恒定電流中電功與電功率

1、第十二章恒定電流第二課時(shí)部分電路的基本規(guī)律電功與電功率制定人：時(shí)榮春 審核人：殷裕華時(shí)間【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1'掌握電功、電功率、電熱的計(jì)算2、理解電阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系，并掌握串聯(lián)電路的分壓作用及并聯(lián)電路的分流作用3、理解串并聯(lián)電路電功、電功率的分配規(guī)律【知識(shí)要點(diǎn)】1 電功(1)電功：°(2 )電熱：電流流過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量。焦耳定律： (3)電功和電熱關(guān)系：在純電阻電路中，電功 電熱；在非純電阻電路中，電功 電熱。2 .電功率(1) 電功率的計(jì)算公式 。(2) 上式中各物理量的單位應(yīng)分別用表示，適用于一切電路。(3)用電器的額定功率是指用電器在額定電壓下工作時(shí)消耗的功率；而

2、用電器的實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際 電壓下工作時(shí)消耗的功率.3 串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)：(1)串聯(lián)電路的特點(diǎn)：各處的電流強(qiáng)度相等分壓原理電路的總電阻電路兩端電壓(2)并聯(lián)電路的特點(diǎn)：各支路電壓相等分流原理電路的總電阻4 串、并聯(lián)電路的功率分配(1)串聯(lián)電路功率與電阻成正比即 (2)并聯(lián)電路的功率與電阻成反比即(3)無論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路的總功率等于各用電器功率之和-即 一、熱身訓(xùn)練：1、三個(gè)電阻之比為Ri： R2： R3=1： 2： 5,將這三個(gè)電阻并聯(lián)，則通過這三支路的電流強(qiáng)度h： l2： l3 之比為()A - 1: 2: 5B 5: 2: 1 C, 10: 5: 2 D 2: 5: 1

3、02、如圖2-8所示,4只電阻串聯(lián)于某電路中已測出Uac=9V , 且 亙一八-Ubd=6V , R2=R4貝lj Uae 為()ABODEA - 3VB - 7.5V C. 15V3 在某段電路中，其兩端電壓為U,通過的電流為I，通電時(shí)間為t，若該電路電阻為則關(guān)于電功和電熱的關(guān)系，下列結(jié)論正確的是()A.在任何電路中，電功W=Ult= I 2RtB.在任何電路中，電功為Ult，電熱為l2RtC.在純電阻電路中，Ult= 12RtD.在非純電阻電路中，Ult> l2Rt4. 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電壓為220 V，線圈電阻R=0.5 Q ,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為4 A，電動(dòng)機(jī)正常

4、工作10 min，求(1) 消耗的電能.(2)產(chǎn)生的熱量.(3)發(fā)熱功率。5.28 X 105J 4800J1、一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓為分鐘內(nèi)，下列說法錯(cuò)誤的是(、講練平臺(tái):100V，正常工作時(shí)的電流為20A，線圈內(nèi)阻為0. 5 Q,那么在1 )A .該電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生熱量1 . 2X05JB .電動(dòng)機(jī)消耗電能為1. 2X105J3C.該電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率不大于1. 8X10WD .電源輸入給電動(dòng)機(jī)的功率為2. OkW2、理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R，它與電熱絲電阻值R2串聯(lián)后接到直流電源上，吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為 U

5、，電流為1消耗的功率為P，則有()A. P = UIB.尸二 |2(R R2)c.PUID. P|2(Ri R2)3、兩個(gè)白熾燈泡，一個(gè)標(biāo)有“ 220V 100W“ ，另一個(gè)標(biāo)有“ 220V 60W” .假如燈絲的電阻不變，先把它們 串聯(lián)起來接到220V電源上，再把它們并聯(lián)起來接到220V電源上,以下說法正確的是()A、串聯(lián)比并聯(lián)消耗的總功率大B并聯(lián)比串聯(lián)消耗的總功率大C、串聯(lián)時(shí)60W燈泡消耗的電功率較大D并聯(lián)時(shí)100w燈泡消耗的電功率較大4、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電壓是220V，額定功率是1.1W，線圈的電阻是6”(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電流是多少安？2)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電流是多少安？P = ui，不能用

6、公式l=U。所(3)電動(dòng)機(jī)發(fā)生“堵轉(zhuǎn)”時(shí)最易燒毀原因是什么？.解析：(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是非純電阻電路，計(jì)算電流時(shí)，應(yīng)該用公式 /R以正常工作時(shí)電流強(qiáng)度：l=p/ =1 1漢“ =5A U / 220(2 )電動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)可以看成是純電阻電路，可以用歐姆定律求電流l=U 22040.4A/R /5(3)電動(dòng)機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，就是純電阻電路，流過的電流比正常工作時(shí)的電流大得多，因此，堵轉(zhuǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī) 容易被燒毀壞三、拓展提升：r組成等效內(nèi)電阻R21 如圖5-7所示的電路，電池組的電動(dòng)勢E =9.0 V,內(nèi)電阻二2.0"，定值電阻的=1.0門，為可變電阻，其阻值在01。門

7、范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（1） R2取何值時(shí)，R2消耗的電功率最大？（2） R2取何值時(shí)，R消耗的電功率最大？15 解析：（1）在考慮R2取值時(shí)，可把定值電阻R視為電池內(nèi)阻的一部分，與內(nèi)阻r = R r。當(dāng) R2 = Ri r = 時(shí)，R2有最大電功率：p2m_ e2 4（R1- r） =6.75W（2）在考慮R2取值時(shí)，使定值電阻Ri的消耗電功率最大,由pFl，可知I必須最大，顯然當(dāng)R2=0時(shí) , Ri 有最大電功率:Pim=E2R（R - r）2 =27 W.2、如圖所示為測定電動(dòng)機(jī)輸出功率的裝置，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上有一半徑r=0 - 2m轉(zhuǎn)輪,在轉(zhuǎn)輪上套有一條皮帶，皮帶一端掛一重力G=50N的物體，皮

8、帶的另一端掛一個(gè)彈簧測力計(jì)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以n=50r/s的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F=85.0N,彈簧測力計(jì)自重不計(jì)，如果電動(dòng)機(jī)工作電壓為220V，則它的工作電流至少為多少？ _4.2>10-四、益智演練：1、如圖所示，Ri=8 Q、R2=2 Q、Ra=3.2 Q通以電流，各個(gè)電阻電壓之比5:U2： U3= 13 ： 2 ： 2，各電阻電流強(qiáng)度之比h: 3 b=_13 ： 8 ：Eo2、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的電阻為4Q,在220V的額定電壓下運(yùn)行時(shí)，發(fā)熱消耗的電功率為400W若電動(dòng)機(jī)工作5min，則電流做功 J.5. 6. 6> 1053、在圖示電路中，電源的電動(dòng)勢為；，內(nèi)阻為r .滑動(dòng)變

9、阻器的總電阻為R，R。為定值電阻，R>Ro+r當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由 a端移向b端時(shí)（）A、R。消耗的電功率增大B、R消耗的電功率逐漸增大C、申源消耗的點(diǎn)、申功率增大D、申源輸出的成功率增大4 .電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)水燒干后的保溫狀態(tài).如圖所示是電飯鍋電路的示意圖，S是用感溫材料制造的開關(guān)，R是電阻，R2是供加熱用的電阻絲.試判斷開關(guān)S接通時(shí)和斷開時(shí)，電飯鍋分別處于哪種工作狀態(tài)，說明你的理由如果要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱狀態(tài)時(shí)的一半，R/R2應(yīng)是多大？2.電鍵S閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài).電鍵S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)0.414i5、如

10、圖所示，E=6V，r=4Q，R=2Q，R2的阻值變化范圍是010Q。求：(1)電源的最大輸出功率；(2) R上消耗的最大功率；(3) R2上消耗的最大功率。2.25 W 2W 1.5W6、如圖所示，電源電動(dòng)勢 s =12V，內(nèi)阻r=0.5 Q，將一盞額定功率16W，額定電壓8V的燈泡與一只線圈電阻為 0.5 Q的直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)后與電源相連接，燈光剛好能正常發(fā)光。通電100min，求：(1)電源提供能量W電。(2) 電源對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功 Wl和Wm。(3) 燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的電熱 Ql和Qm。7、 .某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物，重物的質(zhì)量為 50kg，電源電動(dòng)勢為110V，不計(jì)電源的內(nèi)阻，

11、 及各處的摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以 0.9m/s恒定的速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度為5A，由此可知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為 . 13. 4Q8、如圖所示，電路中電壓U從0逐漸升高時(shí)，五個(gè)相同電阻中最先 燒壞的是電阻.若該電阻剛好沒有燒壞，且每個(gè)電阻的最大功率 均為10 W，則此時(shí)整個(gè)電路的總功率為 W .若燒掉此電阻后9.對(duì)再升到不致燒壞其余電阻的最大值，則此時(shí)整個(gè)電路消耗的總功率為 W.在如圖所示的電路中，所用 電阻 R可調(diào)?，F(xiàn)將 Ri調(diào)到3.0 Q后固定。已知R2=16 Q ， R3= Q，求：15(1)開關(guān)S斷開和接通時(shí)，通過Ri的電流分別為多大？(2)為了使A、B之間電路的電功率在開關(guān)S接通時(shí)能達(dá)到最 大值，應(yīng)將Ri的阻值調(diào)到多大？這時(shí)A、B間電路消耗的電功率將