7第2课时 串并联电路 焦耳定律
课件7：2.5焦耳定律
解析：表盘上的字样说明表盘转动 3000 转时，电路消耗 1 度电(1kW·h)，即在 2min＝120s 内，电路消耗3200000kW·h＝115 kW·h 的电能，所以 P＝Wt ＝115×3.6×106×1210W＝2000W，即空 调的耗电功率为 2000W。
答案：2000W
点评：要善于将所学的物理知识应用到日常生活实际，学
以致用。
易错点：将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误
案例：电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电 阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工 作。设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间 t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机 做功为W2，产生的热量为Q2，则有( )
正确答案：A
课堂小结
重点难点 一、串、并联电路中电功率的分析与计算 1．串联电路
各部分电路电流I相同，根据P＝I2R， 各电阻上的电功率与电阻成正比 功率关系总功率P＝UI＝ U1＋U2＋…＋Un I ＝P1＋P2＋…＋Pn
2．并联电路
各支路电压相同，根据P＝UR2，各支路 功率关系电阻上的电功率与电阻成反比
总功率P总＝UI＝U I1＋I2＋…＋In ＝P1＋P2＋…＋Pn
4．物理意义 反映电能转化为其他形式能的多少。
5．对电功的理解 ①从力的角度，电流做功的实质是___电__场__力___对电荷做功。 ②从能的角度，电流做功是__电__能___转化为其他形式能的过程， 电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形 式的能。
焦耳定律课件
2.串、并联电路的总功率 (1)串联电路：P总＝U总I＝(U1＋U2＋U3＋…)I＝P1＋P2＋P3＋… (2)并联电路：P总＝UI总＝U(I1＋I2＋I3＋…)＝P1＋P2＋P3＋… 从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还 是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和.
例4 有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过 电动机的电流是0.4 A；把它接入2 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流 是1 A. (1)求这台电动机的内阻；
答案 0.5 Ω
解析 电动机不转时电路为纯电阻电路，由欧姆定律可知电动机线圈的内阻r＝ UI00＝00..24 Ω＝0.5 Ω
并联电路
功率分配 总功率
PP21＝RR12 P＝P1＋P2＋…＋Pn
PP21＝RR21 P＝P1＋P2＋电器正常工作时所消耗的电功率叫做额定功率.当实际电压达到额定电 压时，实际功率等于额定功率. (2)为了用电器不被烧毁，实际功率不能大于额定功率.
例2把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内 A.由Q＝I2Rt可知，电炉的发热量减小 B.由Q＝UIt可知，电炉的发热量不变 C.由Q＝ t可知，电炉的发热量增大
√B.W＝UIt适用于任何电路，而W＝I2Rt＝UR2 t只适用于纯电阻电路 √C.在非纯电阻电路中，UI>I2R √D.焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
二、纯电阻电路中的功率分配及计算
1.在纯电阻电路中，由于 W＝Q，I＝UR，所以有 UI＝I2R＝UR2. 2.串、并联电路中的功率关系
串联电路
即学即用
1.判断下列说法的正误. (1)电功率越大，表示电流做功越多.( × ) (2)电功W＝UIt可以用来计算所有电路中电流所做的功.( √ ) (3)电热Q＝I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.( √ ) (4)电动机消耗的电能，一部分转化为机械能，一部分转化为线圈内阻上的 电热.( √ )
串并联电路焦耳定律
D．整个电路消耗的电功率为 22 W
第2课时
解析 电动机为非纯电阻电路，欧姆定律对电动机不再适用， 灯泡L正常发光，则IL＝UP灯灯＝2 A，所以电路中的电流I＝2 A， 故整个电路消耗的总功率P总＝UI＝24 W，D错；电动机的输入 功率等于P总－P灯＝12 W，A对，B错；电动机的热功率P总＝ I2RM＝2.0 W，C对．
第2课时
二、电功、电热、电功率 [基础导引]
如图 2 所示，在电动机电路中，电流的总功率为多少？热功率 为多少？电动机的输出功率 P 出等于多少？
图2 答案 UI I2r UI－I2r
第2课时
[知识梳理] 1．电功
(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的 静电力做的功． (2)公式：W＝qU＝ IUt (适用于任何电路)． (3)电流做功的实质： 电能 转化成其他形式能的过程．
的关系图象如图3甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在 电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均
为P.现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两
端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，
它们之间的大小关系为
()
图3
第2课时
A．P1＝4P2
B．PD<P2
电压：U＝ U1＝U2＝…＝Un .
电阻：R1＝ R11＋R12＋…＋R1n .
电流分配：II12＝
R2 R1
，II1＝
R R1
.
功率分配：PP12＝
R2 R1
，PP1＝
R R1
.
第2课时
第2课时
3．几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻． (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于 其中最小的电阻． (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于 各个电阻耗电功率之和． 即P＝P1＋P2＋…＋Pn. (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大 时，电路的总电阻变大．
焦耳定律计算公式
焦耳定律计算公式
1. 焦耳定律定义：
电流通过导体时所产生的热量Q，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
2. 焦耳定律公式：
Q=I2Rt，适用范围：任何电路。
掌握变量法：
(1)掌握电流和电阻相同，讨论电热与通电时间的关系
(2)掌握通电时间和电阻不变，转变电流的大小，讨论电热与电流的关系
(3)掌握通电时间和电流不变，转变电阻大小，讨论电热与电阻的关系串并联电路电热关系：
串联电路中，电热之比等于电阻之比，
并联电路中，电热之比等于电阻的反比
“焦耳定律”中的掌握变量法：
焦耳定律的试验运用了掌握变量法，当两段电阻串联时，掌握电流
和通电时间相同，得出电流产生的热量与电阻大小有关，当两电阻并联时，掌握电阻和通电时问不变，得出电流产生的热量与电流大小有关。
例：小宇和小刚想利用如图所示的装置来探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”。
两只相同的烧瓶中装有适量的煤油，烧瓶A中浸泡着一段铜丝，电阻较小；烧瓶B中浸泡着一段镍铬合金丝，电阻较大，温度计显示煤油的温度。
(1)为保证明验科学合理，两个烧瓶中所装煤油的质量应当相同。
(2)试验中，小字和小刚发觉B烧瓶中温度计的示数上升得快。
这表明：在电流和通电时间相同的状况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
解析：(1)利用掌握变量法在探究“导体产生的热量与其电阻大小的关系”时应掌握其他因素不变，如煤油的质量，相同的烧瓶，相同的温度计等。
(2)B瓶中温度计上升得快，说明相同时间内煤油汲取的热量多，由于镍铬合金丝电阻大于铜丝电阻，所以在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越多。
物理知识点电路中电阻的计算与串并联的电流与电压与功率与欧姆定律与焦耳定律
物理知识点电路中电阻的计算与串并联的电流与电压与功率与欧姆定律与焦耳定律物理知识点——电路中电阻的计算与串并联的电流与电压与功率与欧姆定律与焦耳定律在学习电路中的基本知识时，了解电阻的计算方法以及串并联电路的电流、电压、功率的计算是非常重要的。
同时，掌握欧姆定律和焦耳定律的原理与应用也是我们应该重点学习的内容。
本文将深入探讨以上知识点，并给出详细的计算步骤和实例，以加深读者对电路的理解。
一、电阻的计算方法电阻是电路中阻碍电流通过的元件，用来限制电流的流动。
在电路设计中，我们常常需要计算电阻的数值，一般有以下几种计算方法：1. 用电阻的颜色代码计算在电阻元件的外观上，常常有着不同颜色的环带，通过这些环带的颜色可以确定电阻的数值。
一般来说，电阻的颜色代码是由三个颜色环组成的，前两个环表示阻值的前两位数字，第三个环表示数量级的指数。
例如，棕-黑-红代表1 0 × 10³ Ω，即1kΩ。
2. 使用欧姆定律计算根据欧姆定律，电阻的值可以通过电流和电压的比例来计算。
欧姆定律的公式为：R = V / I，其中R表示电阻，V表示电压，I表示电流。
3. 使用电阻公式计算对于复杂的电路，可能需要使用更复杂的公式来计算电阻的值。
例如，对于由多个并联或串联的电阻组成的电路，可以使用串联电阻和并联电阻的公式来计算整个电路的等效电阻。
二、串联与并联电路的电流与电压在电路中，电阻可以串联连接或并联连接。
串联电阻是指多个电阻依次连接在一起，电流依次经过每个电阻；而并联电阻是指多个电阻同时连接在电路中，电流在各个电阻分流。
1. 串联电路的电流与电压在串联电路中，电流在每个电阻中是相同的，而电压则分配给每个电阻。
我们可以通过以下公式来计算串联电路中的电流和电压：总电压 = 电阻1电压 + 电阻2电压 + ... + 电阻n电压总电流 = 电阻1电流 = 电阻2电流 = ... = 电阻n电流2. 并联电路的电流与电压在并联电路中，电流在各个电阻中分流，而电压则相同。
2022年高考物理大一轮 第七章 第2课时 串并联电路 焦耳定律 新人教版选修3-1
第2课时串并联电路焦耳定律导学目标 1能认清电路结构，会进行电流、电压、电功、电功率在串、并联电路中的分配计算2能计算非纯电阻电路中的电功、电功率3会进行电表改装的分析与计算．一、串、并联电路的特点[基础导引]图1中的总电阻分别为多大如果两图中任一个电阻的阻值变大，那么各自的总电阻如何变化图1[知识梳理]1．电阻的串联电流：I＝____________电压：U＝____________电阻：R＝____________电压分配：错误!＝________，错误!＝________图5 图6 图7 图8 图9 图10图11图12 功率分配：错误!错误!A 的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是 A ．电能转化为化学能的功率为 W B ．充电器输出的电功率为 W C ．充电时，电池消耗的热功率为 W D ．充电器把 W 的功率储蓄在电池内4．汽车电动机启动时车灯会变暗，如图12所示，在打开车灯的情 况下，电动机未开启时电流表的示数为10 A ，电动机启动时， 电流表读数为58 A ，若电源电动势为 V ，内阻为 Ω， 电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 A ． W B ． W C ． W D ． W图1图2图3图4图5课时规范训练 限时：30分钟1．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为额定容量 54 L 最高水温 75°C 额定功率1 500 W额定压力M40 kg 75 kg 12 A20 km/hDE就稳定在10 V ，R 2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R 2变化时，为使U DE 稳定在10 V ，R 1可取下列几个电阻值中的 A ．100 Ω B ．200 Ω C ．300 Ω D ．4 000 Ω 6．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器 等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡 还和一只开关并联，然后再接到市电上如图3所示，下列说法正确的是 A ．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B ．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C ．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D ．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变 7．如图4所示，电阻R ＝20 Ω，电动机的电阻R ′＝10 Ω当开关断开时，电流表的示数是I ，电路消耗的电功率为转动起来后，将滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电动机中产生的电热功率P随电压表测得的电压U和电流表测得的电流I而变化的情况是电动机线圈的电阻可以认为是不变的A．P跟电流I的平方成正比B．P跟电压U的平方成正比C．P跟电压U与电流I的乘积成正比D．P跟电压U与电流I的比值成正比9．某型号手机电池的背面印有如图6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图6A．W,×10－2 W B．W,×10－2 WC． W, W D．×103W,×102 W复习讲义基础再现一、基础导引并联后：R总＝错误!，串联后：R总＝nR无论串联、并联，电路中任一个电阻的阻值变大，总电阻也随之变大．知识梳理＝I2＝…＝I n U1＋U2＋…＋U n R1＋R2＋…＋R n错误!错误!错误!错误!＋I2＋…＋I n U1＝U2＝…＝U n错误!＋错误!＋…＋错误!错误!错误!错误!错误!二、基础导引UI I2r UI－I2r知识梳理11静电力2IUt3电能21快慢2IU31热量4．2I2R思考：当电动机不转动时，视为纯电阻电路．在非纯电阻电路中，欧姆定律是不成立的．课堂探究例1 BC跟踪训练1 80 2跟踪训练2 AC跟踪训练3 A分组训练1．C2．B3．ABC4．B课时规范训练1．A2．A3．AD4．D5．C6．A7．BD8．A9．B。
焦耳定律
例题．在下列用电器中，那些属于纯 电阻用电器 ( )B A．电扇和电吹风 B．白炽灯、电烙铁和电热毯 C．洗衣机和电冰箱 D．电解槽
例题.电动机的电枢阻值为R，电动机正常 工作时，两端的电压为U，通过的电流为I， 工作时间为t，下列说法中正确的是( AC ) A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2Rt C．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为U2t/R
归纳：有关电动机的三个功率 1．电动机的特性 电动机是一种非纯电阻用电器，它把 电能转化为机械能和热能．在电路计算中， 欧姆定律不再适用．
2．输入功率：电动机的总功率．由 电动机电路的电流和电压决定，计算：P 总＝UI. 3．输出功率：电动机做有用功的功 率．如图2－5－1所示，P出＝mg·v(设重 物匀速上升)． 4．热功率：电动机线圈上有电阻， 电流通过线圈时要发热，热功率P热＝I2r. 5．功率关系：P总＝P出＋P热． 6．电动机的效率： .
解析： 电路中允许的最大功率为Pm＝UI＝2 860 W．用电器 的功率之和大于Pm时，用电器就不可以同时使用，故选C. 答案： C
例2 已知如图，两只灯泡L1、L2分别标 有“110V，60W”和“110V，100W”， 另外有一只滑动变阻器R，将它们连接 后接入220V的电路中，要求两灯泡都正 常发光，并使整个电路消耗的总功率最 小，应使用下面哪个电路（ B ）
当把一小灯泡（220V,100W）,接在110V的电源两端，
1，小灯泡能够正常工作么？？ 2，小灯泡的额定功率是多少？？
3，小灯泡的实际功率是多少？
猜想：要使220V ,100W 的小灯泡和 220V ,40W 的小灯泡如果都正常工作， 1，应把两个小灯泡如何连接在220V的恒定电源的 电路上？ 2，小灯泡的实际功率各为多少？ 3，那个小灯泡更亮？ 4，若把小灯泡串联在220v的电路上，小灯泡能正 常工作么？那个小灯泡更亮？
焦耳定律
瓦特 焦/秒 伏· 安 伏2/欧 电功率单位： ______________________ 安2· 欧 __________________ 电灯功率40W表示： 电流通过电灯每秒钟做功40焦耳 _____________________________ 灯泡的亮度取决于：实际功率 _________
6 3.6 10 1千瓦时=______________焦 (3)W=Pt的单位可以用两种:
电功率
时间
电功
瓦
千瓦
秒
小时
焦
千瓦时
(4)额定电压220V 标定(额定)电流5A 短时间的最大电流10A 每消耗1度电，转盘转了3000圈 5.电功率的测量 (1)原理： P＝UI (2)方法：伏安法
L
(3)滑动变阻器的作用:
Q1 R1 Q2 R2 Q1 R2 Q2 R1
并联： I1 R2 I 2 R1
P R2 1 P2 R1
8.无论串联、并联：W=W1+W2
Q=Q1+Q2 P=P1+P2
15．R1＞R2，电源电压相同，消耗的功率如图， 那么给下列功率从大到小排序 P1、P2 、 P1′、P2′ 、P1+P2、P1＇+P2＇
二、焦耳定律 1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流 的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟 通电时间成正比. 2、公式：Q = I2Rt 3、单位：Q-焦，I-安，R-欧，t-秒
焦耳定律 课件
(4)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内 能．
(5)适用范围：Q＝I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I 通过电阻R时产生的热量(电热)．
2．热功率． 单位时间内电流通过导体发热的功率叫热功率．热功率即电能 转化为内能的功率，即P＝Qt ＝I2R.
3．关于用电器的额定值问题． 额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个 条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是它的额定电 流． 如果用电器在实际使用时，加在其上的实际电压不等于额定电 压，它消耗的功率也不再是额定功率，在这种情况下，一般可以认 为用电器的电阻与额定状态下的值是相同的，并据此来进行计算．
(2)表达式：P＝Wt ＝UI. (3)单位：瓦特，符号W. (4)物理意义：表示电流做功的快慢．
(5)串联电路中：由P＝I2R知
P1 R1
＝
P2 R2
＝…＝I2，电阻越大，功率
越大；并联电路中：由P＝
U2 R
知P1R1＝P2R2＝…＝U2，电阻越小，
功率越大．
注意：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能过程，电流做 了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能．可见电功反映了电 能转化为其他形式的能的多少．电功的表达式 W＝UIt 以及电功率 P ＝UI 适用于所有电流做功和功率的计算．
压，或电流是否是额定电流，对灯泡有P＝UI＝UR2，可知RA＜RB.
对于A电路，由于RA＜RB，所以UB＞UA，且有UB＞110 V，B
灯被烧毁，UA＜110 V，A灯不能正常发光．
对于B电路，由于RB＞RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小 于RB，所以UB＞U并，B灯烧毁．
对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA ＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．
焦耳定律 课件
纯电阻电路
非纯电阻电路
能量 转化 形式
电流做功全部转化为内 能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝ U2 Rt
电流做功转化为内能和 其他形式的能：电功 W ＝UIt；电热 Q＝I2Rt，W ＝Q＋W 其他
元件 电阻、电炉丝、白炽灯
举例
电动机、电解槽
2.串联电阻的功率分配 (1)分配规律：各电阻上的电功率与电阻成正比，即PP12＝RR12，PP总n＝ RR总n . 证明：串联电阻各部分电流相同， 由 P＝I2R 知 P1＝I2R1，P2＝I2R2，Pn＝I2Rn，P 总＝I2R 总 则PP12＝RR12，PP总n ＝RR总n . (2)总功率：电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和． 证明：P 总＝IU 总＝I(U1＋U2＋…＋Un)＝IU1＋IU2＋…＋IUn＝P1 ＋P2＋…＋Pn.
纯电阻电路中串并联电路的功率分配
A、B 为“220 V，100 W”的两盏相同的灯泡，C、D 为“220 V，40 W 的两盏相同灯泡”，A、B 灯的电阻为___4_84____ Ω；C、D 电阻为__1_2_10____Ω.现将四盏灯泡接成如图所示电路， 并将两端接入电路，各灯实际功率分别为 PA、PB、PC、PD，则 实际功率的大小顺序是__P_D_>_PA_>_P_B_>_P_C _________．
[思路点拨] 电动机的输出功率和物体匀速上升过程中速度的 关系为 P 出＝mgv，用此公式求解 P 出．
[解析] 电动机消耗的总能量一部分转化为重物的机械能，
一部分转化为内能，故 P 电＝P 机＋P 热 其中 P 电＝UI，P 机＝mgv，P 热＝I2R 所以有 IU＝mgv＋I2R 所以 R＝IU－I2mgv＝4.0 Ω. [答案] 4.0 Ω
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(2)非纯电阻电路: (2)非纯电阻电路:P=UI为电功率,P=I2R为热功 非纯电阻电路 为电功率,
U2 无意义. 率, t 无意义. R 交流与思考 有电动机的电路一定是非纯电阻电
路吗?在非纯电阻电路中欧姆定律是否成立? 路吗?在非纯电阻电路中欧姆定律是否成立?
提示:不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路, 提示: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, 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才为非 电能全部转化为内能. 纯电阻电路,U>IR,欧姆定律不能适用,此时大部分电 纯电阻电路, IR,欧姆定律不能适用, 能转化为机械能. 能转化为机械能.
(2)分压电阻的计算: (2)分压电阻的计算:由U=IgRg+IgR解得 R = 分压电阻的计算
U 因为电压扩大量程的倍数n ,所以 =(n 1)R 所以R 因为电压扩大量程的倍数n= ,所以R=(n-1)Rg. Ug 需要说明的是,通过表头的满偏电流并没有改变, 需要说明的是,通过表头的满偏电流并没有改变,加
解析
本题考查串联电路的特点及额定电压, 本题考查串联电路的特点及额定电压,额定功
率与电阻的关系. 键是对额定电压, 率与电阻的关系.关键是对额定电压,额定功率概 念的理解,明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路. 念的理解,明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路. P 1.8 = 灯泡的工作电流I 灯泡的工作电流I= A=0.3 A U 6 此时AC间电阻R AC间电阻 此时AC间电阻R1= U1 = 9 6 =10 Ω I 0.3 CB间电阻 间电阻R 故CB间电阻R2=R-R1=20 Ω 故B选项正确. 选项正确. 答案 B
U 2 既不能表示电功,也不能 在非纯电阻电路中, 在非纯电阻电路中, t 既不能表示电功, R 表示电热,它是无意义的. 表示电热,它是无意义的.
3.功率 3.功率 (1)纯电阻电路 纯电阻电路: (1)纯电阻电路:P=I2R和P= 热功率. 热功率.
U 2 既为电功率,也为 t 既为电功率, R
热点聚集
热点一 串并联电路 1.几个常用的推论 1.几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的 总电阻. 总电阻. (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电 (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电 阻,且小于其中最小的电阻. 且小于其中最小的电阻. (3)n个相同的电阻并联, (3)n个相同的电阻并联,总电阻等于其中一个电 1 1 阻的 即:R总= R. n n R1 R2 (4)两个电阻并联时的总电阻 两个电阻并联时的总电阻R ,当其中任 (4)两个电阻并联时的总电阻R= ,当其中任 R1 + R2 一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小. 一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小.
1 2
n
(3)分流原理: (3)分流原理: I1R1=I2R2=…=InRn 分流原理 =…=I (4)电路中的总电流: (4)电路中的总电流:I= 电路中的总电流 I1+I2+…+In +…+I
=…=P (5)功率分配: (5)功率分配: P1R1=P2R2=…=PnRn 功率分配
二,电功,电功率,电热 电功,电功率, 1.电功 1.电功 (1)定义: (1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的 静电力 定义 做的功. 做的功. (2)公式:W=qU= (2)公式: qU= 公式 2.电功率 2.电功率 (1)定义:电流在一段电路上做功的功率P (1)定义:电流在一段电路上做功的功率P等于电 定义 流I与这段电路两端的电压U的乘积,表示电流做 与这段电路两端的电压U的乘积, 功的快慢. (2)公式: (2)公式:P=W/t= 公式 IU (适用于任何电路). 适用于任何电路). 适用于任何电路). IUt (适用于任何电路). (3)实质:电能 转化为其他形式能的过程. 转化为其他形式能的过程. (3)实质: 实质
热点二
电表的改装
1.把电流表G 1.把电流表G改装成电压表 把电流表 (1)电流表改装成电压表的原理: (1)电流表改装成电压表的原理: 电流表改装成电压表的原理 将电流表的示数根据欧姆定律U 将电流表的示数根据欧姆定律Ug 换算成电压值, =IgRg换算成电压值,可直接用于 测电压,只是量程Ug很小.如果给 测电压,只是量程U 很小. 小量程电流表串联一个分压电阻, 小量程电流表串联一个分压电阻, 就可以用来量度较大的电压. 就可以用来量度较大的电压.因此 如图1所示. 如图1所示. 图1 电压表实际上就是一个串联了分压电阻的电流表, 电压表实际上就是一个串联了分压电阻的电流表,
Pn P P2 1 = == (5)功率分配 功率分配: (5)功率分配: R1 R2 Rn
2.并联电路特点 2.并联电路特点
1 = 1 + 1 + ... + 1 R并 R1 R2 Rn (2)各支路电压相等 各支路电压相等: (2)各支路电压相等: U=U =U =…=U =…=U
(1)等效电阻: (1)等效电阻: 等效电阻
用电器正常工作的条件: 规律总结 用电器正常工作的条件: (1)用电器两端的实际电压等于其额定电压. (1)用电器两端的实际电压等于其额定电压. 用电器两端的实际电压等于其额定电压 (2)用电器中的实际电流等于其额定电流. (2)用电器中的实际电流等于其额定电流. 用电器中的实际电流等于其额定电流 (3)用电器的实际电功率等于其额定功率. (3)用电器的实际电功率等于其额定功率. 用电器的实际电功率等于其额定功率 如果以上三个条件中的任何一个得到满足, 如果以上三个条件中的任何一个得到满足,其余两个 条件必定同时满足. 条件必定同时满足.
(5)多个电阻并联时,其中任一个电阻增大或减小, (5)多个电阻并联时,其中任一个电阻增大或减小, 多个电阻并联时 总电阻也随之增大或减小. 总电阻也随之增大或减小. 2.等效电路 2.等效电路 (1)电路的等效原则 (1)电路的等效原则 ①无电流的支路除去;②电势相等的各点合并; 无电流的支路除去; 电势相等的各点合并; ③理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断 理想电流表可认为短路, 路;④电压稳定时,电容器可认为断路;⑤在电路 电压稳定时,电容器可认为断路; 中,若只有一处接地线,只影响电路中各点的电势 若只有一处接地线, 值,不影响电路结构;若电路中有两点或两点以上 不影响电路结构; 的接地线,除了影响电路中各点的电势外, 的接地线,除了影响电路中各点的电势外,还改变 电路结构,接地点之间认为是接在同一点. 电路结构,接地点之间认为是接在同一点.
热点三
电功与电热的关系
电功是电场力对自由电荷所做的功, 电功是电场力对自由电荷所做的功,其大小等于电 能转化为其他形式能量的多少, 能转化为其他形式能量的多少,是电能转化为其他 形式能的总和.电热是转化为内能的电能, 形式能的总和.电热是转化为内能的电能,一般是电 功的一部分. 功的一部分. 1.在由白炽灯,电炉等组成的纯电阻电路中, 1.在由白炽灯,电炉等组成的纯电阻电路中,电功等 在由白炽灯 于电热.计算时可选用下列公式中的任一形式 于电热. U2 . Pt= Rt= W=Q=Pt=UIt=I2Rt= t R 2.在非纯电阻电路 含有电动机,电解槽等) 在非纯电阻电路( 2.在非纯电阻电路(含有电动机,电解槽等)中消耗 的电能除转化成内能外,还转化成机械能( 的电能除转化成内能外,还转化成机械能(如电动 机)或化学能(如电解槽),即电动机W=E机+Q或 或化学能(如电解槽),即电动机W ),即电动机 Rt,电解槽W Rt, UIt=E机+I2Rt,电解槽W=E化+Q或UIt=E化+I2Rt,此时 W > Q.
3.电热:电流流过导体产生的热量. 3.电热:电流流过导体产生的热量.由 焦耳 定律来 电热
2 计算, 计算, Q = I Rt .
Q 4.热功率:单位时间内的发热量,表达式为: 4.热功率:单位时间内的发热量,表达式为: P = 热功率 t 2 = I R. 名师点拨 首先要区分电路是否为纯电阻电路, 首先要区分电路是否为纯电阻电路,选取恰当的功 率表达式来计算; 率表达式来计算;其次要认真判断题目要求的是电 功还是电热. 功两端的最大电压也没有改变,仍是Ug=IgRg,但 在表头两端的最大电压也没有改变,仍是U 改装成的电压表的最大电压增大了,所以表的刻度盘 要改换,原来是0 I 要改换,原来是0~IgRg,现在要换成0~IgRg+IgR,即每个 I 刻度处的电流数要换成对应的总电压数I 刻度处的电流数要换成对应的总电压数IRg+IR.
2.把电流表G 2.把电流表G改装成大量程电流表 (1)电流表改装的原理: (1)电流表改装的原理:给小量程 电流表改装的原理 电流表并联一个分流电阻, 电流表并联一个分流电阻,就可以 用来量度较大的电流, 用来量度较大的电流,即扩大了电 流表的量程,如图2所示. 流表的量程,如图2所示. (2)分流电阻的计算 (2)分流电阻的计算 由并联电路的特点U =(I 由并联电路的特点Ug=IgRg=(I-Ig)R, I g Rg 图2
题型探究
题型1 题型1 用电器正常工作的分析方法 【例1】如图3所示电路中E为电源, 如图3所示电路中E为电源, 其电动势E V,内阻可忽略不 其电动势E=9.0 V,内阻可忽略不 计;AB为滑动变阻器,其电阻R= AB为滑动变阻器,其电阻R 为滑动变阻器 Ω;L为一小灯泡 为一小灯泡, 30 Ω;L为一小灯泡,其额定电压 图3 V,额定功率 额定功率P W;S为开关 为开关. U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关.开始时滑动 变阻器的触头位于B 变阻器的触头位于B端,现在接通开关S,然后将触 现在接通开关S,然后将触 S, 头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时, 头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯 泡刚好正常发光. CB之间的电阻应为 泡刚好正常发光.则CB之间的电阻应为 A.10 Ω B.20 Ω C.15 Ω ( ) D.5 Ω