高考物理一轮复习 章节训练 电流、电阻、电功、电功率
高考物理一轮复习章节训练电流、电阻、电功、电功率
时间：45分钟满分：100分
一、选择题(8×8′＝64′)
1．(2012·浙江理综)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )
A．8×108kW·hB．8×1010kW·h
C．8×1011kW·h D．8×1013kW·h
解析：用2只各为10 W的LED灯代替白炽灯，节省功率2(60－10) W＝0.1 kW，设白炽灯每天点亮5小时，则一天节省0.1 kW×5 h＝0.5 kW·h，一年365天，全国近14亿人口，约4亿个家庭，则这4亿个家庭一年节省4×108×365×0.5 kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项．
答案：B
2．一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用如下图所示的图象表示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是( )
解析：图象中的斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大，如果是曲线，表示电阻在不同的电压、电流时它的电阻是变化的，这时的电阻可以用该点和原点的连线的斜率来表示，温度越高，电阻率越大，电阻也就越大．
灯泡在电压增大过程中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B 正确．A 图表示电阻不变，C 表示电阻变小，D 表示先变大后变小，故答案选ACD.
答案：ACD
3．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10 R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1
4
R
C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I
比值不变 D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零
解析：设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10 l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝1
10
S ，
所以电阻变为R ′＝ρ
l ′S ′＝ρ10 l 110
S
＝100 R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12
R 的电阻并联，其总阻值为1
4R ，B 正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端
的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S ＝U I
将逐渐增加，C 错误；这种现象叫超导现象，D 正确．
答案：BD
4．有四盏灯，如下图所示连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V,100 W”字样，L 3和L 4
都标有“220 V,40 W”字样，把电路接通后，最暗的是( )
A ．L 1
B ．L 2
C ．L 3
D ．L 4
解析：由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R 1＝R 2＜R 3＝R 4，即R 4＞R 1＞
R 2·R 3
R 2＋R 3
.由串联电路功率的分配知P 4＞P 1＞(P 2＋P 3)，而P 2与P 3的大小可由并联电路的功率分配知P 2＞
P 3，所以四只灯消耗的实际功率大小关系为P 4＞P 1＞P 2＞P 3，故最暗的灯是L 3.
答案：C
5．家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度．如右图所示是电熨斗的电路图．旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况．现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接是下图中所示的哪一个( )
解析：以U 表示电源电压，R 表示图中每根电阻丝的电阻，在图中所示的各种连接法中，由于接法不同，各种电路中电阻丝发热的情况不同，因而电熨斗可以得到多挡的温度．在图A 所示的接法中，两根电阻丝并联接入电路，其总电阻为R
2，则此时电熨斗得到的总功率为P A ＝
2U
2
R
；在图B 所示的接法中，仅有左侧一根电阻丝接入电路通电，右侧一根电阻丝中无电流，
故此时电熨斗的总功率为P B ＝U 2
R
；在图C 所示的接法中，电源实际上被断开了．使整个电熨斗
中无电流通过，此时电熨斗的总功率为P C ＝0.在图D 所示的接法中，是两根电阻丝串联接入
电路，其总电阻为2R ，则此时电熨斗消耗的总功率为P D ＝U 2
2R
.
答案：A
6．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )
自重 40 kg 额定电压 48 V 载重
75 kg
额定电流
12 A
最大行驶速度20 km/h
额定输出功率350 W
A.
B．电动机的内电阻为4 Ω
C．该车获得的牵引力为104 N
D．该车受到的阻力为63 N
解析：电动机的输入功率P入＝UI＝48×12 W＝576 W，故选项A正确．电动机正常工作时为非纯电阻元件，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误．电动车速度最大时，牵引力F
与阻力F f大小相等，由P出＝F f v max得F f＝P出
v max
＝
350
20
3.6
N＝63 N．故选项C错误，D正确．
答案：AD
7.如图所示，A为一稳压管，它的作用是保证DE两端的电压U DE恒定不变，当流过稳压管的电流在5 mA和40 mA之间时，U DE就稳定在10 V，R2为一可变电阻，它的最小值为500 Ω，最大值为无穷大(即断路)．设电源电压U＝20 V，则当R2变化时，为使U DE稳定在10 V，R1可取下列几个电阻值中的( )
A．100 Ω B．200 Ω
C．300 Ω D．4 000 Ω
解析：为使U DE稳定在10 V，R1两端的电压为U R1＝U－U DE＝20 V－10 V＝10 V，干路中最大的电流为40 mA，解得R1＝250 Ω，干路中最小的电流为5 mA＋20 mA＝25 mA，解得R1＝400 Ω，所以250 Ω 答案：C 8．某型号手机电池的背面印有如下图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”．则该手机通话和待机时消耗的功率分别约 为( ) A ．1.8 W,5.4×10－2 W B ．0.6 W,1.8×10－2 W C ．3.6 W,0.108 W D ．6.48×103 W,1.94×102 W 解析：由手机电池背面的符号可知，该电池的最大存储电能为W ＝UIt ＝UQ ＝3.6×500×10 －3 ×3 600 J＝6 480 J ，所以由P ＝W t 得通话功率P 1＝W t 1＝ 6 4803×3 600 W ＝0.6 W ；待机功率P 2＝ W t 2 ＝ 6 480100×3 600 W ＝1.8×10－2 W ，B 正确． 答案：B 二、计算题(3×12′＝36′) 9．用一个标有“12 V,24 W”的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如下图所示． (1)在正常发光条件下，灯泡的电功率为多大； (2)设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300 K ，求正常发光条件下灯丝的温度； (3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V 电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？ 解析：(1)由图知，正常发光时R ＝8 Ω，所以P ＝U 2 R ＝18 W. (2)由图知，室温时电阻R ′＝1 Ω，由T T ′＝R R ′ ，得T ＝ 2 400 K. (3)串联电路电压分配与电阻成正比，R x R ＝8 12 ，得R x ＝5.33 Ω 答案：(1)18 W (2)2 400 K (3)5.33 Ω 10．如下图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合、S 2、S 3断开时，电流表A 示数为6 A ；当S 2闭合、S 1、S 3断开时，A 示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合、S 1、S 2断开时，A 示数为4 A ．求： (1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？ (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 解析：(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律I ＝U R 得R ＝U I 1 ＝2 Ω，其发热功率为：P R ＝ UI 1＝12×6 W＝72 W. (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得UI 2＝I 2 2r M ＋P 输出 ，所以r M ＝ UI 2－P 输出 I 22 ＝12×5－35 5 2 Ω＝1 Ω. (3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：P 化＝UI 3－I 2 3r A 所以P 化＝(12×4－42 ×2) W＝16 W. 答案：(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W 11.“氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量，其装置如图所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离．设单位时间内有n 摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使得电流 表的示数逐渐变大，直到最大值I ，求有机物分子与被检测气体分子的数目的比值K 是多少？(阿伏加德罗常数为N A ，电子的电荷量为e ) 解析：电流达到最大值I 后，表明电离出来的电子全部到达了阳极，设经过时间t 到达极板的电荷量为q ，则q ＝It 被电离的有机物分子的数目N ′＝q e ＝It e 则有机物分子占被测气体分子的数目的比值为 K ＝N ′ntN A ＝I nN A e . 答案：I nN A e [知识梳理] 知识点一电流欧姆定律 1．电流 (1)自由电荷的定向移动形成电流。 (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向。 (3)三个公式 ①定义式：I ＝q t ，公式中q 是通过导体横截面的电荷量。 ②微观表达式：I ＝nqS v ，n 是单位体积内的自由电荷数，q 是每个电荷的电荷量，S 是导体的横截面积，v 是自由电荷定向移动的速率。 ③决定式：I ＝U R ，U 是导体两端的电压，R 是导体本身的电阻。 2．欧姆定律 (1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。 (2)公式：I ＝U R 。 (3)适用条件：适用于纯电阻电路，如金属和电解液导电。 知识点二 电阻 电阻定律 1．电阻 (1)定义式：R ＝U I 。 (2)物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关。 (2)表达式：R ＝ρl S 。 3．电阻率 (1)计算式：ρ＝R S l 。 (2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量。 (3)电阻率与温度的关系： ①金属：电阻率随温度升高而增大 ②一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响。 知识点三 电阻的串联、并联 1．串联、并联的特点 U ＝U ＋U ＋U U ＝U ＝U ＝U (1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻，串联电阻增多时，总电阻增大。 (2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻，并联支路增多时，总电阻减小。 (3)不论串联电路还是并联电路，只要某个电阻增大，总电阻就增大，反之则减小。 (4)不论串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之和。 知识点四 电功率 焦耳定律 1．电功 (1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。 (2)公式：W ＝qU ＝IUt 。 (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢。 (2)公式：P ＝W t ＝IU 。 3．焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的热量。 (2)计算式：Q ＝I 2Rt 。 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量。 (2)表达式：P ＝Q t ＝I 2R 。 [诊断自测] 1．(多选)下列说法正确的是( ) A ．比值U I 反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R ＝U I B ．由ρ＝R S l 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长 度成反比 C ．公式Q ＝I 2Rt 适用于任何电路中电热的计算 D ．公式P ＝IU 只适用于纯电阻电路中电功率的计算 答案： AC 2．【人教选修3－1P43第3题改编】安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是( ) 纯电阻电路与非纯电阻电路的区别 班级 姓名 . 一、从元器件角度识别 日常生活中的电热毯、电烙铁、白炽灯、电炉子、电饭锅、电熨斗、转子被卡住的电动机等元器件都属于纯电阻，含这些元件的电路称纯电阻电路。电动机、电风扇、电吹风、电冰箱、电视机、电解槽、电脑、电磁炉、蓄电池(充电)等元器件在工作时都属于非纯电阻，含这些元件的电路称非纯电阻电路。它们在电路中的符号如下： (1)纯电阻： (2)非纯电阻： 二、从能量转化角度识别 (1)纯电阻电路：电能全部转化为内能 (2)非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。其中：内能应只占少部分。 对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。-=100%=100%??输出的其它形式能输入的电能自身发热的内能效率输入的电能输入的电能 三、从欧姆定律角度识别 (1)纯电阻电路： 2IUt I Rt = U IR ∴= 遵守部分电路欧姆定律。公式：2 2Q=I U Rt t UIt R ==都适用。 (2)非纯电阻电路：2IUt I Rt > U IR ∴> 部分电路欧姆定律不成了。求热 功时只能用：2Q=I Rt ，求电流的功（即总功）时只能用：W UIt =。 四、练习题 1.如右图所示，电源的电动势E ＝18 V ，电阻R 1＝8 Ω，电动机绕组的电阻R 0＝0.5 Ω，电键S 1始终闭合．当电键S 2断开时，电阻R 1的电功率是32 W ；当电键S 2闭合时，电阻R 1的电功率是8 W ，求： (1)电源的内电阻. (2)当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率． (3)电动机转化为机械能的效率. 2019-2020学年度九年级物理考题精练 ——专题十二：电功率极值、取值范围问题 【解题指导】 一、电路安全问题的取值情况: ①根据“用电器”铭牌求出用电器的电阻、额定电流等。 ②对于“滑动变阻器”,一方面考虑电流表安全工作时滑动变阻器的 取值范围,另一方面还要考虑电压表安全工作时滑动变阻器的取值范围,也就是分析清楚所求得的电阻值是该种情况下的最大值还是最小 值。 ③最后结合两种情况下的电阻值得到一个正确的取值范围,即根据电流或电压的极值考虑变阻器连入电路的最大值或最小值。 二、电功率的取值问题: ①对于定值电阻来说,由公式P=I2R可知,当电路中流经该电阻的电流值最大时,其电功率最大。 ②对于滑动变阻器来说,由于P滑=I2R滑=2R===,所以当(R-R滑)2=0时,P滑最大,即当滑动变阻器接入电路的阻值等于定 值电阻的阻值时,其电功率最大。 ③对于整个电路来说,由于P=UI,电源电压是恒定的,只要通过电路 中的电流最大,电路总功率就最大,也可以用公式P=、P=I2R求解。求电功率的最小值与之相反。 【真题演练】 类型一：电功率的“极值”问题 1.（2019鸡西，15）在如图所示的电路中，电源电压为4V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，小灯泡标有“2V 1W”字样（灯的电阻不变），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（） A．小灯泡的最小功率为0.36W B．电压表的示数范围是1～3V C．滑动变阻器接入电路中的阻值范围是4～12Ω D．电路总功率变化范围1～2W 2.（2019威海，12）如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的 装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持 4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω，1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说 法正确的是（） A．当水流速度增大时，电压表的示数变大 = 1.732 X U X I X COSφ 功率 P =1.732X380X I X0.85 电流 I = P / (1.732 X 380 X 0.85 功率分有功和无功，有功P=U*I*(cos a；无功Q=U*I*（sin a；注：a是功率因数。 三相电动机的功率电阻的电流如何计算。电压已知为380V。求高人指点！2012-4-20 09:43 提问者：mfkwfntxgt|浏览次数：364次 我来帮他解答 2012-4-20 10:23 满意回答 电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R P=IU R=U/I 最好用这两个；如电动机电能转化为热能和机械能。电流 符号: I 符号名称: 安培（安） 单位: A 公式: 电流=电压/电阻 I＝U/R 单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I 单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ 三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I （星形接法） = 3*相电压U*相电流I（角形接法） 三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ（星形电流=I，电压=U，电阻=R，功率=P U=IR,I=U/R,R=U/I, P=UI,I=P/U,U=P/I P=U2/R,R=U2/P 就记得这一些了，不知还有没有 还有P=I2R ⑴串联电路 P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T （时间） 电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1：U2=R1：R2 总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1：W2=R1：R2=U1：U2 P1：P2=R1：R2=U1：U2 总功率等于各功率之和 P=P1+P2 ⑵并联电路 总电流等于各处电流之和 I=I1+I2 各处电压相等 U1=U1=U 总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=R1R2÷（R1+R2） 电流、电阻、电功、电功率专题 一、选择题 l_一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 w 与36 V ．若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率 ( ) A ．等于36 w B ．小于36 w ，大于9 w C ．等于9 w D ．小于9 w 2．如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm ，bc=5 cm ．当将A 与B 接人电压为U 的电路中时，电流为1 A ；若将C 与D 接入同一电路中， 则电流为 ( ) A ．4 A B ．2 A C ．21 A D ．4 1 A 3．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调 节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率 分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是 ( ) A ．P 甲=P 乙 B ．P 甲=3P 乙 C ．P 乙=3P 甲 D ．P 乙>3P 甲 4．在如图3所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为图中的( ) 5．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道。当环中电子以光速的10 1的速度流动而形成的电流是10 mA 时，环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108m ／s ，电子电荷量P=1．6×10-19C) ( ) A ．5×1010 B ．5×1011 C ．1×102 D ．1×l04 6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为L ，直径为d ，乙电阻丝长为2L ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足 ( ) A ．乙甲 U U =1 B ．乙甲U U =22 C ．乙甲U U =2 D ．乙 甲U U =2 7．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内 ( ) ①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 ②电炉两端电压小于电动机两端电压 ③电炉两端电压等于电动机两端电压 ④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 A ．①②④ B ．①③ C ．②④ D ．③④ 8．右表列出了不同品牌电冰箱和电风扇铭牌上的主要 项目．根据铭牌上提供的信息，可以判断 ( ) ①一天内连续运转的电风扇比正常工作的电冰箱消耗 的电能多②一天内正常工作的电冰箱比连续运转的电 风扇消耗的电能多③电风扇额定电流比电冰箱大 ④电风扇额定电流比电冰箱小 一．知识点 1.计算非纯电阻电路（如电动机）时，既要考虑其热功率，同时也要考虑其他功率（如机械功率） 2.对于非纯电阻电路，计算总功率可用两种方法：（1）各功率相加；（2）P=UI 课堂练习 1.“220V 100W”的电热杯和“220V 100W”的电风扇各自在额定电压下正常工作相同的时间，它们放出的热量是（） A、电热杯多 B、电风扇多 C、两者一样多 D、条件不足，无法判断 2、甲乙两个用电器，并联后接在某一电路上，在相同时间内，电流通过甲用电器做的功比通过乙用电器做的功多，则甲乙用电器电阻相比较是（） A、R甲 货物，货物重103N，电动机的额定电流为4A，电阻为20Ω；电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m。求：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）电动机的额定功率是多少？ 4.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数． 整车整车质量50kg 最高车速≤30km/h 最大噪声≤62dB 蓄电池电压48V 容量12A?h 电动机额定电压48V 额定功率240W （1）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？ （3）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？ （4）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为30N，蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远？ 非纯电阻电路 一、理解焦耳定律 焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的，它定量地描述了电能向内能转化的规律。用公式Q I Rt =2 表示，它适用于任何电路。 当电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳定律可以根据电功的公式W UIt =和欧姆 定律I U R =导出：Q W UIt U R t Pt ====2·。这里的条件是电流所做的功全部用于产 生热量，而电流做功全部转化成热的情况也只对纯电阻电路才成立。所以上述导出公式只适 用于纯电阻电路。例如在电动机工作的电路中，加在电动机两端的电压是U ，通过的电流是I ，电动机的线圈也有一定的电阻R ，此时电流做的功W UIt =，而电流做的功并没有全部转化为热，绝大部分转化为机械能了，通过线圈电阻R 的电流仍使线圈发热，产生的热量为 Q I Rt =2，但此时Q W ≠，而是Q ＜W ，此时W ＝Q ＋机械能。 初中阶段所研究的电路仅限于纯电阻电路，如电灯、电炉、电烙铁等电路。故W ＝Q 成立。所以我们用公式Q I Rt Q UIt Q U R t Q Pt ====2 2 ，，·，来计算的结果都一样，在不同情况下选用不同的公式进行计算问题会更简单 二、含电动机的电路 含电动机的电路（非纯电阻电路）由于涉及电能转化为机械能（或其他形式的能），电动机正常工作的电压电流关系不再满足U I R = ，我们需要从能量守恒的角度去研究。 以电动机为例，电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒： P P P =+输入热输出 1． 求电动机两端的电压U 2． 求流过电动机的电流I 3． 求电动机的内阻r 4． 求电动机输入功率P 输入，用电功率公式P=IU 计算 5． 求电动机内阻消耗的电热功率P 热，根据焦耳定律求出2 P I r =热 注意：4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。 6． 求出P 输入、P 热之后，不难求出P 输出 举一反三，如果已知P 输出、P 输入、P 热中的任意两个，则另一个可以通过解能量守恒方程求出。 专题九 电路安全问题 中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题,如用电器的额定值问题、元件接入电路安全问题、安全用电问题.中考中,电路安全问题占有一定比例,出现频率较高.电路安全试题主要以选择题、填空题出现. 电路安全考题多以选择题形式出现,尤其是多选题,具有一定难度.解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作.在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选的问题,导致答案不准确. 一、电路安全的含义 1.测量仪表安全问题：电压表、电流表在使用中,被测值不能超过仪表的量程. 2.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流. 3.额定值：所有用电器工作时,其电压和通过的电流不能超过其额定值. 二、解题思路 1.串联电路中,取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流. 2.并联电路中,取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压. 一、欧姆定律 1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比. 2.公式：R U I ,其中：U 为电源电压,I 为通过导体的电流R 为导体的电阻. 注意：应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算.欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R 是对同一段导体、同一时刻而言的. 二、电气设备额定值 1.额定电压：用电器正常工作时所需的电压,叫做额定电压.如果实际电压比额定电压高很多,很可能损坏用电器;如果实际电压比额定电压低很多,用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电器. 2额定电流：用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流. 例如,若灯泡标有“3.8V 0.3A ”字样,“3.8V ”是该小灯泡的额定电压,“0.3A ”是该小灯泡的额定电 流.一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值.对用电器造成损坏的原因往往是电流过大,实际电流大于额定电流时,易损坏用电器,实际电流小于额定电流时,用电器不能正常工作,有时易损坏用电器. 三、安全用电 1.触电：触电的起因是人体直接或间接与火线连通. 触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体.因为人体是导体,当人体触及带电体时,有电流通过人 体,电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关,通过人体的电流为8-10mA,人手就很难摆脱带电体,通过人体的电流达到100mA,只要很短时间,就会使人窒息,心跳停止,即发生触电事故时,电流越大,从触电到死亡的时间越短. （1）人体触电或引发火灾,都是由于电路中的电流过大造成的,从欧姆定律R U I = 来考虑：① 电压越高越危险;② 防止电阻过小（如：湿手不能触摸开关和用电器,避免短路等）. （2）加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压（≤36V ）.我国家庭电路电压为220V,动 力电路电压为380V,高压输电线路电压可达105 V. 2.家庭电路中电流过大的原因：① 电路发生短路; ② 接入电路中的总功率过大.这两个原因都可以使 保险丝熔断.此外,如果保险丝太细（额定电流过小）,也容易烧坏. 3.安全用电常识 （1）电压越高越危险：由欧姆定律R U I =可知,人体的电阻R 一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大.电流大到一定程度,人就会发生危险.所以电压越高越危险. （2）高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电. （3）安全用电的原则：不接触低压（小于1000V ）带电体,不靠近高压（大于1000V ）带电体. 一、电气设备额定值 【典例1】(2018`娄底)现有“220V100W ”的电灯泡一只,将它接在电压为“110V ”的电路中,实际功率 为_____W,消耗1kWh 的电能可供它连续工作______h. 【解析】家庭电路的电压和灯泡的额定电压相等,灯泡正常发光,根据P ＝UI 求出通过该灯泡的电流;根 例析灯泡的实际功率 灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，与其它因素无关。对于单独计算灯泡的额定功率和实际功率，学生不存在问题。但如果将灯泡串联或并联接入电路后，额定功率与实际功率就容易混淆了。由于额定功率和实际功率分辨不清，判断灯泡的亮度情况也会分辨不清。现将灯泡串并联后实际功率的解法和亮度判断作一总结 一、两灯串联后实际电压、功率及发光情况 1．（2010江苏镇江）如图将灯L1“6V 3W”和L2“6V 6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。 解析：灯L1标有“6V 3W”，因此灯L1正常工作时的电流I1===0.5A，R1= ==12Ω；L2标有“6V 6W”，因此灯L2正常工作时的电流I2===1A, R2= ==6Ω。比较I1和I2，则I2＞I1。所以，两灯串联后，要使其中一盏灯长时间正常发 光，串联电路中的电流应取较小的电流I1，如果取较大的电流I2，则灯L1可能被烧坏，所以串联电路中的实际电流：I=0.5A。因为灯泡的电阻不变，所以，串联电路中总电阻为：R= R1+ R2=18Ω。电源电压为：U=IR=0.5A×18Ω=9V。电路的总功率为：P＝R= ×18Ω=4.5W。 【点评】此类题目是考查灯泡功率变化的典型例题，很多学生在解题时，将串联电路的实际电压不加思考的用两个灯泡串联前的各自额定电压简单相加，作为串联后电路中的实际电压，自的额定功率相加作为串联后电路的总功率。在灯泡实际功率的理解与运用上还存在一定的差距。 【小结】对于两灯串联后电路中的实际电压和功率，可按下面几步进行思考，定能准确解答出来。（1）先求出两灯正常工作时各自的电流和电阻；（2）串联电路的实际电流取两灯中较小的电流I小；（3）串联电路中的总电阻等于各自电阻之和；（4）串联电路中实际电压 U实=I小×R总；（5）串联电路的总功率P=×R总 纯电阻电路与非纯电阻电路 纯电阻电路就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。它们都是纯电阻电路。 非纯电阻电路像发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。 ①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝U2 t /R ②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即： 电动机：W＝E机械＋Q (UIt＝E机械＋I2Rt) 电解槽：W＝E化学＋Q (UIt＝E化学＋I2Rt) 此时：W>Q (UIt>I2Rt) 在非纯电阻电路中，U2t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．（2）电功率与热功率 ①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I2R＝U2/R ②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I2R为热功率，有P>P 特别提醒： 不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能． 含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解，对于电动机必须注意公式要运用的正确。纯电阻电路部分的一些公式的变形都不能使用，所以要求输入功率，必须求出电动机两端电压和工作电流；要求电动机消耗的电热功率，必须求出电动机的工作电流和内阻。 电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒： P输入=P热+P输出 1．求电动机两端的电压U 2．求流过电动机的电流I 3．求电动机的内阻r 4．求电动机输入功率P输入，用电功率公式P=IU计算 5．求电动机内阻消耗的电热功率P热，根据焦耳定律求出P热=I2r 有关电动机电路的计算专题练习 1、“220V、5．5kW”的电动机，线圈电阻为0．4Ω，它在正常工作时的电流为_____A，1s 钟内产生的热量是______J，1s内有____J的电能转化为机械能。 2、一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是（） 电流电阻电压计算公式 1、串联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2串联） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2并联） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总= R 注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。 电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。 5、利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W、U、I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6、计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）； 【电学部分】 1电流强度：I＝Q电量/t 2电阻：R=ρL/S 3欧姆定律：I＝U/R 4焦耳定律： ⑴Q＝I2Rt普适公式) ⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式) 5串联电路： ⑴I＝I1＝I2 ⑵U＝U1＋U2 ⑶R＝R1＋R2 ⑷U1/U2＝R1/R2 (分压公式) ⑸P1/P2＝R1/R2 6并联电路： ⑴I＝I1＋I2 ⑵U＝U1＝U2 ⑶1/R＝1/R1＋1/R2 [ R＝R1R2/(R1＋R2)] ⑷I1/I2＝R2/R1(分流公式) ⑸P1/P2＝R2/R1 7定值电阻： ⑴I1/I2＝U1/U2 ⑵P1/P2＝I12/I22 ⑶P1/P2＝U12/U22 非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析) 例析灯泡的实际功率 灯泡的亮度是由灯的实际功率决定的，与其它因素无关。对于单独计算灯泡的额定功率和实际功率，学生不存在问题。但如果将灯泡串联或并联接入电路后，额定功率与实际功率就容易混淆了。由于额定功率和实际功率分辨不清，判断灯泡的亮度情况也会分辨不清。现将灯泡串并联后实际功率的解法和亮度判断作一总结 一、两灯串联后实际电压、功率及发光情况 1．（2010江苏镇江）如图将灯L 1 “6V 3W”和 L 2 “6V 6W”串联（灯泡电阻不变），现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，电路的总功率是 W。 解析：灯L 1标有“6V 3W”，因此灯L 1 正常 工作时的电流I 1===0.5A，R 1 == =12Ω；L 2标有“6V 6W”，因此灯L 2 正常工作 时的电流I 2 ===1A, R2===6Ω。比较 I 1和I 2 ，则I 2 ＞I 1 。所以，两灯串联后，要使其 中一盏灯长时间正常发光，串联电路中的电流应 取较小的电流I 1 ，如果取较大的电流I2，则灯 L 1 可能被烧坏，所以串联电路中的实际电流：I=0.5A。因为灯泡的电阻不变，所以，串联电路 中总电阻为：R= R 1+ R 2 =18Ω。电源电压为： U=IR=0.5A×18Ω=9V。电路的总功率为：P＝R=×18Ω=4.5W。 【点评】此类题目是考查灯泡功率变化的典型例题，很多学生在解题时，将串联电路的实际电压不加思考的用两个灯泡串联前的各自额定电压简单相加，作为串联后电路中的实际电压，自的额定功率相加作为串联后电路的总功率。在灯泡实际功率的理解与运用上还存在一定的差距。 【小结】对于两灯串联后电路中的实际电压和功率，可按下面几步进行思考，定能准确解答出来。（1）先求出两灯正常工作时各自的电流和电 非纯电阻电路电功及电功率问题例析 从能量转化的角度看，纯电阻电路是将电能全部转化为热能，即电功等于电热。例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅等纯电阻电路工作时W=Q。而非纯电阻电路是电流做功将电能主要转化为其他形式的能量，但还有一部分电能转化为了热能，此时电功大于电热。例如：在电动机转动、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。特别是涉及非纯电阻电路的有关电功、电热、电功率和发热功率的计算，学生极容易混淆。 一、公式分析 1．电功 由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和，但欧姆定律公式 I=只适用于纯电阻电路，所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用，即W=UIt适用于所有电路，W=I2Rt和只适用于纯电阻电路。 2．电功率 同样道理，由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=，而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路，即P=UI适用于所有电路，P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。 3．电热 由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ，很明显Q=UIt和 Q=·t 只对纯电阻电路适用，即Q=I2Rt适用于所有电路，Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路。 以电动机为例，同学们在遇到非纯电阻电路时，可牢记以下公式，解答所消耗的电能和产生的热能。电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能，一小部分才转化为热能。因此，在计算电动机电路可用以下公式。电流做功是所消耗的总能量W总=UIt；工作时所产 生的热能Q=W热=I2Rt；所转化的机械能W机＝W总-W热＝UIt-I2Rt。电流做功的功率P总=UI；其发热功率P热=I2R；转化的机械能功率P机=P总-P热＝UI-I2R。 二、例题解析 例1．一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当把它接在220V电压下工作10min。已知：通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J，线圈产生的热量是_____J。 解析：电动机为非纯电阻电路，求电流所做的功只能用W=UIt=220V×5A×600s=6.6×105；求电流产生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J。 【点评】电动机是将电能转化为机械能的机器，其中只有部分能量消耗在线圈发热上，是一个非纯电阻电路，计算电流做功只能用W=UIt，计算电热只能用Q=I2Rt。 例2．某电动机线圈电阻为1Ω，接在220V的直流电压下，工作电流为1A，则电动机消耗的电功率为_____W；发热损耗的电功率为____ W ；转化为机械能的功率为____ W。 解析：电动机消耗的电功率为总功率P总=UI=220V×1A= 220W； 发热损耗的电功率P热= I2 R=1A）2×1Ω=1W ； 转化为机械能的功率为P机= P总– P热=220W - 1W = 219W 【点评】在非纯电阻电路中计算电功率的三个公式P = UI 、P = I2 R、P=不能等效互换，其中公式P = UI可计算电动机消耗的总功率；P = I2 R只能计算发热损耗的电功率； P=已不能再用。转化为机械能的功率可用电动机消耗的总功率减去发热损耗的电功率即可。 例3．小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2 次实验的有关数据记录在表格中。请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？ 电动机的电压/V 电动机工作状态通过电动机的电流/A 0.2 不转动0.4 专题九电路安全问题 中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题，如用电器的额定值问题、元件接入电路安全问题、安全用电问题。中考中，电路安全问题占有一定比例，出现频率较高。电路安全试题主要以选择题、填空题出现。 电路安全考题多以选择题形式出现，尤其是多选题，具有一定难度。解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选的问题，导致答案不准确。 一、电路安全的含义 1.测量仪表安全问题：电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。 2.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。 3.额定值：所有用电器工作时，其电压和通过的电流不能超过其额定值。 二、解题思路 1.串联电路中，取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。 2.并联电路中，取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。 一、欧姆定律 1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 二、电气设备额定值 1.额定电压：用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。 2额定电流：用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。 例如，若灯泡标有“3.8V 0.3A ”字样，“3.8V ”是该小灯泡的额定电压，“0.3A ”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值。对用电器造成损坏的原因往往是电流过大，实际电流大于额定电流时，易损坏用电器，实际电流小于额定电流时，用电器不能正常工作，有时易损坏用电器。 三、安全用电 1.触电：触电的起因是人体直接或间接与火线连通。 触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。因为人体是导体，当人体触及带电体时，有电流通过人体，电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关，通过人体的电流为8-10mA ，人手就很难摆脱带电体，通过人体的电流达到100mA ，只要很短时间，就会使人窒息，心跳停止，即发生触电事故时，电流越大，从触电到死亡的时间越短。 （1）人体触电或引发火灾，都是由于电路中的电流过大造成的，从欧姆定律R U I =来考虑：① 电压越高越危险；② 防止电阻过小（如：湿手不能触摸开关和用电器，避免短路等）。 （2）加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压（≤36V ）。我国家庭电路电压为220V ，动力电路电压为380V ，高压输电线路电压可达105 V 。 2.家庭电路中电流过大的原因：① 电路发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。这 高三物理总复习课时作业21 电流、电阻、电功、电功率 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′) 1．(2012·浙江理综)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( ) A．8×108kW·h B．8×1010kW·h C．8×1011kW·h D．8×1013kW·h 解析：用2只各为10 W的LED灯代替白炽灯，节省功率2(60－10) W＝0.1 kW，设白炽灯每天点亮5小时，则一天节省0.1 kW×5 h＝0.5 kW·h，一年365天，全国近14亿人口，约4亿个家庭，则这4亿个家庭一年节省4×108×365×0.5 kW·h＝7.3×1010kW·h，最接近B选项． 答案：B 2．一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用如下图所示的图象表示，题中给出的四个图象中肯定不符合实际的是( ) 解析：图象中的斜率表示电阻，斜率越大，电阻越大，如果是曲线，表示电阻在不同的电压、电流时它的电阻是变化的，这时的电阻可以用该点和原点的连线的斜率来表示，温度越高，电阻率越大，电阻也就越大． 灯泡在电压增大过程中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以B 正确．A 图表示电阻不变，C 表示电阻变小，D 表示先变大后变小，故答案选ACD. 答案：ACD 3．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10 R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1 4 R C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I 比值不变 D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零 解析：设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10 l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝1 10 S ， 所以电阻变为R ′＝ρ l ′S ′＝ρ10 l 110 S ＝100 R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12 R 的电阻并联，其总阻值为14 R ，B 正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两 端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S ＝ U I 将逐渐增加，C 错误；这种现象叫超导现象，D 正确． 答案：BD 4．有四盏灯，如下图所示连接在电路中，L 1和L 2都标有“220 V,100 W”字样，L 3和L 4都标有“220 V,40 W”字样，把电路接通后，最暗的是( ) A ．L 1 B ．L 2 C ．L 3 D ．L 4 解析：由题目给出的额定电压和额定功率可以判断出R 1＝R 2＜R 3＝R 4，即R 4＞R 1＞ R 2·R 3 R 2＋R 3 . 电功率之电路安全范围问题 01典例精讲) 【例】如图甲所示，R的阻值为5Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为40Ω，电源电压为4.5V且保持不变．滑动变阻器的滑片由a端滑到b端的过程中，R0两端的电压最大为________V，电路中电流的变化范围是________A，电路消耗的功率范围是________W. 【变式1】若将量程为0～3V的电压表接入电路中，如图乙所示，为保证电压表安全，滑动变阻器允许调节的阻值范围是________Ω. 【变式2】再将量程为0～0.6A的电流表接入图乙的电路中，如图丙所示，要使电流表和电压表都安全，滑动变阻器允许调节的阻值范围是________Ω，R消耗的最小功率为________W. 【变式3】再将规格为“2V1W”的小灯泡接入图丙中替换电阻R，如图丁所示，在保证电路中所有元件都安全的情况下，滑动变阻器允许调节的阻值范围是________Ω，电路中消耗的最大功率为________W．(不考虑灯丝电阻变化) 02针对训练) 1．灯泡L1、L2分别标有“10V10W”和“9V 5.4W”的字样，将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是________V；并联时干路允许的最大电流为________A．(不考虑灯丝电阻变化) 2．如图所示，电源电压为9V，电流表量程为0～0.6A，小灯泡的规格为“6V4W”，为使电路安全，滑动变阻器连入电路的最小值为________Ω.(不考虑灯丝电阻变化) 3．如图所示，电源电压为12V，定值电阻R1为12Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω1A”字样，电流表A1量程为0～3A，A2量程为0～0.6A．当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为________A；在滑片移动过程中，电路的最大功率为________W. 4．如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为30Ω，滑动变阻器标有“50Ω0.6A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，电路中电流的最大值为________A，电路中的功率的变化范围是________W. 电流电阻电功电功率 1. 测定一卷阻值约为30 Ω的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材： A ．电流表A ：量程0.6 A ，内阻RA 约为20 Ω B ．电压表V ：量程15 V ，内阻RV 约为4 k Ω C ．学生电源E ：可提供20 V 直流电压 D ．滑动变阻器R1：阻值范围0～10 Ω E ．滑动变阻器R2：阻值范围0～500 Ω F ．电键S 及导线若干 (1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择________(选填“R1”或 “R2”)，并将图1方框中的电路图补画完整． (2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图2和图3所示，则电压表的读数U 为________V ，电流表的读数I 为________A. (3)已知这种漆包线金属丝的直径为d ，材料的电阻率为ρ，则这一卷漆包线的长度L ＝________(用U 、I 、d 、ρ表示)． 答案：(1)R1 电路图见解析 (2)13.5 0.46 (3) πd2U 4ρI 解析： (1)题目中给出的电源电压为20 V ，而给出的电压表量程为15 V ，为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选最大阻值较小的D ；由于电流表的内阻与漆包线的阻值相差不多，测量电路应用电流表外接法，电路图如图所示；(2)电压表量程为15 V ，故最小分度为0.5 V ，读数为13.5 V ，电流表量程为0.6 A ，最小分度为0.02 A ，则读数为0.46 A ；(3) 由电阻公式可知：RL ＝U I ＝ρL S ＝ρL πd 2，得漆包线的长度L ＝πd2U 4ρI . 2． 冬春季节降水量少，广东沿海附近江河水位降低，涨潮时海水倒灌，出现所谓的“咸湖” 课题4－2纯电阻电路 课型 新课 授课班级授课时 数 1 教学目标 1．掌握纯电阻电路中电流与电压的数量关系及相位关系； 2．理解纯电阻电路的功率； 3．会分析纯电阻电路的电流与电压的关系； 4．会分析计算纯电阻电路的相关物理量。 教学重点 1．纯电阻电路的电压、电流的大小和相位关系。 2．纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。 教学难点 纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。 教学后记 1.提出问题，引导学生思考电方面知识，引起兴趣。 2.结合前面学过的知识，让学生自主探究，让他们由“机械接受”向“主动探究”发展，从而落实了新课程理念：突出以学生为主体，让学生在活动中发展。 3.总结结论，引导学生自己得出结论，养成良好的自主学习能力。 引 新课 【复习提问】 1、正弦交流电的三要素是什么 2、正弦交流电有哪些方法表示 【课题引入】： 我们在是日常生活中用到的白炽灯、电炉、电烙铁等都属于电阻性负载，它们与交流电源联接组成纯电阻电路，那么它们在交流电路中工作时，电压和电流间的 关系是否也符合欧姆定律呢纯电阻电路的定义只有交流电源和纯电阻元件组成的 电路叫做纯电阻电路。 第一节纯电阻电路 一、电路 1．纯电阻电路：交流电路中若只有电阻，这种电路叫纯电阻电路。 如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路。 2．电阻元件对交流电的阻碍作用，单位 二、电流与电压间的关系 1．大小关系 电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设在纯电阻电路中，加在电阻R上的交流电压u U m sin t,则通过电阻R的电流的瞬时值为： i = R u = R t U sin m I m sin t I m R U m I = 2 m I R U 2 m= R U I R U ：纯电阻电路中欧姆定律的表达式，式中：U、I为交流电路中电压、电流的有效值。 这说明，正弦交流电压和电流的最大值、有效值之间也满足欧姆定律。 2．相位关系 （1）在纯电阻电路中，电压、电流同相。 （2）表示：电阻的两端电压 u 与通过它的电流 i 同相，其波形图和相量图如图1所示。第1讲 电流 电阻 电功及电功率
纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
2019-2020学年度九年级物理考题精练——专题十二：电功率的极值、取值范围问题
电流、功率、电压、电阻计算公式.
电流、电阻、电功、电功率专题
非纯电阻电路功率计算
非纯电阻电路讲解
初中物理专题讲义-电路安全问题
非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)
纯电阻与非纯电阻电路
电流 电阻 电压 计算公式
非纯电阻电路电功及电功率问题例析(完整解析)
纯电阻电路和非纯电阻电路
专题九电路安全问题
高三物理总复习 课时作业21 电流、电阻、电功、电功率
小专题(一) 电功率之电路安全问题(习题)人教9下教用
电流电阻电功电功率
纯电阻电感电容电路