅有50%。課后拓展：1