2018年高考物理一轮复习专题7.2串并联电路焦耳定律教学案

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1、专题7.2串并联电路焦耳定律1.熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算2.会计算电功、电功率、电热与热功率一、电功、电功率、电热与热功率1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功．(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．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢．(2)公式：P＝＝IU(适用于任何电路)．3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．(2)公式：Q＝I2Rt.4．电功率P＝IU和热功率P＝I2R的

2、应用(1)不论是纯电阻还是非纯电阻，电流的电功率均为P电＝UI，热功率均为P热＝I2R.(2)对于纯电阻而言：P电＝P热＝IU＝I2R＝.(3)对于非纯电阻而言：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠＋P其他．二、电路中的功率及效率问题1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝.2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．3．电源的输出功率-16-(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝.(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系①

3、当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝.②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．③当R

4、电压U＝160V，电压表示数UV＝110V．试求：图5-16-(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10m/s2)答案　(1)5A　(2)550W　(3)53kg【变式探究】如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：(1)通过电动机的电流。(2)输入电动机的电功率。(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10m/s2)解析：　(1)由电路

5、中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V，流过电阻R的电流IR＝＝A＝5A，即通过电动机的电流IM＝IR＝5A。(2)电动机的分压UM＝UV＝110V，输入电动机的功率P电＝IMUM＝550W。(3)电动机的发热功率P热＝Ir＝20W，电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝530W，又因P出＝mgv，所以m＝＝53kg。答案：　(1)5A　(2)550W　(3)53kg-16-【举一反三】一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗

6、衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是(　　)A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5WC．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍答案　C【方法技巧】电功与电热的区别1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．计算电功时用公式W＝IUt，计算电热时用公式Q＝I2Rt.2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W≥Q、IUt≥I2Rt.(

7、1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W＝Q.计算时可任选一公式：W＝Q＝Pt＝I2Rt＝IUt＝t.(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W>Q.电功只能用公式W＝UIt来计算，焦耳热只能用公式Q＝I2Rt来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用．高频考点二　电路中的功率及效率问题例2、如图6所示，已知电源电动势E＝5V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0～10Ω.求：-16-图6(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻

8、R1消耗的