
新課探究電功、電功率電熱、電熱功率電功和電熱區(qū)別純電阻電路、非純電阻電路
會(huì)區(qū)分電功和電熱、純電阻電路和非純電阻電路
知道電功和電功率的概念
理解電熱和電熱功率概念
會(huì)分析帶有電動(dòng)機(jī)的電路并計(jì)算
一個(gè)物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。電路中,電荷在電場(chǎng)力作用下,定向移動(dòng),因此,電場(chǎng)力對(duì)電荷做了功。
定義:電流在一段電路中所做的功,等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流、通電時(shí)間三者的乘積。公式:W=UIt單位:焦耳,符號(hào):J
定義:電流在一段電路中所做的功與通電時(shí)間之比。公式: 。單位:瓦特,符號(hào)w。
內(nèi)容: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)體的電阻及通電時(shí)間成正比。公式: 。熱功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量稱為熱功率。公式: 。物理意義:表示電流發(fā)熱快慢的物理量。
純電阻電路與非純電阻電路
額定功率:用電器正常工作時(shí)所消耗的功率,也是用電器兩端電壓為額定電壓(或通過(guò)的電流為額定電流)時(shí)消耗的電功率。用電器銘牌上所標(biāo)的功率即為額定功率。實(shí)際功率:用電器實(shí)際工作時(shí)消耗的電功率。為了保證用電器不被損壞,要求實(shí)際功率不能大于其額定功率。
串、并聯(lián)電路中電功率的計(jì)算
串聯(lián)電路功率關(guān)系各部分電路電流I相同,根據(jù)P=I2R,各電阻上的電功率與電阻成正比??偣β蔖總=UI=(U1+U2+…+Un)I=P1+P2+…+Pn。
并聯(lián)電路功率關(guān)系各支路電壓相同,根據(jù) ,各支路電阻上的電功率與電阻成反比??偣β蔖總=UI=U(I1+I(xiàn)2+…+I(xiàn)n)=P1+P2+…+Pn。
結(jié)論:無(wú)論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電路消耗的總功率均等于各負(fù)載消耗的功率之和。
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),屬于非純電阻電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí),因無(wú)法對(duì)外做功,電能全轉(zhuǎn)化為熱能,相當(dāng)于純電阻電路。
(1)在純電阻電路中,比較用電器的電功率時(shí),要根據(jù)已知條件靈活選用公式,如用電器電流相同時(shí),用P=I2R比較,若電壓相同時(shí)用 比較,若電阻相同時(shí),可根據(jù)I或U的關(guān)系比較。(2)求解串、并聯(lián)電路中的功率分配問(wèn)題,比例法求解會(huì)使問(wèn)題簡(jiǎn)化,但一定要明確是正比還是反比關(guān)系。(3)當(dāng)求解用電器的功率時(shí),要明確求解的是什么功率。實(shí)際功率與額定功率不一定相等。
1.關(guān)于四個(gè)公式① ;② ;③ ; ④ ;下列說(shuō)法中正確的是( ?。〢.公式①適用于任何電路熱功率的計(jì)算B.公式②適用于任何電路電功率的計(jì)算C.公式③適用于任何電路熱功率的計(jì)算D.公式④適用于任何電路電功率的計(jì)算
【詳解】在純電阻電路中,四個(gè)公式都可以用來(lái)計(jì)算電路的電功率和熱功率;對(duì)非純電阻,計(jì)算電功率可用公式①、④;計(jì)算熱功率只能用②;故ABC錯(cuò)誤,D正確。
2.四個(gè)相同的燈泡按如圖所示連接,關(guān)于四個(gè)燈泡的亮度,下列結(jié)論中正確的是( )A.A燈、B燈一樣亮,C燈次之,D燈最暗B.A燈最亮,C燈次之,B與D燈最暗且亮度相同C.A燈最亮,B與C燈一樣亮,D燈最暗D.A與B燈一樣亮,C與D燈一樣亮,但比A與B燈暗些
【詳解】電路的連接特點(diǎn)是,B燈與D燈串聯(lián)和C燈并聯(lián)再和A燈串聯(lián),A燈在干路上,通過(guò)它的電流最大,A燈最亮,C燈中的電流大于B與D燈中的電流,C燈較亮,B燈與D燈最暗且亮度相同,綜合以上分析,選項(xiàng)B正確
3.兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中,A的長(zhǎng)度為L(zhǎng),直徑為d;B的長(zhǎng)度也為L(zhǎng),直徑為2d,則通電后A、B在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為(???)A.QA:QB=1:4B.QA:QB=4:1C.QA:QB=2:1D.QA:QB=1:2
【詳解】由題意可知,直徑比為1:2,則橫截面積比為1:4,根據(jù)電阻定律: ,可得電阻之比為4:1,根據(jù) ,因?yàn)殡娏飨嗟?,則熱量之比為4:1,故B正確,ACD錯(cuò)誤
4.在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和2.0V。重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為( ?。〢.47W B.44W C.32W D.18W
【詳解】電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為 電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 解得, C正確,ABD錯(cuò)誤。
完成《12.1 電路中的能量轉(zhuǎn)化分題型練習(xí)題》
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