3 电功率 串并联电路的功率分配

发布 2023-05-20 21:34:28 阅读 2611

06届高三物理一轮授课提纲。

十、恒定电流(3)

课题] 电功、电功率、串并联电路的功率分配。

教学目标]1、知道电功、电功率、电热的概念。

2、掌握电功电功率的计算及串并联电路电功、电功率的分配规律。

教学重点] 串并联电路电功、电功率的分配规律。

教学难点] 区分电功与电热。

知识要点]1.电功(1)电功。

2)电热:电流流过导体时,导体上产生的热量。

焦耳定律。2.电功率(1)电功率的计算公式。

2)上式中各物理量的单位应分别用表示,适用于一切电路。

3)用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率;而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率.

3.串、并联电路的功率分配。

(1)串联电路功率与电阻成正比.并联电路的功率与电阻成反比.

(2)无论串联还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和.

注意点]1、电功与电热的关系:在纯电阻电路中在非纯电阻电路中即。

2、电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能.

3、用电器正常工作条件及一般工作情况.

(1)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.

②用电器中的实际电流等于其额定电流。③用电器的实际功率等于其额定功率.

由于以上三个条件中的任何一个得到满足时,其余两个条件必然同时满足,因此它们是用电器正常工作的等效条件.灵活选用等效条件,往往能够简化解题过程.

(2)用电器在一般工作状态下,其实际功率p实与额定功率p额的关系为p实<p额。

但一般工作状态下的电阻可认为与额定工作状态下的电阻相同,而实际工作的电流、电压及实际功率由电路具体情况确定.

解题指导]例1]理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干.设电动机线圈的电阻为r1,它与电热丝的电阻r2相串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为u,电流为i,消耗的电功率为p,则有( )

a.iu>p b.p=i2(r1+r2)

c.iu 例2]如图所示,电源电动势ε=12v,内阻r=0.5ω,将一盏额定功率16w,额定电压8v的灯泡与一只线圈电阻为0.5ω的直流电动机并联后与电源相连接,灯光刚好能正常发光。

通电100min,求:

1)电源提供能量w电。

2)电源对灯泡和电动机所做的功wl和wm。

3)灯丝和电动机线圈产生的电热ql和qm。

4)电动机的效率。

[例3]一只手机电池的背面印有如图所示的一些符号.另外在手机使用说明书上写有“通话时间3小时,待机时间 100小时”那么?(1)该电池的最大充电量为___c.(1)该电池充电后最多储存___j电能.(3)待机时手机消耗的功率约为mw。

例4]家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是ptc.ptc元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,因此,ptc元件具有发热,控温双重功能.对此,以下判断中正确的是()

a、通电后,其电功率先增大后减小。

b、通电后,其电功率先减小后增大。

c、当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变。

d、当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1~t2的某一值不变。

[例5]如图所示是一个摩托车转向灯的电路图.电路中因为闪光器(实标是一个热继电器),它可以使电路间歇地通断,k为转向灯开关,它是单刀三置开关.d为转向指示灯(装在仪表内)rd1、rd2为前后两个右转灯,ld1、ld2为前后两个左转向灯.该电路的工作过程为:假如摩托车要向右转,就把k拨至1位,闪光器和rd1、rd2接通电源,发出亮光,向其他路人或车辆发出信号,同时d也在闪亮,向驾驶员提供转向灯是否在工作的情况,若摩托车向左转,其道理与向右转一样。如果4只转向灯都用“6 v,10 w”的灯泡。

指示灯用“6 v,1.5w的小灯泡问:在 rd1、rd2正常工作时d也要工作,从电路可知d只能与ld1、ld2,、内光器及电源构成回路,那么ld1、ld2为什么不亮呢?

训练设计]1.超导材料电阻率为零的温度称为临界温度,2023年我国科学家制成了临界温度为 90 k的高温超导材料,利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电,现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4ω,它提供给用电器的电功率为 40 kw,电压为 800 v.如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为( )

a.1 kwb.1.6 ×103 kw

c.1.6 kwd.10 kw

2、前一段时间,全国许多地方都在进行电网改造,经过电网改造后,电网结构更科学、更合理了,减少了电能的浪费,提高了供电电压,每家每户的用电情况都因电网改造发生了一些变化,以下几种情形中,你认为可能的是。

a.用白炽灯照明的家庭发现灯泡的使用寿命变短了,灯泡更换得勤了。

b.有冰箱的家庭发现电冰箱的运转时间比原来更短了。

c.家中的彩电画面更明亮了。

d.虽然家中没有新添用电器,电价也没涨,但电费比从前更多了。

3、有一只家用电熨斗,其电路结构如图所示,图中是内部4个接线柱,改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度档。图2(b)是它的四种不同的连线方式,其中能获得低档温度的是:(

4、如图所示,电路中电压u从0逐渐升高时,五个相同电阻中最先烧坏的是电阻___若该电阻刚好没有烧坏,且每个电阻的最大功率均为 10 w,则此时整个电路的总功率为___w.若烧掉此电阻后对再升到不致烧坏其余电阻的最大值,则此时整个电路消耗的总功率为w.

5、如图所示,直流电动机和电炉并联后接在直流电源上,已知电源内阻r=1ω,电炉电阻r1=19ω,电动机绕阻r2=2ω,k断开时,电炉功率为475w,k合时,电炉功率为402.04w。求:

1)电源电动势。

2)开关k闭合时,电动机的机械功率多大?

3 电功率 串并联电路的功率分配

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