浙教版九年級(jí)科學(xué)第三章電能專(zhuān)題教案

1、專(zhuān)題電能電功一、定義：電流可以做功，電流所做的功叫做電功二、物理意義：電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程。電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。三、計(jì)算公式：1.定義式：W=UIt即電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。2U 22.導(dǎo)出公式：W=I2Rt, W工t （只適用于純電阻電路） R四、電功單位：1 .國(guó)際單位：焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，符號(hào) J2 .通用單位：千瓦時(shí)，符號(hào) kW?h,俗稱(chēng)度，且有 1kW?h=1度=3.6 x 106J 五、電功的測(cè)量1 .測(cè)量?jī)x表：電能表（1戶(hù)1表）2 .讀數(shù)方法：電能表表盤(pán)上先后兩次示數(shù)之差就是這

2、段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)，即電流在這段時(shí)間內(nèi)所做的功。例1（天津市中考試題）電能表是測(cè)量 的儀表.1 kWh的電能可供標(biāo)有“ 220V 40W”的燈泡正常工作 h.精析 電能表是日常生活中常用的儀表.考查能否靈活利用W= Pt進(jìn)行計(jì)算.W= 1kWh P= 40W= 0.04kW正確選擇合適的單位，可以簡(jiǎn)化計(jì)算.解 電能表是測(cè)量電功的儀表.題目給出:1kWh0.04kW= 25h口 W W時(shí)間：t=P如果選用國(guó)際單位，則計(jì)算要麻煩得多. 答案電功，25電功率一、電功率的意義：表示電流做功快慢的科學(xué)量二、電功率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的電功叫做電功率三、電功率的計(jì)算公式：P=Wt四、電功率的單位：1瓦=

3、1焦/秒五、電功率計(jì)算公式：P=UII 1 一,、I ,PP電功率的推導(dǎo)公式：U= 一I'P1=IU對(duì)于純電阻電器（只有電阻在做功P=UIP=I 'J（已知U和I求P） P =）：2ru2（ 已知I和R求P）（ 已知U和R求P）比較電功率與機(jī)械功率物理量符號(hào)定義定義式意義單位電功率p單位時(shí)間內(nèi)所 做的功P=W/t表示電流做功 的快慢瓦 千瓦 焦/秒機(jī)械功率p單位時(shí)間內(nèi)所 做的功P=W/t表小力對(duì)物體 做功的快慢瓦 千瓦 焦/秒六、額定功率和實(shí)際功率1.額定電壓是用電器正常工作的電壓。用電器上標(biāo)明的電壓就是額定電壓。2.額定功率是用電器在額定電壓下的功率。用電器上標(biāo)明的功率就是額

4、定功率。3 .實(shí)際功率是用電器在實(shí)際電壓下的功率，是不確定的。實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系：用電器消耗的實(shí)際功率隨加在它兩端的實(shí)際電壓而改變。實(shí)際電壓升高，實(shí)際功率增大；反之則減小。a.當(dāng)U實(shí) U額時(shí)，則P實(shí) P額；（燈很亮,將縮短燈泡壽命，且易燒壞）。b.當(dāng)U實(shí) U額時(shí)，貝U P實(shí) P額；（燈很暗）。c.當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，則P實(shí)=P額；（正常發(fā)光）。4 .同一個(gè)電阻，接在不同的電壓下使用，則有，如：當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時(shí)，則實(shí)際功率就是額定功率的1/4 。（即同一用電器消耗的實(shí)際功率跟它兩端的實(shí)際電壓的平方成正比，Pi/P2=U2/U22）例如：一只標(biāo)有"220V 100W&quo

5、t;字樣的燈泡，如果接在 110伏的電路中，則它消耗的實(shí)際功率是 25瓦）1A,此時(shí)，這盞燈的電功率例2 一盞燈標(biāo)有“ 36V 40W”字樣，將這盞燈接到某電路中，通過(guò)它的電流是是 W.精析 考查額定電壓，額定功率的概念.已知：燈的額定電壓 Ue=36,額定功率 Pe = 40W,實(shí)際電流Il=1A.求：Pl （實(shí)際電功率）解先判定燈是否正常發(fā)光燈正常發(fā)光時(shí)：Ie=40W =1.1AUE 36V因?yàn)闊舻膶?shí)際電流IlIe,所以燈不能正常發(fā)光，且Pl應(yīng)v Pe.22先求出燈的電阻 R= " = （36V） =32.4Q Pe40WR不變燈的實(shí)際功率：Pl=Il2R= （1A） 2X 32

6、.4Q =32.4W答案燈的功率為32.4W例3某導(dǎo)體接到6V電壓下，它消耗的功率是 6W;將改接到3V的電壓下，這個(gè)導(dǎo)體的功率是 W.已知 Ue=6VPe=6W實(shí)際 Ul=3V求：實(shí)際Pl分析 一個(gè)導(dǎo)體，在額定電壓下，電阻為R,同樣一個(gè)導(dǎo)體，電壓改變，電阻仍為R.同樣一個(gè)導(dǎo)體，電壓改變，電阻仍為R.電功率的習(xí)題，往往從求解電阻入手.解法1導(dǎo)體電阻Ue2(6V)2R= E- = () =6Q .Pe6W電壓變了，導(dǎo)體消耗的功率改變Rl 上= Sl.5W R6 c解法2導(dǎo)體電阻不變2根據(jù)：R=P222UeUlPlUl=PePlPeU E22Pl = U L 2 Pe=（） x 6W = 1.5W

7、Ue6V小結(jié)從解法2看出，電阻一定時(shí)，電壓是原來(lái)的“n”倍，功率是原來(lái)的“ n2”倍.因?yàn)镻=UI, U是原2來(lái)的“ n”倍，I也是原來(lái)的“ n”倍，所以P是原來(lái)的“ n ”倍.答案功率是1.5W例4 (哈爾濱市中考試題)一個(gè)“12V 6W”的小燈泡，如果接在 36V電源上，為使其正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)的電阻，該電阻消耗的功率是 W.精析 在串聯(lián)電路中，利用電流、電壓等特點(diǎn)，計(jì)算電阻和電功率.已知：額定 Pe=6W, Ue=12V,總電壓U=36V求：R, Pr解 燈的額定電壓是12V,直接將其接在 36V的電源上，燈將燒毀：這時(shí)應(yīng)將一個(gè)電阻和燈串聯(lián)；一使燈 正常發(fā)光.畫(huà)出燈與R串聯(lián)的電路草圖2

8、31 .并標(biāo)出已知量和未知量.應(yīng)隹？ j=1甘費(fèi)=?-4(J =36V圖 2 31只要求出通過(guò) R的電流和R兩端的電壓.就可以求出未知量.流過(guò)燈的電流和流過(guò) R的電流相等：答案 48a , 12W例5 一個(gè)電熱器由兩條不同的電阻絲R1、的并聯(lián)構(gòu)成.這個(gè)電熱器與一個(gè)阻值固定的電阻R0串聯(lián)后接在電壓 U恒定的電源上，如圖所示.若由于某種原因，電熱器中電阻絲R燒斷，另一根電阻絲 R2仍完好，電阻絲 R燒斷前后電熱器的發(fā)熱功率不變.已知固定電阻R=12歐，電熱器完好時(shí)，固定電阻 R0的發(fā)熱功率與電熱器燒斷一根電阻絲后R）的發(fā)熱功率之比為 4: 1.設(shè)電阻R0及電阻絲的阻值不隨其中電流的變化而變化.求電

9、熱器完好時(shí)電 阻絲R、R2的阻值.解：當(dāng)電路完好時(shí)，設(shè)電熱絲 R與R2并聯(lián)后的總>電阻為 R并，根據(jù)題意得工R R2% =U 2。' U 2。會(huì)Ro =4 Rq (R +% J+R2 JR2=24Q解由組成的方程組得R=8Q ,七、焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。1 .計(jì)算公式：Q=I2Rt ,（式中單位 Q 一焦（J）; IT （A）; R-歐（） t 一秒。）2 .當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體做的功（電功）全部用來(lái)產(chǎn)生熱量（電熱力則有：Q=W ,可用電功計(jì)算公式來(lái)計(jì)算電熱 .（如熱水器， 電爐，電烙鐵，電飯鍋，電熱毯，電熱滅蚊器

10、，電烤箱，電熨斗等純電阻用電器），即有：Q=W= Pt=UIt =U 2t/R（只適用于純電阻電路）八、補(bǔ)充結(jié)論：在串聯(lián)電路中，電流對(duì)各部分電路（用電器）所做的功、產(chǎn)生的熱量、做功的功率與其電阻成正比，即W1/W 2=Q i/Q2=Pi/P 2=Ri/R2Ui/U2=R 1/R2反比，即Wi/W 2=Ql/Q2=Pl/P2=R2/RlIl/l2=R2/Rl額定電壓相等的用電器：a.額定電壓相等的用電器（燈泡），額定功率越大的其電阻越??；額定功率越小的其電阻越大。b.當(dāng)用電器串聯(lián)在電路中時(shí)，額定功率 越大，它消耗的實(shí)際功率越?。襞葺^暗）；額定功率越小，它消耗的 實(shí)際功率越大（燈泡較亮）?？珊?jiǎn)單

11、地記成“額大實(shí)小，額小實(shí)大”。c.當(dāng)用電器并聯(lián)在電路中時(shí)，額定功率 越大，它消耗的 實(shí)際功率越大（燈泡較亮）；額定功率 越小，它消耗的 實(shí)際功率越?。襞葺^暗）?？珊?jiǎn)單地記成“額大實(shí)大，額小實(shí)小”。同一用電器接在 不同電壓的電路 中時(shí)，它消耗的 實(shí)際功率大小 跟它兩端的實(shí)際 電壓的平方成正比 ，即：、2Pl/P2= （U1/U2）兩個(gè)不同規(guī)格的電燈（其它用電器）串聯(lián)時(shí)，應(yīng)讓額定電流小 的電燈（用電器）正常工作；當(dāng)它們并聯(lián)時(shí)，應(yīng)讓額定電壓小 的電燈（用電器）正常工作。兩個(gè)電阻（假設(shè) R1>R2）：當(dāng)它們串聯(lián)接入電路中時(shí)，R1消耗的實(shí)際功率大于 R2消耗的實(shí)際功率，即 P1> P2；當(dāng)

12、它們并聯(lián)接入電路中時(shí)，R1消耗的實(shí)際功率小于 R2消耗的實(shí)際功率，即 P1< P2。解決串聯(lián)電路的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)抓住“電流相等”這一特征；解決并聯(lián)電路的相關(guān)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)抓住“電壓相等”這一特征。習(xí)題1.電阻R和燈泡L串聯(lián)接到電壓為10V的電路中，R=10Q ,電路接通后，100s內(nèi)電阻R上電流做的功為10J, 已知燈L的額定功率為10W,燈的電阻不變.求：燈的額定電壓.解 畫(huà)出燈L和電阻只串聯(lián)的電路草圖 232,并標(biāo)明已知量和未知量.串聯(lián)電路，通過(guò) L和R電流相等，設(shè)為I.R-IOG®A.=JOW由（=1出U = 10V圖 232.J/A=0.1AR Rt 10Qx100s 10

13、R 兩端電壓：Ur=IR=0.1Ax10Q = 1V燈 L'兩端電壓：Ul=U-Ur=10V-1V = 9V燈電阻：R= UL= _9V_ =0.9QI 0.1A燈額定電壓：Ue= vPeR = J10WM90C = 30V - P 10W-誤解 有的同學(xué)在算完電流后，直接用：Ue= -E = 100V,是錯(cuò)誤的.因?yàn)榇藭r(shí)燈并不是正常發(fā)I 0.1A光，電路中的電流不是 Ie.當(dāng)然，有的同學(xué)把 Ul = 9V算為燈的額定電壓，也是錯(cuò)誤的.答案燈額定電壓為30V2.有兩個(gè)燈泡，L1標(biāo)有“6V 3W”字樣，L2沒(méi)有標(biāo)記，測(cè)得 L2的電阻為6Q ,把它們串聯(lián)起來(lái)接入某一電路,兩個(gè)燈泡均能正常發(fā)

14、光，那么該電路兩端的電壓和A. 12 V 3WC. 9 V 3WB. 12 VD. 9 VL2的電功率分別是1.5W1.5W解 畫(huà)出Li和L2串聯(lián)的電路草圖233,標(biāo)明已知量和未知量.Li正常發(fā)光時(shí)，Ui = 6V, Pi=3W電路中電流：P13W 八八I = = = 0.5AU1 6VLtLi32=6Q此時(shí)L2也正常發(fā)光，L2兩端電壓:P2=IU2= 0.5AX 3V=1.5WU= U1+U2=6V + 3V = 9V答案 D圖 233U2= IR2= 0.5A x 6 Q = 3V3.有一盞小燈泡，當(dāng)它與 5電阻串聯(lián)后接15V電源上，燈恰好正常發(fā)光，這時(shí)燈的功率是10W.求：小燈泡正常發(fā)光

15、時(shí)的電阻和小燈泡的額定電壓的可能值.U 2 燈電阻Rl= U旦Pe或Rl=Pe(5V)210W= 2.5Q解法2 Rl和R串聯(lián)：U=Ue+UrU= P + IR15V =10WI+ I X 5Q已知：R=5QPE=10WU=15V求：Rl, Ue （額定）分析畫(huà)出分析電路圖234.隹50* U* （/ = J5V*圖 234從圖中看，所給物理量無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以采用方程求解.解法1Re和R串聯(lián)，設(shè)燈兩端電壓為 UeIe=Ir. PE _U -UE Ue R10W _ 15V -UEU E5 c整理得 Ue2-15Ue + 50=0(Ue-10) (Ue-5) = 0Ue=10V 或 Ue= 5V

16、(10V)2()- = 10Q10W25I -151 + 10=02I -3I+ 2=0(I 2) (I 1) =0解得：I = 2A或I = 1AcPE10WRl = - = 2- = 2.5 QI 2(2A)2PE10W “c或 Rl= f = 10aI2(1A)2答案 燈正常發(fā)光，當(dāng) Ue=10V時(shí)，燈電阻為10Q;當(dāng)Ue = 5V時(shí)，燈電阻為2.5Q4.將分別標(biāo)有“ 6V 9W”和“ 6 V 3W”的兩個(gè)燈泡 Li、L2串聯(lián)接在12 V電源上，則 （）A.兩燈都能正常發(fā)光B.燈L2可能被燒毀C.兩燈都比正常發(fā)光時(shí)暗D.燈Li比燈L2亮精析 考查學(xué)生能否根據(jù)實(shí)際電壓和額定電壓的關(guān)系，判斷

17、燈的發(fā)光情況.解先求出兩盞燈的電阻燈Li的電阻:R_U12RiP-2(6V2_ = 4Q9W燈L2的電阻:R-U22R2 -P2-2絲-33W求出燈兩端的實(shí)際電壓 Ui' R、R2 串聯(lián)FUi R4iURi R24'1 i2-14UJ = 1 u= 1 x 12V = 3V44L2兩端電壓 U2' =U Ui' = i2V-3V = 9V 比較實(shí)際電壓和額定電壓Ui' < Ui, U2' < U2兩燈都不能正常發(fā)光；燈 L2可能會(huì)被燒毀答案 B5.家庭電路中正在使用的兩白熾燈，若甲燈比乙燈亮，則（）A.甲燈燈絲電阻一定比乙燈的大B.甲

18、燈兩端的電壓一定比乙燈的大C.通過(guò)甲燈的電量一定比乙燈的多D.甲燈的實(shí)際功率一定比乙燈的大精析 考查家庭電路中燈的連接方式，并由燈的亮度判斷電阻的大小.分析 家庭電路，燈的連接方式是并聯(lián).甲、乙兩燈兩端電壓相同.甲燈比乙燈亮，說(shuō)明甲燈實(shí)際功率比乙 燈大.D選項(xiàng)正確.甲燈比乙燈亮，在并聯(lián)電路中，R甲vR乙.U相同，I甲>1乙電量Q= It,若兩燈同時(shí)使用，因?yàn)?t相同，I甲>1乙，則Q甲Q乙，C選項(xiàng)正確.答案 C、D6.如圖235,電源電壓和電燈 L的電阻均保持不變.過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器的滑片 P從中點(diǎn)向下滑動(dòng)的A.電壓表的示數(shù)變大C.電流表Ai的示數(shù)

19、不變B .電燈L的亮度變暗D.電流表A2的示數(shù)變小圖 235精析 考查學(xué)生識(shí)別電路的能力.能否根據(jù)歐姆定律分析電路中電流變化，燈的亮度變化.分析電路是由燈和變阻器并聯(lián)而成.宜測(cè)的是干路電流行測(cè)的是流過(guò)變阻器的電流©測(cè)的是電路兩端電壓當(dāng)變阻器的滑片 P由中點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器的電阻增大，通過(guò)變阻器電流減小，公 示數(shù)變小，D選項(xiàng)正確.并聯(lián)電路，U一定，燈電阻不變，則流過(guò)燈的電流不變，燈的亮度不變.示數(shù)變小.答案 D7.如圖236,電源電壓不變，開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)到閉合，電流表兩次示數(shù)之比為 2 : 7,則電阻Ri : R2 = 電功率Pi ： P2,電功率Pi ： Pi' =,電功率

20、Pi ： Pi =.精析 分析S閉合前后，電路中電阻的連接關(guān)系.寫(xiě)出 P、h U、R之間的關(guān)系，利用公式求解.解 S斷開(kāi)，只有Ri, 示數(shù)為Ii, Ri兩端電壓為U,流過(guò)Ri的電流為Ii.S閉合，Ri、R2并聯(lián),示數(shù)為Ii+i2, Ri兩端電壓不變?yōu)?U,流過(guò)Ri的電流不變?yōu)镮i, Ri功率為Pi'Ri圖 236Ii _ 2. Ii _ 2- . -Ii I27I25并聯(lián):IiR2Ri2Ri5一一=5R22Pi IiU iP IiU iPl=IiU_ 2P 一 (Ii I2)U -7答案Ri：R2=5： 2,Pi： P2=2 ： 5, Pi ：Pi' = i ： i, Pi ：

21、P=2 ： 78.如圖237 (a),當(dāng)變阻器滑片從 =4 ： 3.(電源電壓不變)A點(diǎn)滑到B點(diǎn)時(shí)，Ri兩端的電壓比為2 : 3,變阻器兩端電壓比Ua： Ub求：Ia： Ib, Ra： Rb, Pi : Pi' , Pa： Pb, Ri : Ra(a)精析 畫(huà)出電路變化前后對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電路:圖 237如圖237 ( b) ( c)所示.U13, UB 3Ui珈 Ia R Ui 2解_A_ = _1T = 一IB Ur Ui 3至x 3 22 i2 4=9UaRAI A U a * I B 4=八=RBUb Ub IA 3.2_ 2PiI A RiI A(22印 IB2RiIB232_PA

22、 _IARA_42_8八一PBIB2RB9 i 9圖(b)： U = Ia (R+Ra) 圖(c)： U=Ib (R+ Rb)1 I2U相等：Rb= 'RA,叢=士代入2 IB3i _、I a ( Ri + Ra) = I b ( Ri + Ra) 2i _、2 ( Ri + Ra) =3 ( Ri + Ra) 2Ra 2另解：圖(b) U = Ui+ Ua 圖(c) U= Ui' + UbUi' = 3Ui, Ub= - Ua, U 不變 24Ui+ Ua= Ui + Ua 24%= 1ua24Ul=1Ua 2Ri、Ra 串 R = U1 = J_RaUa 2答案 I

23、a ： Ib=2 ： 3,Ra：Rb=2 ： 1,Pi： P= 4 ： 9,Pa： Pb = 8 ： 9,Ri：Ra=1 ： 29.如 23 8 (a),已知 Ri , R2= 2 , 3,當(dāng) S2 閉合,$閉合，&斷開(kāi)時(shí)，Ri的功率為求：Ui ： U2, Pi ： Pi' , I ： 精析 畫(huà)出變化前后電路圖（Pi',電路中電流為I'b）和（c）S、S3斷開(kāi)時(shí)，Ri的功率為Pi,電路中電流為I;當(dāng)S、I ： I'.（電源電壓不變）已知:Ri2Aljti-a-u(a)u(b)圖 2384U*(c)R2求:Pi解圖(b)中Ri、R串，二1=二U 2R22U

24、i_2PiRiUi , 2、2 42PiU 2 U 2525Ri圖(c)中Ri兩端電壓為U圖(b)： U = l (R+R2)圖(c)： U=( RiR2 )RiR2U 不變 I (Ri+R2)= I' (RR2)RiR2i(2+3)= r2 3、)2 3I 6一=I 25答案 Ui ： U2=2 ： 3, Pi ： Pi，= 4 ： 25, I ： r = 6 ： 2510.如果將兩個(gè)定值電阻 Ri和R2以某種形式連接起來(lái)，接入電路中，則電阻Ri消耗的電功率為i2W.如果將這兩個(gè)電阻以另一種形式連接起來(lái)接入原電路中，測(cè)得該電路的總電流為9A,此時(shí)電阻 R108W.(電源電壓不變)求：

25、(1)電阻RM R2的阻值；(2)電阻R2上兩次電功率的比值.精析先判斷電阻R、R2的兩次連接方式.因?yàn)榭傠妷翰蛔?，?PiPi'和Ri一定，判斷出：UiUi'所以第一次 Ri、R2串聯(lián), 求：Ri、R2P2、P2'解 畫(huà)出分析電路圖239 (a) (b)上消耗的電功率為第二次并聯(lián).(b)(a)圖 239，, U同一電阻Ri,根據(jù)P=右RUi有二=一三Pi(Ui).Ui.U32_Ui = i2WU2 i08Wi ,(Ui' = U)9R如圖(a) Ui+5= U =-U22 Ri、R2串U±= 1R2U22F如圖(b) Ri、R2并聯(lián)，2=0=2I2

26、R iIi' + I2' = I' = 9AIi' =6AI2' = 3APii08W °Ri = ； = 2- = 3Q(Ii)2(6A)R2 = 2 Ri = 6 Q(2)求 P7P2關(guān)鍵求出R2兩端電壓比Ui i從圖(a)可知：=一U22U2 = 2 -U 3由圖(a)和(b), 2. . 2-/同一電阻 R2： P= U = U2 =(2)2=4P2(Ui)2U39答案 Ri = 3Q , R2=6Q ,P2：P2'=4：911.甲燈標(biāo)有9V,乙燈標(biāo)有3W,已知電阻R甲R(shí)j若把兩燈以某種方式連接到某電源上，兩燈均正常發(fā)光,若把兩

27、燈以另一種方式連接到另一電源上 ，乙燈仍能正常發(fā)光，甲燈的實(shí)際功率與它的額定功率比P甲'求：(1)甲燈的額定功率 P甲；(2)乙燈的額定電壓 U乙；(3)兩燈電阻R甲和Rl精析注意兩次電路總電壓不同，所以不能像例4那樣判斷電路連接方式已知：U甲= 9V, P乙=3W, R甲R(shí)乙，P甲'：P甲=4：9 求：P甲、U乙、R甲、R乙設(shè)第一次 R甲、R乙并聯(lián)，此時(shí)兩燈均能正常發(fā)光，說(shuō)明： U乙=U甲=9VRz U 乙2(9V)2R2 7P乙3W第二次R甲、R乙串聯(lián)，乙燈仍正常發(fā)光，說(shuō)明 U乙'=U乙=9V一 r 一、一， P甲U甲4而r甲不變時(shí)，=巳U甲9U' = 2U

28、 甲=2 X9V = 6V33R甲、R乙串聯(lián)R U甲 6V 2-7 -RU 乙9V3得R甲VR乙，與題意不符.R中月dR匚 Fd：3W(b)由上判定：電路第一次串聯(lián)，第二次并聯(lián)，畫(huà)出分析示意圖 2310 (a)和(b).F甲/?臚R白FipJW"oT-d_+ g=9V + 血彳1U »(a)圖 2310解由圖(a)和(b)得:R甲不變U甲 _ U _ 4=一22U甲 U甲29U =?U 甲=2* 9V = 6V 33U 乙'=U 乙=6 V 由圖（b）乙燈正常發(fā)光c U 乙(6V)2R 乙=12 Q巳3W由圖（a）R甲、R乙串I甲=I乙=2 3W =0.5AU乙 6

29、VR_上I甲9V=18a0.5AP 甲=I 甲 U 甲=0.5A x 9V = 4.5W答案 甲燈額定功率4.5W,乙燈額定電壓 6V,甲燈電阻10Q,乙燈電阻6a112.如圖2311 （a）所示電路中，燈 L1的電阻R2的一（不考慮燈絲隨溫度的變化）.電源電壓為10V,并保2持不變.當(dāng)閉合S、$為開(kāi)關(guān).當(dāng)閉合 s,斷開(kāi)S2時(shí)，燈Li正常發(fā)光，電阻1S2,斷開(kāi)S時(shí)，電阻R4消耗的電功率為1W,電壓表示數(shù)為4（1）燈L1的額定功率；（2）電阻R4的阻值.R3消耗的電功率為2W,電壓表示數(shù) U"-U1.2-©-L(a)一一一 1 _已知：R1= R2, U = 10V P3=

30、2W 2求：（1） P1 （L1 額定功率）；（2） R4解畫(huà)出變化前后電路分析圖 2311先求出兩次電路（b）和（C）中電流比Ri不變UiU1U1F Ui -/tj=2W“10V(b)2311*1屜(c)Ui'=(b)和：I'11-U1P4=- WB-LP4一Kb)=R3一R MP41W4(R1+R3)由圖（C）U不變，將U = I' (R1+R2+R4)R2=2R 和 R3=2 R4代入I (R1 + 2R4) = I' ( R1+2R1+R4)2 (R1+2R4) = ( 3R+ R4)巴=3R4 1得 R1 ： R2： R=3： 6： 1由圖(c) R、

31、R2、R4 串，且 U = Ui ' + U2' + U4=10VUi' : U2' : U4=Rl ： R2 ： R4=3 ： 6 ： 1U4= U= x 10V=1V1010R4=3=M”P(pán)41W4由圖(b) R1、R3 串 PL = R= 3P3 R3 2P1= 3 X2W=3W2答案 L1額定功率為3W, R4為4a13.如圖2 312所示，電路兩端電壓保持不變，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流是I"當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，通過(guò)電阻 R的電流是 £ 電阻 R消耗的功率是20W, |I2=3：2,當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān) 與時(shí)，電阻R3消耗的功率是

32、15W.L _ 圖_ 2-3-12 J求：（1）只閉合S時(shí)，R消耗的功率；（2）只閉合S3時(shí)，R消耗的功率. 已知：I1 : 12=3： 2, P2=20W, P3=15W求：P1、P1''閉合殍時(shí),解圖圖（b）U不變,&時(shí)，R、R2串，如圖2313 （b）；當(dāng)只精析 只閉合開(kāi)關(guān) S,只有R,如圖2313 （a）當(dāng)只閉合R1、R、R3 串，如圖 2 313 (c).總 1(b)圖 2313處 中h(a) U=IRU= I2 (R1+R2)I1now3R=2 (R1+R2)R 2 r21圖(b) Ri、R2 串P1- = RL=2P2R21P1' = 2P2=2X

33、20W=40W如圖(a)和(b)2PiI224同一電阻 Ri =-=(一) =P1I39Pi = 4 x 40W = 90W92_U2_如圖(b) P2= I2 R2= ( ) R2RiR2如圖(c)2P3 = I3 R3 =RiR2R32)R3(1)(2)2 、(1) + ( 2)°W = (R_R2R3) R2 將 R = 2R2代入 R32-6R2R3+9R22=0i5W(Ri R2)2R3(R3-3R2) 2=0R3=3R,又. R = 2R旦2 . -R33如圖(c),串聯(lián)電路rr=P/ = x i5W= i0WP3R333答案 圖(a)中，Ri功率為90W,圖(c)中，R

34、i功率為i0W14.小明設(shè)計(jì)了一個(gè)電加熱器，有加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)，如圖23i4,發(fā)熱體AB是一根阻值500的電阻絲,C、D是電阻絲AB上的兩點(diǎn)，S'是一個(gè)溫度控制控制開(kāi)關(guān).當(dāng)開(kāi)關(guān) S'閉合，開(kāi)關(guān)S接通C點(diǎn)時(shí)，電阻絲每 分鐘放出的熱量是 Qi；當(dāng)S'閉合，S接通D點(diǎn)時(shí)，電阻絲每分鐘放出的熱量是 Q2；當(dāng)S'斷開(kāi)時(shí)，電阻絲每 分鐘放出的熱量是 Q3,此時(shí)測(cè)得C、D兩點(diǎn)間的電壓是33V.圖 23i4(i)按大小排列出 Qi、Q2和Q3的順序是： > > .(2)將上述熱量由大到小的順序排列，其比值是 20： i0： 3,求電源電壓 U和電熱器處于保溫狀態(tài)時(shí)

35、，每 分鐘放出的熱量.精析 對(duì)于聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，首先把它和所學(xué)的物理知識(shí)對(duì)應(yīng)起來(lái)，本題用到的是焦耳定律的知識(shí).從圖中看出，不論使用哪一段電阻絲，電壓均為u 2U.電熱絲放熱公式： Q=u-t.(1)可以將AB段電阻分成三部分:第一次,S'閉合,U 2S接C,使用的是電阻絲 CB段，電阻為Rcb,電阻絲1min放熱Qi=、tRcb第一次,S'閉合,4e，uU2S接D,使用的是電阻絲 DB段，電阻為Rdb,電阻絲imin放熱Q2= tRdb第三次,S'斷開(kāi), u 2電阻絲imin放熱Q3=JtRabRdb< Rcb< IQi>Q2>>Q3Rab

36、開(kāi)關(guān)位于D,是加熱狀態(tài)，斷開(kāi) S',電阻為Rab,是保溫狀態(tài).(2)已知 Rab = 500 Q Ucd=33V, Q2 ： Qi ： Q3 = 20 ： 10 ： 3t 一定,u2Q2 _ RDB _ PAB _ 20Q3URDB3RAB33 Rdb =X Rab= X 500Q = 75Q2020t 一定，U一定，Qi= Ra= 10Q3 Rcb 33 _3 _Rcb= Rab = 乂 500 Q = 150 Q1010Rcd= 150a 75a =75QU cdRcd33V750.44A .U = IRab= 0.44 X 500 Q = 220V保溫時(shí)，電阻為 Rab, t=

37、1 min = 60s八 U 2(220V)2Q3=x t= ()- x 60s= 5808JRab500,J答案 (1) Q2>Q1>Q3,電源電壓 220V,保溫：Q3= 5808J15.圖2 315是一個(gè)電熱毯示意電路圖.R0是電熱毯中的電阻絲，R是與電熱毯與電阻絲串聯(lián)的電阻.電熱毯上標(biāo)有“ 220V 100W”字樣，S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開(kāi)關(guān).圖 2315(1)用學(xué)過(guò)的公式推理說(shuō)明開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？(2)若要求在保溫時(shí)電流通過(guò)電阻絲Ro每分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電阻 R的阻值是多大?解 (1)根據(jù)公式P=I2RRo一定，t

38、 一定時(shí)，電熱毯功率大時(shí)，處于加熱狀態(tài).S閉合時(shí)，Ro發(fā)熱功率：Po=I2Ro= ( U) 2RoRoS斷開(kāi)時(shí)，R' o=I2Ro= ( ) 2RoR Ro比較兩式得 Po>Po' . S閉合，電熱毯處于加熱狀態(tài).S斷開(kāi)，電熱毯處于保溫狀態(tài).,29(2) Ro=U=(22oV)-=484QP額ioow保溫時(shí)：電阻Ro兩端電壓為Uo.Q Uo2Qo- tRoQo RoQo=y 丁已知：Qo=6oJ t= 1 min=6。s60J 4841 1 =22V .60sUo22V1 八電路中電流： I = = A.Ro484c22R=UrU -UoI22oV -22V=4356Q工

39、A 22答案 (1)閉合S,電熱毯處于加熱狀態(tài)(2) R= 4356 Q16.圖2 316,是供電設(shè)備向居民樓用戶(hù)輸電的示意圖，為保證居民樓內(nèi)的用戶(hù)所有用電器都能正常工作，居 民樓的輸入導(dǎo)線(xiàn)間的電壓必須保證為22oV,當(dāng)居民樓內(nèi)消耗的功率為44 kW的時(shí)候:供電.忖民:改希 /用小圖 2316(1)通過(guò)輸電線(xiàn)的電流為多少安(2)若輸電線(xiàn)的總電阻為 0.1供電設(shè)備的輸出電壓是多少伏？(3)居民樓內(nèi)由于家用電器的增加，將向供電部分申請(qǐng)“增容”，即增加用電功率.當(dāng)居民的用電器的額定功率由44 kW增加到88kW,所有用電器均在正常工作時(shí)，輸電線(xiàn)路損失的功率比“增容”前增加了多少?(4)若要求減小輸電

40、線(xiàn)損失的功率，用學(xué)過(guò)的公式及知識(shí)說(shuō)明應(yīng)采取的措施. 精析將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為電路圖.畫(huà)出圖2 317R線(xiàn)/?1|- l/fi -隔戶(hù)電j* U圖 2317解(1)已知 Uo=220Vp0=44Kw =4.4X 104W4P°4.4 10 WI220U0220V(2) U=U 線(xiàn)+Uo=IR線(xiàn)+Uo(3) I'U。一 一一 4左=8.8燈° W=400=220A X 0.1 + 220V = 240V220VP 線(xiàn)'=I '、線(xiàn)=( 400A) 2X0.1 = 16000W增容前：P 線(xiàn)=I'、線(xiàn)=( 200A) 2X0.1a=4000W P 線(xiàn)=P 線(xiàn)'一P 線(xiàn)=16000W- 4000W= 12000W(4)分析：在U°, P0一定時(shí)，I不能減少，使P線(xiàn)=I2R線(xiàn)減小的方法，應(yīng)減小R線(xiàn).導(dǎo)線(xiàn)電阻與材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)長(zhǎng)度一定，可換用電阻率小的導(dǎo)線(xiàn)或適當(dāng)增加線(xiàn)的橫截面積，這樣可以減小電阻.答案 (1) 220A(2) 240V(3) 12000 W17.已知兩個(gè)小燈泡 L1、L2的額定電壓均為 U額，在額定電壓下通過(guò) L1的電流I1是通過(guò)L2電流I2的2倍，若把燈L1、L2串聯(lián)后接到電壓為 U的電源上，則 ()圖 2318Pl-2土堿;兩燈的額定