電功和電功率考試復習.doc

高三物理復習講義：電功和電功率一、知識概述電功和電功率是本章兩個重要的概念，在運用公式解決問題時要注意公式的適用范圍；理解電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別和聯系。補充內容：電路的串、并和混聯電路是初中知識的基礎上的擴充和提高，也是知識系統(tǒng)化的歸納和整理；其重、難點是運用歐姆定律和串、并聯電路的特點解決混聯電路的問題。二、重、難點知識歸納和講解（一）電功和電熱1、電功：電流流過導體，導體內的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，在驅使自由電荷定向運動的過程中，電場力對自由電荷做了功，簡稱為電功。電功是電能轉化為其他形式能的量度。其計算公式：W=qU，W=UIt，W=Pt是普適公式而W=I2Rt和，只適用于純電阻電路的運算。單位：1度=1千瓦時=3.6106焦耳。2、電熱：Q=I2Rt是焦耳通過多次實驗得到的，是電能轉化為熱能的定量計算公式。變形公式：。3、電功和電熱的關系：WQ 4、電流通過做功，電能全部轉化為熱能的電路叫純電阻電路；電能只有一部分轉化為內能，而大部分轉化為機械能、化學能等的電路叫非純電阻電路. （二）電功率和熱功率1、電功率：電功率是描述電流做功快慢的物理量。由功率公式P=W/t得P=UIt/t=UI，這兩個公式是普適公式，而P=I2R，P=只適用于純電阻電路。2、電熱功率：電熱功率是描述電流做功產生電熱快慢程度的物理量。由功率。3、電功率和電熱功率的關系：PPQ. 4、額定功率和實際功率. （1）額定功率：指用電器正常工作時的功率，當用電器兩端電壓達到額定電壓時，電流也達到額定電流，功率達到額定功率。（2）實際功率：指用電器在實際電壓下電流做功的功率，只有當實際電壓等于額定電壓時，實際功率才等于額定功率。（3）在忽略R的變化時，有如下關系：（三）串聯電路的特點1、電流：串聯電路中電流強度處處相等：I=I1=I2=I3. 2、電壓：串聯電路兩端的總電壓等于各串聯導體兩端的電壓之和。U=U1U2U3. 3、電阻：串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。R=R1R2R3. 4、分壓原理：串聯電路中的電阻起分壓作用，電壓的分配與電阻成正比。U1U2U3=IR1IR2IR3=R1R2R35、電功率、電功：串聯電路中的電功率、電功與電阻成正比。P1P2P3=I2R1I2R2I2R3=R1R2R3 W1W2W3=I2R1tI2R2tI2R3t=R1R2R3（四）并聯電路的特點1、電流：并聯電路中干路中的總電流等于各支路中電流之和。I=I1I2I3. 2、電壓：并聯電路中，各支路兩端的電壓都相等。U1=U2=U3=U 3、電阻：并聯電路中，總電阻的倒數，等于各支路電阻的倒數之和. . 4、分流原理：并聯電路中的電阻起分流作用，電流的分配與電阻成反比。I1I2I3=5、電功率、電功：并聯電路中各支路中的電功率、電功與電阻成反比。P1P2P3= W1W2W3=（五）混聯電路1、解決混聯電路的方法是：（1）求混聯電路的等效電路； （2）運用歐姆定律和串、并聯電路的特點進行計算。2、畫等效電路圖即是等效替代的方法；對復雜電路進行等效變換的一般原則是：（1）無阻導線可縮成一點，一點也可以延展成無阻導線； （2）無電流的支路化簡時可以去掉；（3）電勢相同的點可以合并；（4）理想電流表可以認為短路，理想的電壓表可認為斷路，電壓穩(wěn)定時，電容器處可認為斷路。三、例題精析例1、如圖所示的電路中，三個電阻的阻值相等，電流表A1、A2和A3的內電阻均可忽略，電流表的讀數分別為I1、I2和I3，則I1I2I3=_。例2、一直流電動機線圈內阻一定，用手握住轉軸使其不能轉動，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A，松開轉軸，在線圈兩端加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機正常工作。求該電機正常工作時，輸入的電功率是多少？電功機的機械功率是多少？高考真題例 1、如圖所示電路由8個不同的電阻組成，已知R1=12，其余電阻阻值未知，測得A、B間總電阻為4。今將R1換成6的電阻，則A、B間的總電阻變?yōu)開。（提示：用等效替代法）例 2、現代商場中一般都安裝自動扶梯。某商場有一臺傾角為30的自動扶梯，該扶梯在電壓為380V的電動機帶動下以0.4m/s的恒定速率向斜上方移動，電動機的最大輸出功率為4.9kW，不載人時測得電動機的電流為5A。若載人時扶梯的移動速率和不載人時相同，則這臺自動扶梯可同時乘載的最多人數為多少？（設人的平均質量為60kg，g=10m/s2）例1、精析：依題意可知三只電流表電阻均不計，可用導線取而代之，故得等效電路圖如圖所示。無阻導線所連的 A、A可視為一點，B、B也可視為一點，則其等效電路圖又可改畫成圖乙所示。顯然，三個等值電阻R1、R2、R3是并聯的。最后將三個電流表分別補接在相應的位置上，可得等效電路圖如丙。由并聯電路的分流關系可知，通過各電阻的電流相等，設為 I。分析等效電路如圖丙可知：I1=3I，I2=2I，I3=2I。由此可得出I1、I2、I3的比例關系。答案： I1I2I3=322。例2、精析：（1）由于電動機不轉動時，其消耗的電功全部轉化為內能，故可看作純電阻電路，由歐姆定律得電動機線圈的內阻為. （2）電動機轉動時，消耗的電能轉化為內能和機械能，其輸入功率為：P入=I1U1=0.82=1.6W. 電動機的機械功率為：P機=P入I12r=1.60.821=0.96W 說明：（1）在非純電阻電路中，要注意區(qū)別電功和電熱；（2）對電動機：輸入的功率P入=IU，發(fā)熱功率P熱=I2R，輸出功率即機械功率為P機=P入P熱=UII2R 高考真題例1、解析：將所有未知電阻等效為一個未知的電阻 R，這樣電路可看作R和R1的并聯，所以AB間的總電阻為：. 由當 R1=12時，RAB=4，得R=6，則當R1=6時，RAB=3。答案： 3 說明：“等效替代法”是求解直流電路的常用方法。解題時要根據題目條件，恰當地選取等效替代物進行求解。例2、解析：本題屬于力、電小綜合題，求解這樣的物理問題的關鍵是建立物理模型，本題實際上是物理中電動機提升重物的模型，主要考查電功率、機械功率、能量轉化和守恒定律或功能關系等知識。解法（