歐姆定律與電功率計算課件

第四課時有關歐姆定律、

電功率計算要點考點聚焦課前熱身典型例題解析方法小結課時訓練計算題專題

要點考點聚焦

對歐姆定律的考查，電功率的考查是電學計算題中的必考內(nèi)容，復習時要加強這方面的訓練.

要點考點聚焦題目常常利用開關或滑動變阻器給出兩種電路的連接方式，如：開關S閉合R1、R2會串聯(lián)而S斷開R1、R2會并聯(lián)；再如滑動變阻器滑片P在左端，此時RP并未接入電路，P在右端則接入進電路.其實，上述一種情況會對應一個方程；這樣，只需將方程一一列出，或分別解之或聯(lián)立成方程組解之即可。1.飲水機是一種常見的家用電器，其工作電路可簡化為如圖所示的電路，其中S是一個溫控開關，當開關S接a時，飲水機正常工作，將水迅速加熱；當水達到一定溫度時，開關S自動換到b，飲水機處于保溫狀態(tài)，若飲水機正常工作時發(fā)熱板的電功率為550W，而保溫時的發(fā)熱板的功率是正常工作時發(fā)熱板功率的0.1倍，求電阻R1的阻值.【答案】190Ω課前熱身課前熱身6V課前熱身

2.如圖電路，已知滑動變阻器的最大阻值為18Ω，電源電壓恒為6V，燈泡上有6V3W的字樣.(1)閉合S1、S2滑片P滑到b端時，電流表示數(shù)為1A，求電阻R的值.【答案】(1)12Ω6VIL=?1A-0.5A=0.5A1A=U/IR=12ΩIL=P/U=3W/6V=0.5A12Ω18Ω2.如圖，已知滑動變阻器最大阻值18Ω，電源電壓恒為6V，燈泡上有6V3W的字樣(2)閉合S1斷開S2，滑片P滑到a端時，電壓表的示數(shù)為多少?電阻R上消耗的電功率是多大?【答案】(2)2.4V，0.48W課前熱身12Ω18Ω6V法一：I=U/R總法二：UR:UP=R:RP=2:3UR+UP=6VUR=2.4VPR=U2/R=0.48wP=I2R=（0.2A）2×12Ω=0.48w典型例題解析【例1】如圖所示的電路中，滑動變阻器R3的最大阻值是20Ω，電源電壓為8V且保持不變，當滑動變阻器的滑片P移至a端時，將S1閉合，S2斷開，電流表的示數(shù)為0.8A，當滑動變阻器滑片P移至b端時，將S1、S2都閉合，電流表的示數(shù)為2A，求：R1、R2的阻值.解析ba解：(1)當滑片P移至a端，閉合S1，斷開S2時，R3連入電路的阻值為0，R1短路，只有R2連入電路，其等效電路為3-4-3(a)所示(2)當滑片P移至b端，閉合S1、S2時，R2短路，R1與R3并聯(lián)，且R3=20Ω，其等效電路如右圖所示I3=8/20A=0.4AI1=2A-0.4A=1.6AR1=U/I1=8/1.6Ω=5Ω典型例題解析典型例題解析

【例2】如圖所示，電源電壓U=4.5V且保持不變，R1=5Ω，變阻器R2的最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，通過分析計算說明變阻器R2允許的取值范圍解析4.5V20Ω5Ω(1)當滑片P向左端移動時，R2減小，電路中電流增大，R2兩端的電壓減小，電流表的量程為0～0.6A，即電路中的電流最大值為0.6A，那么設此時R2接入電路中的值為最小值（R2最?。︰1=I1·R1=0.6×5V=3VU2=4.5V-3V=1.5V∴R2最小=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω典型例題解析4.5V2.5Ω5ΩI1=0.6A(2)當滑片P向右端移動時，R2增大，R2兩端的電壓增大，電壓表的量程為0～3V，即R2兩端的電壓最大值為3V，設此時R2接入電路中的阻值為最大值R2最大U1′=4.5V-3V=1.5V

I1′=1.5/5A=0.3A∴R2最大=U′/I′2=3/0.3Ω=10Ω綜上所述R2的取值范圍為2.5Ω≤R2≤10Ω.典型例題解析4.5V3V5Ω0.3A1.5V【例3】如圖所示，電源電壓U恒定且小于10V，R1=15Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，小燈泡L的電阻小于15Ω，當開關S斷開，滑動變阻器的滑片位于b端時，○示數(shù)為0.2A，當開關S閉合，滑動變阻器的滑片位于a端時，○表示數(shù)為1A，且小燈泡正常發(fā)光，求小燈泡的額定功率(忽略溫度對燈絲電阻的影響).典型例題解析解析AA20Ω<15Ω<10V15Ω15Ω(1)當開關S斷開，滑動變阻器置于b端時，燈泡與RL串聯(lián)20Ω<15Ω<10V典型例題解析解析0.2A①(2)當開關S閉合，滑動變阻器置于a端時，燈泡與R1并聯(lián)20Ω<15Ω<10V典型例題解析解析1A②15Ω(1)當開關S斷開，滑動變阻器置于b端時，燈泡與RL串聯(lián)(2)當開關S閉合，滑動變阻器置于a端時，燈泡與R1并聯(lián)解①②式方程組得此時燈泡正常發(fā)光則U額=6V典型例題解析①②典型例題解析【例4】如圖所示是一個電熱毯示意圖，R0是電熱毯中的電阻絲，R是與電阻絲串聯(lián)的電阻，電熱毯上標有“220V100W”字樣，S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開關.(1)用學過的公式推理說明開關S斷開時，電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)?(2)若要求在保溫時電流通過電阻絲R0每1分鐘有60J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電阻R的阻值為多大?解析【解析】(1)當S閉合時，R0的功率P0=U20/R0當S斷開時，R0的功率，P′0=U20/R0∵U0＜U∴P′0＜P0即S斷開時，電熱毯處于保溫狀態(tài).(2)發(fā)熱電阻絲的電阻R0=U2額/P額=2202/100Ω=484Ω保溫狀態(tài)時，電阻絲兩端的電壓為U0典型例題解析R兩端電壓:UR=220V-22V=198V典型例題解析典型例題解析【例5】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，已知當滑片P分別滑至a端和b端時，電阻R1消耗的電功率之比為P1∶P2=9∶4，當滑片在a端時，電流表示數(shù)為3A，滑片P在b端時電壓表示數(shù)為6V，求：(1)R1的阻值和滑動變阻器的最大阻值R2；(2)電源電壓是多少伏?解析典型例題解析解得U=18V；R1=6Ω典型例題解析方法小結理解歐姆定律、電功率和串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻三者間規(guī)律是計算這類問題的基礎和關鍵.1.如圖所示：電源電壓為12V且保持不變，滑動變阻器最大值為R2閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，○表示數(shù)由1.5A變?yōu)?.5A，求：(1)變阻器的最大阻值.(2)示數(shù)的變化范圍.(3)滑動變阻器的滑片P滑到b端時，通電2minR1產(chǎn)生的熱量.【答案】(1)16Ω(2)0～8V(3)240J課時訓練AV12V1）P在a端：課時訓練12VP在b端：12V=1.5.R112V=0.5(R1+R2)U=IaR1U=Ib(R1+R2)R1=8ΩR2=16Ω2）P在a端：U=0P在b端：U′=Ub=IbR2=8V范圍：0～8V3)Q=I2bR2t=0.52×16×120J=240J2.如圖所示，燈L1標有“6V3W”燈L2標有“12V4W”，將開關閉合后L1恰好正常發(fā)光，求：(1)電壓表示數(shù).(2)電流表A2的示數(shù).(3)燈L2的實際功率和L2通電1min產(chǎn)生的熱量.【答案】(1)6V(2)0.17A(3)60J課時訓練6V3W12V4W1)由等效電路圖知：電壓表測量電源電壓，故其示數(shù)為6V.課時訓練6V3W12V4WSA2V6VA16V3WL112V4WL2課時訓練SA2V6VA16V3WL112V4WL23)由P=U2/R得:P實=U2/R2=(6V)2/36Ω=1w,W=P實t=1w×60s=60J2)由P=U2/R得:R1=U2/P1=(6V)2/3w=12Ω,R2=U2/P2=(12V)2/4w=36Ω∴I2=U/R2=6V/36Ω=0.17A3.如圖所示，電源電壓為6V且保持不變；燈L1上標有8V8W字樣，滑動變阻器的最大阻值為20Ω.(1)當滑片P移到b端，開關S1閉合，S2斷開時，○示數(shù)為0.2A，求電壓表的示數(shù)和L2的電阻.(2)當滑片P移到a端，開關S1、S2均閉合時，求燈L1消耗的實際功率和電流表的示數(shù).【答案】(1)4V，10Ω(2)4.5W，0.6A課時訓練A6V20Ω8V8W(1)滑片P移到b端，S1閉合，S2斷開時，○示數(shù)為0.2A，求電壓表的示數(shù)和L2的電阻.課時訓練A6V20Ω8V8WS6VA20ΩV0.2A4VUR=IR=0.2A×20Ω=4VL2UL2=U-UR=6V-4V=2VR2=UL2/I=