第28讲 电能
第28讲 牛顿第二定律瞬时问题和连接体问题(原卷版)
第28讲牛顿第二定律瞬时问题和连接体问题如图所示，某人在客厅内用力推沙发，但是沙发没有动。
(1)根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，人给沙发施加力后，沙发为什么没动？(2)如果地板光滑，当人给沙发施加力的瞬间，沙发会有加速度吗？是否立刻获得速度？提示：(1)推力小于地面对沙发的最大静摩擦力。
(2)沙发可立即获得加速度，但速度的获得需要时间，故不能立即获得速度。
一、变力作用下加速度和速度的分析1．加速度与合力的关系由牛顿第二定律F＝ma，加速度a与合力F具有瞬时对应关系，合力增大，加速度增大，合力减小，加速度减小；合力方向变化，加速度方向也随之变化．2．速度与加速度(合力)的关系速度与加速度(合力)方向相同或夹角为锐角，物体做加速运动；速度与加速度(合力)方向相反或夹角为钝角，物体做减速运动．二、牛顿第二定律的瞬时性问题1．两种模型的特点(1)刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失．(2)弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的．2．解决此类问题的基本思路(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，明确各力大小．(2)分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力、发生在被撤去物体接触面上的弹力都立即消失)．(3)求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度．例题1.如图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是()A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大B．加速度和速度都逐渐变小C．加速度和速度都逐渐变大D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小对点训练1.如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是()A．加速度越来越大，速度越来越小B．加速度和速度都是先增大后减小C．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D．速度一直减小，加速度大小先减小后增大例题2.如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度a A、a B 的大小分别是()A．a A＝0，a B＝0B．a A＝g，a B＝gC．a A＝3g，a B＝gD．a A＝3g，a B＝0对点训练2.如图所示，A、B两木块间连一竖直轻质弹簧，A、B的质量均为m，一起静止放在一块水平光滑木板上．若将此木板沿水平方向突然抽去，在抽去木板的瞬间，A、B两木块的加速度分别是()A．a A＝0，a B＝g B．a A＝g，a B＝gC．a A＝0，a B＝2g D．a A＝g，a B＝2g1．连接体两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫连接体．如几个物体叠放在一起，或并排放在一起，或用绳子、细杆等连在一起，在求解连接体问题时常用的方法为整体法与隔离法．2．连接体问题的解题方法(1)整体法：把整个连接体系统看作一个研究对象，分析整体所受的外力，运用牛顿第二定律列方程求解．其优点在于它不涉及系统内各物体之间的相互作用力．(2)隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来作为一个单独的研究对象，进行受力分析，列方程求解．其优点在于将系统内物体间相互作用的内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体(或一部分)的受力情况或单个过程的运动情形．一、加速度和速度都相同的连接体问题(1)求解各部分加速度都相同的连接体问题时，要优先考虑整体法；如果还需要求物体之间的作用力，再用隔离法．(2)求解连接体问题时，随着研究对象的转移，往往两种方法交替运用．一般的思路是先用其中一种方法求加速度，再用另一种方法求物体间的作用力或系统所受合力．二、加速度和速度大小相同、方向不同的连接体问题跨过光滑轻质定滑轮的物体速度、加速度大小相同，但方向不同，此时一般采用隔离法，即对每个物体分别进行受力分析，分别根据牛顿第二定律列方程，然后联立方程求解．例题3.如图所示，A、B两木块的质量分别为m A、m B，A、B之间用水平细绳相连，在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动，重力加速度为g.(1)若地面光滑，则A、B间绳的拉力为多大？(2)若两木块与水平面间的动摩擦因数均为μ，则A、B间绳的拉力为多大？(3)如图乙所示，若把两木块放在固定斜面上，两木块与斜面间的动摩擦因数均为μ，在方向平行于斜面的拉力F 作用下沿斜面向上加速，A 、B 间绳的拉力为多大？对点训练3. 五个质量相等的物体置于光滑水平面上，如图所示，现对左侧第1个物体施加大小为F 、方向水平向右的恒力，则第2个物体对第3个物体的作用力等于( )A.15FB.25FC.35FD.45F 例题4. 质量为M 的物体放在光滑水平桌面上，通过水平轻绳跨过光滑的轻质定滑轮连接质量为m 的物体，如图4所示，重力加速度为g ，将它们由静止释放，求：(1)物体的加速度大小；(2)绳对M 的拉力大小．对点训练4. 如图所示，质量分别为M 和m 的物块由相同的材料制成，且M ＞m ，将它们用一根跨过光滑轻质定滑轮的细线连接．如果按图甲放置在水平桌面上(与物块M 相连的细线水平)，两物块刚好做匀速运动．如果互换两物块位置按图乙放置在同一水平桌面上，它们的共同加速度大小为(重力加速度为g )( )A.M M ＋mg B.M －m m g C.M －m M g D ．上述均不对1. 一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向相同，当合外力减小时，物体运动的加速度和速度的变化是( )A ．加速度增大，速度增大B ．加速度减小，速度减小C ．加速度增大，速度减小D ．加速度减小，速度增大2. (多选)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关．一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度－时间图像如图所示，则雨滴下落过程中( )A ．速度先增大后减小B ．加速度先减小后不变C ．受到的合力先减小后不变D ．受到的空气阻力不变3. (多选)质量均为m 的A 、B 两球之间系着一个不计质量的水平轻弹簧并放在光滑水平台面上，A 球紧靠墙壁，如图3所示，今用水平力F 推B 球使其向左压弹簧，平衡后，突然撤去力F 的瞬间( )A ．A 的加速度大小为F 2mB ．A 的加速度大小为零C ．B 的加速度大小为F 2mD ．B 的加速度大小为F m4. 如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．在木板AB 突然撤离的瞬间，小球的加速度大小为(重力加速度为g )( )A ．0B.233g C ．g D.33g 5. 如图所示，质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO 烧断，在烧断绳AO 的瞬间，下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A ．弹簧的拉力F ＝mg cos θB ．弹簧的拉力F ＝mg sin θC ．小球的加速度为零D ．小球的加速度a ＝g sin θ6. 如图所示，两个质量相同的物体A 和B 紧靠在一起，放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2，而且F 1＞F 2，则A 对B 的作用力大小为( )A ．F 1B ．F 2 C.F 1＋F 22 D.F 1－F 227. 如图所示，并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为m 1和m 2，且m 1＝2m 2.当用水平推力F 向右推m 1时，两物体间的相互作用力的大小为F N ，则( )A ．F N ＝FB ．F N ＝12FC ．F N ＝13FD ．F N ＝23F 8. 将两质量不同的物体P 、Q 放在倾角为θ的光滑斜面上，如图甲所示，在物体P 上施加沿斜面向上的恒力F ，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜面调整为水平，同样在P 上施加水平恒力F ；图丙为两物体叠放在一起，在物体P 上施加一竖直向上的相同恒力F 使二者向上加速运动．三种情况下两物体的加速度的大小分别为a 甲、a 乙、a 丙，两物体间的作用力分别为F 甲、F 乙、F 丙．则下列说法正确的是( )A ．a 乙最大，F 乙最大B ．a 丙最大，F 丙最大C ．a 甲＝a 乙＝a 丙，F 甲＝F 乙＝F 丙D ．a 乙＞a 甲＞a 丙，F 甲＝F 乙＝F 丙9. (多选)如图所示，质量分别为m A 、m B 的A 、B 两物块用轻绳连接放在倾角为θ的固定斜面上(轻绳与斜面平行)，用平行于斜面向上的恒力F 拉A ，使它们沿斜面匀加速上升，A 、B 与斜面间的动摩擦因数均为μ，为了增大轻绳上的张力，可行的办法是( )A ．减小A 物块的质量B ．增大B 物块的质量C ．增大倾角θD ．增大动摩擦因数μ10. 如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A ，通过细绳与物体B 相连，假设绳子的质量以及绳子与轻质定滑轮之间的摩擦都可以忽略不计，绳子不可伸长且与A 相连的绳水平，重力加速度为 g ．如果m B ＝3m A ，则绳子对物体A 的拉力大小为( )A ．mB gB.34m A g C ．3m A gD.34m B g。
第28讲法拉第电磁感应定律自感现象
第28讲 法拉第电磁感应定律 自感现象1．法拉第电磁感应定律 (1)感应电动势①概念：在__电磁感应现象__中产生的电动势；②产生条件：穿过回路的__磁通量__发生改变，与电路是否闭合__无关__； ③方向判断：感应电动势的方向用__楞次定律__或__右手定则__判断． (2)法拉第电磁感应定律①内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的__磁通量的变化率__成正比； ②公式：E ＝n ΔΦΔt ，其中n 为线圈匝数，ΔΦΔt 为磁通量的__变化率__．(3)导体切割磁感线时的感应电动势①导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E ＝__Bl v __求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度；②导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E ＝Bl v ＝12Bl 2ω.(平均速度等于中点位置的线速度12lω)2．自感、涡流 (1)自感现象①概念：由于导体本身的__电流__变化而产生的电磁感应现象称为自感． ②自感电动势a ．定义：在自感现象中产生的__感应电动势__叫做自感电动势；b ．表达式：E ＝L ΔIΔt③自感系数La ．相关因素：与线圈的__大小__、形状、__匝数__以及是否有铁芯有关；b ．单位：亨利(H)，1 mH ＝__10－3__H,1 μH ＝__10－6__H ． (2)涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生__感应__电流，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流．(3)电磁阻尼导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是__阻碍__导体的运动．(4)电磁驱动如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生__感应电流__使导体受到安培力而使导体运动起来．1．判断正误(1)穿过线圈的磁通量越大，则线圈中产生的感应电动势越大．( × ) (2)电磁感应现象中通过回路的电荷量q ＝ΔΦR，仅与磁通量的变化量及回路总电阻有关．( √ )(3)导体棒在磁场中运动一定能产生感应电动势．( × ) (4)公式E ＝Bl v 中的l 就是导体的长度．( × )(5)断电自感中，自感感应电动势方向与原电流方向一致．( √ ) (6)回路中磁通量变化量越大，回路产生的感应电流越大．( × ) (7)在自感现象中，感应电流一定和原电流方向相反．( × )2．如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( B )A ．Ba 22ΔtB ．nBa 22ΔtC ．nBa 2ΔtD ．2nBa 2Δt3．如图所示，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比分别为( C )A ．c →a 2∶1B ．a →c 2 ∶1C ．a →c 1∶2D ．c →a 1∶2一 对法拉第电磁感应定律的理解 1．Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的对比理解注意：①Φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小之间没有必然的联系，Φ＝0，ΔΦΔt 不一定等于0；②感应电动势E 与线圈匝数n 有关，但Φ、ΔΦ、ΔΦΔt的大小均与线圈匝数无关．2．法拉第电磁磁应定律应用的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B ΔS ，则E ＝n B ΔSΔt.(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔBS ，则E ＝n ΔBSΔt ，S 是磁场范围内的有效面积．(3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的，则根据定义求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB ΔS Δt．应用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt时应注意(1)研究对象：E ＝n ΔΦΔt的研究对象是一个回路，而不是一段导体．(2)物理意义：由E ＝n ΔΦΔt 求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，则E 为瞬时感应电动势．(3)由E ＝n ΔΦΔt 求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势，整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零．[例1]如图，两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R 的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B 1随时间t 的变化关系为B 1＝kt ，式中k 为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN (虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B 0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：(1)在t ＝0到t ＝t 0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小． 解析 (1)在金属棒越过MN 之前，t 时刻穿过回路的磁通量为Φ＝ktS ，①设在从t 时刻到t ＋Δt 的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R 的电荷量为Δq ．由法拉第电磁感应定律有ε＝－ΔΦΔt ，② 由欧姆定律有i ＝εR ，③ 由电流的定义有i ＝ΔqΔt ，④ 联立①②③④式得|Δq |＝kSRΔt .⑤由⑤式得，在t ＝0到t ＝t 0的时间间隔内，流过电阻R 的电荷量q 的绝对值为 |q |＝kt 0SR.⑥(2)当t >t 0时，金属棒已越过MN .由于金属棒在MN 右侧做匀速运动，有f ＝F ， ⑦ 式中，f 是外加水平恒力，F 是匀强磁场施加的安培力．设此时回路中的电流为I ，F 的大小为F ＝B 0lI ，⑧ 此时金属棒与MN 之间的距离为s ＝v 0(t －t 0)， ⑨ 匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ′＝B 0ls ， ⑩ 回路的总磁通量为Φt ＝Φ＋Φ′，⑪式中，Φ仍如①式所示．由①⑨⑩⑪式得，在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量为 Φt ＝B 0l v 0(t －t 0)＋kSt ，⑫在t 到t ＋Δt 的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt 为 ΔΦt ＝(B 0l v 0＋kS )Δt ，⑬由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为εt ＝ΔΦt Δt，⑭ 由欧姆定律有I ＝εtR，⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得f ＝(B 0l v 0＋kS )B 0lR．答案 (1)kt 0S R (2)B 0l v 0(t －t 0)＋kSt (B 0l v 0＋kS )B 0lR二 导体切割磁感线产生感应电动势 1．导体平动切割磁感线对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E ＝Bl v ，应从以下几个方面理解和掌握．(1)正交性：该公式适用于匀强磁场，且B 、l 、v 三者两两垂直，若三者中任意二者平行，则导体都不切割磁感线，E ＝0．(2)平均性：导体平动切割磁感线时，若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E ＝Bl v ．(3)瞬时性：若v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势．(4)有效性：公式中的l 为有效切割长度，即导体在与v 垂直的方向上的投影长度．下表为常见切割情景中的有效长度.接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)MN 刚开始扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ； (2)MN 刚开始扫过金属杆时，杆的加速度大小a ； (3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P ．解析 (1)感应电动势E ＝Bd v 0， 感应电流I ＝ER ，解得I ＝Bd v 0R ．(2)安培力F ＝BId ，根据牛顿第二定律有F ＝ma ，解得a ＝B 2d 2v 0mR ．(3)金属杆切割磁感线的速度v ′＝v 0－v ，则感应电动势 E ＝Bd (v 0－v )，电功率P ＝E 2R ，解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R ．答案 (1)Bd v 0R (2)B 2d 2v 0mR (3)B 2d 2(v 0－v )2R公式E ＝Bl v 与公式E ＝n ΔΦΔt 的比较2．导体转动切割磁感线当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图所示．(1)以中点为轴时，E ＝0(相同两段的代数和)；(2)以端点为轴时，E ＝12Bωl 2(平均速度取中点位置时的线速度12ωl )；(3)以任意点为轴时，E ＝12Bω(l 21－l 22)(不同两段的代数和)．[例3]半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面．BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g ，求：(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小； (2)外力的功率．[思维导引] ①导体棒绕O 点匀速转动，可先求出在Δt 时间内导体棒扫过的面积，根据法拉第电磁感应定律求出导体棒产生的感应电动势；②根据能量守恒定律，外力做的功等于导体棒克服摩擦力做功与电阻R 上产生的热量之和，再由P ＝WΔt求出外力的功率．解析 (1)在Δt 时间内，导体棒扫过的面积为ΔS ＝12ωΔt [(2r )2－r 2]，①根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为 E ＝B ΔS Δt，②根据右手定则，感应电流的方向是从B 端流向A 端，因此，通过电阻R 的感应电流的方向是从C 端流向D 端．由欧姆定律可知，通过电阻R 的感应电流的大小I 满足I ＝ER，③联立①②③式得I ＝3ωBr 22R .④ (2)在竖直方向有mg －2F N ＝0，⑤式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为F N .两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为F f ＝μF N ，⑥在Δt 时间内，导体棒在内、外圆导轨上扫过的弧长分别为 l 1＝rωΔt ⑦ 和l 2＝2rωΔt ，⑧克服摩擦力做的总功为 W f ＝F f (l 1＋l 2)．⑨ 在Δt 时间内，消耗在电阻R 上的功为W R ＝I 2R Δt ， ⑩根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt 时间内做的功为 W ＝W f ＋W R ， ⑪ 外力的功率为P ＝WΔt，⑫由④～⑫式得P ＝32μmgωr ＋9ω2B 2r 44R．答案 (1)从C 端流向D 端 3ωBr 22R (2)32μmgωr ＋9ω2B 2r 44R三 自感现象1．自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减小时，线圈中产生的自感电动势与电流方向相同，阻碍电流的减小，使其缓慢地减小．2．自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化． (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．3．自感现象中的能量转化通电自感中，电能转化为磁场能；断电自感中，磁场能转化为电能．分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变，即通电过程中，电流是逐渐变大，断电过程中，电流是逐渐变小，此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流大小的分析，若断电后通过灯泡的电流比原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．[例4]如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，线圈L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值．在t ＝0时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在t ＝t 1时刻断开S.在如图所示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图象中，正确的是( B )解析 由于自感现象，t ＝0时刻U AB 较大，随着时间的推移U AB 减小；断开S ，L 中的电流方向不变，大小减小，经过L 、R 、D 形成回路，故U AB 符号(正负)改变，大小逐渐减小至0.故选项B 正确．1．穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( C )A ．0～2 sB ．2～4 sC ．4～6 sD ．6～10 s解析 Φ－t 图象中，图象斜率越大，ΔΦΔt越大，感应电动势就越大．2．如图所示，平行金属导轨的间距为d ，一端跨接一阻值为R 的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于导轨所在平面向里，一根长直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v 沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻R 中的电流为( A )A ．Bd v R sin 60°B ．Bd v RC ．Bd v sin 60°RD ．Bd v cos 60°R解析 因磁感应强度B 的方向、棒的运动方向及棒本身三者相互垂直，故E ＝BL v ，其中L ＝dsin 60°，结合闭合电路的欧姆定律可知选项A 正确． 3．(2017·湖北武汉模拟)如图所示，A 、B 、C 是3个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)．则( A )A ．S 闭合时，A 灯立即亮，然后逐渐熄灭B ．S 闭合时，B 灯立即亮，然后逐渐熄灭C ．电路接通稳定后，三个灯亮度相同D ．电路接通稳定后，S 断开时，C 灯立即熄灭解析 因线圈L 的自感系数较大且直流电阻可忽略不计，S 闭合时，A 灯立即亮，然后逐渐熄灭，选项A 正确．S 闭合时，B 灯先不太亮，然后变亮，选项B 错误．电路接通稳定后，B 、C 灯亮度相同，A 灯不亮，选项C 错误．电路接通稳定后，S 断开时，C 灯逐渐熄灭，选项D 错误．4．如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为φa 、φb 、φc .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( C )A ．φa >φc ，金属框中无电流B ．φb >φc ，金属框中电流方向沿a －b －c －aC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流 D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿a －c －b －a 解析 金属框abc 平面与磁场平行．转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项B 、D 错误．转动过程中bc 边和ac 边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断φa <φc ，φb <φc ，选项A 错误．由转动切割产生感应电动势的公式得U bc ＝－12Bl 2ω，选项C 正确．5．如图甲所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，导线的电阻不计．求0至t 1时间内：(1)通过电阻R 1的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1的电荷量q 和热量Q ．解析 (1)由图象分析可知，0至t 1时间内有ΔB Δt ＝B 0t 0， 由法拉第电磁感应定律有E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ， 而S ＝πr 22，由闭合电路欧姆定律有I 1＝E R 1＋R． 联立以上各式解得通过电阻R 1上的电流大小为I 1＝nB 0πr 223Rt 0， 由楞次定律可得通过电阻R 1上的电流方向为从b 到a ．(2)通过电阻R 1上的电荷量q ＝I 1t 1＝nB 0πr 22t 13Rt 0， 电阻R 1上产生的热量Q ＝I 21R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20． 答案 (1)nB 0πr 223Rt 0，方向从b 到a (2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20[例1](2017·贵州贵阳检测·6分)半径为r 、电阻为R 的n 匝圆形线圈在边长为l 的正方形区域abcd 外，匀强磁场充满并垂直穿过该正方形区域，如图甲所示．当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，穿过圆形线圈磁通量的变化率为________，t 0时刻线圈产生的感应电流为________．[答题送检]来自阅卷名师报告 [解析] 磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝B 0t 0l 2，根据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n B 0t 0l 2，再根据闭合电路欧姆定律得感应电流I ＝E R ＝n B 0l 2t 0R． [答案] B 0t 0l 2 n B 0l 2t 0R1．(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针转动．现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是( ABD )A ．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B ．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C ．若所加磁场反向，圆盘将加速转动D ．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动解析 把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”，由右手定则知，圆心处电势高，选项A 正确；所加磁场越强，感应电流越强，安培力越大，对圆盘转动的阻碍越大，选项B 正确；如果磁场反向，由楞次定律可知，仍阻碍圆盘转动，选项C 错误；若将整个圆盘置于磁场中，则圆盘中无感应电流，圆盘将匀速转动，选项D 正确．2. 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( C )A ．在P 和Q 中都做自由落体运动B ．在两个下落过程中的机械能都守恒C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大解析 小磁块在铜管中下落时，由于电磁阻尼作用，不做自由落体运动，而在塑料管中不受阻力作用而做自由落体运动，因此在P 中下落得慢，用时长，到达底端速度小，选项C 正确，A 、B 、D 错误．3．(2018·广西南宁质检)(多选)半径为a 、右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .直杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，直杆的位置由θ确定，如图所示．则( ACD )A ．θ＝0时，直杆产生的电动势为2Ba vB ．θ＝π3时，直杆产生的电动势为3Ba vC ．θ＝0时，直杆受的安培力大小为4B 2a v (π＋2)R 0D ．θ＝π3时，直杆受的安培力大小为3B 2a v (5π＋3)R 0解析 当θ＝0时，直杆切割磁感线的有效长度l 1＝2a ，所以直杆产生的电动势E 1＝Bl 1v ＝2Ba v ，选项A 正确；此时直杆上的电流I 1＝E 1(πa ＋2a )R 0＝2B v (π＋2)R 0，直杆受到的安培力大小F 1＝BI 1l 1＝4B 2a v (π＋2)R 0，选项C 正确；当θ＝π3时，直杆切割磁感线的有效长度l 2＝2a cos π3＝a ，直杆产生的电动势E 2＝Bl 2v ＝Ba v ，选项B 错误；此时直杆上的电流I 2＝E 2⎝⎛⎭⎫2πa －2πa 6＋a R 0＝3B v (5π＋3)R 0，直杆受到的安培力大小F 2＝BI 2l 2＝3B 2a v (5π＋3)R 0，选项D 正确． 4．(2018·湖北黄冈模拟)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B 0，用电阻率为ρ、横截面积为S 的导线做成的边长为l 的正方形线框abcd 水平放置，OO ′为过ad 、bc 两边中点的直线，线框全部都位于磁场中．现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO ′为轴向上转动60°，如图中虚线所示．(1)求转动过程中通过导线横截面的电荷量；(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化(k 为常量)，求出磁场对线框ab 边的作用力大小随时间变化的关系式．解析 (1)线框在转动过程中产生的平均电动势E ＝ΔΦΔt ＝B 0ΔS Δt． 由欧姆定律得线框的平均电流I ＝E R ．由电阻定律得R ＝ρ4l S． 转动过程中通过导线横截面的电荷量q ＝I Δt ＝B 0ΔS ρ4l S， 其中ΔS ＝l 22－l 22·cos60°＝l 24． 以上各式联立得q ＝B 0lS 16ρ． (2)转动后，磁感应强度按B ＝B 0＋kt 变化，在线框中产生的感应电动势大小E ＝S 有效ΔB Δt ，其中ΔB Δt ＝k ，S 有效＝l 22＋l 22·cos 60°.代入得E ＝3l 2k 4． 由欧姆定律得I ＝E R，ab 边受安培力F ＝BIl ， 以上各式联立得F ＝(B 0＋kt )3kl 2S 16ρ． 答案 (1)B 0lS 16ρ (2)F ＝(B 0＋kt )3kl 2S 16ρ1．(2017·全国卷Ⅱ)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图甲所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是( BC )A ．磁感应强度的大小为0.5 TB ．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D ．在t ＝0.4 s 至t ＝0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N解析 由题图乙可知，导线框运动的速度大小v ＝L t ＝0.10.2m /s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；导线框进入磁场的过程中，cd 边切割磁感线，由E ＝BL v ，得B ＝E L v ＝0.010.1×0.5T ＝0.2 T ，选项A 错误；由图可知，导线框进入磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，根据楞次定律可知，磁感应强度方向垂直纸面向外，选项C 正确；在0.4～0.6 s 这段时间内，导线框正在出磁场，回路中的电流大小I ＝E R ＝0.010.005A ＝2 A ，则导线框受到的安培力F ＝BIL ＝0.2×2×0.1 N ＝0.04 N ，选项D 错误．2．(2017·天津卷)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( D )A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小解析 根据楞次定律，感应电流产生的磁场向下，再根据安培定则，可判断ab 中感应电流方向从a 到b ，选项A 错误；磁场变化是均匀的，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势恒定不变，感应电流I 恒定不变，选项B 错误；安培力F ＝BIL ，由于I 、L 不变，B 减小，所以ab 所受的安培力逐渐减小，根据力的平衡条件，静摩擦力逐渐减小，选项C 错误，D 正确．3．(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音．下列说法正确的有( BCD )A ．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B ．取走磁体，电吉他将不能正常工作C ．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D ．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化解析 由于铜质弦不能被磁化，因此振动时不能产生变化的磁场，线圈中不能产生感应电流，因此电吉他不能正常工作，选项A 错误；取走磁体，没有磁场，金属弦不能被磁化，振动时不能产生变化的磁场，线圈中不能产生感应电流，电吉他不能正常工作，选项B 正确；增加线圈的匝数，由法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势会增大，选项C 正确；弦振动过程中，线圈中的磁场方向不变，但磁通量一会儿增大，一会儿减小，产生的电流方向不断变化，选项D 正确．4．(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是( AB )A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B ．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流动C ．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D ．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍解析 设圆盘的半径为r ，圆盘转动的角速度为ω，则圆盘转动产生的电动势为E ＝12Br 2ω，可知，转动的角速度恒定，电动势恒定，电流恒定，选项A 正确；根据右手定则可知，从上向下看，圆盘顺时针转动，圆盘中电流由边缘指向圆心，即电流沿a 到b 的方向流动，选项B 正确；圆盘转动方向不变，产生的电流方向不变，选项C 错误；若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P ＝I 2R 可知，电阻R 上的热功率变为原来的4倍，选项D 错误．5．如图为无线充电技术中使用的导电线圈示意图，线圈匝数为n ，面积为S .若在t 1到t 2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2，则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －φb ( C )A ．恒为nS (B 2－B 1)t 2－t 1B ．从0均匀变化到nS (B 2－B 1)t 2－t 1C ．恒为－nS (B 2－B 1)t 2－t 1D ．从0均匀变化到－nS (B 2－B 1)t 2－t 1解析 根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n (B 2－B 1)S t 2－t 1，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b 点电势高于a 点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a 、b 两点电势差恒为φa －φb ＝－n (B 2－B 1)S t 2－t 1，选项C 正确． 6．(多选)如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( AB )A ．增加线圈的匝数B ．提高交流电源的频率C ．将金属杯换为瓷杯：D ．取走线圈中的铁芯解析 当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势，瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项A 、B 正确，C 、D 错误．7．(多选)如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M 、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是( BCD )A ．F M 向右B ．F N 向左。
人教版初中八年级物理课精品PPT教学课件-电能
是说这个电能表的标定电流 为10安，在短时间应用时电流允 许大些，但不能超过20安。
➢“50 Hz”
是说这个电能表在50赫的交流电路中使用。
➢“600 revs / kW · h”
是说接在这个电能表上的用 电器，每消耗1千瓦时的电能，电 能表上的转盘转过600转。
②电能表的种类
1.电能的来源与应用：
风力
水力 火力
发电机
太阳能
干电池
电能
蓄电池 太阳能电池
电池
纽扣电池
燃料电池
电 灯——热能、光能 电风扇——动能 电视机— 光能、声能 洗衣机——动能 电 炉——热能 电 脑——光能、声能 电冰箱——“冷能”
2.电能的计量：
➢国际单位——焦耳 ➢常用单位——千瓦时（度） ➢电能表： 测量消耗电能的仪表
1J=__1_/3__.6_×__1__0_6__ kW ·h
（2）电能表（也叫电度表）
用电器在一段时 间内消耗的电能用 什么来计量？
用电时，中间 的铝质圆盘转动。
以千瓦时为单位来 显示已经用去的电能。
①电能表上的参数
这
四
个
字
样
有
什
么
意
义
？
解释这几个重要参数：
➢“220 V”
是说这个电能表应该在220伏的电路中使用。
电能转化为其他形式的能。
电源的实质：
其他形式的能转化为电能。
化学能转变为电能 储存在干电池中
人造卫星的太阳电池 板……太阳能转变成电能
指出下面的能量转化过程？
1.发电机发电
动能→电能
2.电动机
电能→动能
3.电风扇
九年级科学第28课《电能》课件浙教版(1)
九年级科学第28课《电能》课件浙教版一、教学内容1. 电能的定义与计算2. 电能的转化与守恒二、教学目标1. 让学生理解电能的概念，掌握电能的计算方法。
2. 使学生了解电能的转化与守恒原理，提高学生的能量观念。
3. 培养学生运用电能知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：电能的计算方法，电能转化与守恒的理解。
2. 教学重点：电能的概念，电能的计算，电能的转化与守恒。
四、教具与学具准备1. 教具：课件、电能演示装置、实验器材。
2. 学具：练习册、计算器、实验报告。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示生活中常见的电能应用，如电灯、电视等，引导学生思考电能的来源和作用。
2. 知识讲解：a. 讲解电能的定义，引导学生理解电能的概念。
b. 通过例题讲解，使学生掌握电能的计算方法。
c. 讲解电能的转化与守恒原理，提高学生的能量观念。
3. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
4. 实验演示：展示电能转化与守恒的实验，让学生直观地理解电能的转化过程。
六、板书设计1. 板书《电能》2. 板书内容：a. 电能的定义与计算b. 电能的转化与守恒c. 电能应用实例七、作业设计1. 作业题目：电路图1：电阻R=10Ω，电流I=2A，时间t=5s。
电路图2：电阻R=5Ω，电压U=12V，时间t=10s。
b. 解释电能的转化与守恒原理。
2. 答案：a. 电路图1的电能消耗为：W=I^2Rt=(2A)^2×10Ω×5s=200J。
电路图2的电能消耗为：W=U^2/Rt=(12V)^2/5Ω×10s=288J。
b. 电能转化与守恒原理：在一个封闭的系统中，能量不能被创造或销毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过讲解、实验和练习，学生对电能的概念、计算和转化有了更深入的理解。
但在课堂讲解中，应注意关注学生的反馈，及时调整教学节奏和难度。
2. 拓展延伸：a. 了解其他形式的能量转化，如化学能、热能等。
九年级科学第28课《电能》课件浙教版
九年级科学第28课《电能》课件浙教版一、教学内容二、教学目标1. 知识与技能：使学生理解电能的概念，掌握电能的计算方法，了解电能的转化过程，提高学生运用科学知识解决实际问题的能力。
2. 过程与方法：通过实践情景引入、例题讲解、随堂练习，培养学生动手操作、观察、分析、解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生对电能的兴趣，培养学生的节能意识，引导学生关注电能与社会发展的关系。
三、教学难点与重点重点：电能的概念、计算方法以及转化过程。
难点：电能的实际应用和电能转化过程中的能量损耗。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、实验器材（电源、导线、电阻、电流表、电压表等）。
学具：练习本、笔、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示生活中常见的电能应用实例，如电灯、电风扇、手机充电等，引导学生思考电能的来源、转化和消耗。
2. 知识讲解：详细讲解电能的定义、计量以及转化过程，配合多媒体课件，使学生对电能的概念有更直观的认识。
3. 例题讲解：针对本节课的重点和难点，设计典型例题，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习：设计具有代表性的练习题，巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
5. 实验演示：通过实验演示，让学生直观地了解电能的转化过程，加深对电能概念的理解。
六、板书设计1. 电能2. 主要内容：电能的定义电能的计量电能的转化电能的实际应用七、作业设计1. 作业题目：计算下列电路的电能消耗：电源电压为220V，电阻为10Ω，通电时间为1小时。
举例说明生活中电能的转化过程。
2. 答案：电能消耗为1.54×10^5 J。
生活中电能的转化过程如：电能转化为热能（电热水器）、光能（电灯）、动能（电风扇）等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学过程中，学生对电能的概念、计算和转化过程掌握较好，但在实验操作中，部分学生对实验现象的理解不够深入，需要在今后的教学中加强实验指导。
2. 拓展延伸：引导学生关注新能源的开发与利用，了解电能替代传统能源的优势和挑战，培养学生的环保意识。
注电考试最新版教材-第28讲 第十六章直流稳压电源(二)及第十七章数制、编码及逻辑代数(一)
例题：23.第17章数制、编码及逻辑代数大纲要求：掌握逻辑代数基本运算关系了解逻辑代数的基本公式和原理了解逻辑函数的建立和四种表达方法及其相互转换了解逻辑函数的最小项和最大项及标准与或式了解逻辑函数的代数化简方法了解逻辑函数的卡诺图画法、填写及化简方法17.1 数字电路中的数制及相互转换所谓数制就是记数的方法，它是进位记数制的简称。
在数字电路中，常用的有十进制、二进制、八进制和十六进制。
1．十进制十进制是以10为基数的计数体制。
在十进制中，每一位有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码，它的进位规律是逢十进一，即1+9=10。
在十进制数中，数码所处的位置不同时，它所代表的数值是不同的，如（246.134）10=2×102+4×101+6×100+1×10-1+3×10-2+4×10-3上式称为十进制数的按权展开式。
式中102、101、100为整数部分百位、十位、个位的权，而10-1、10-2、10-3为小数部分十分位、百分位和千分位的权，它们都是10的幂。
数码与权的乘积，称为加权系数，因此，十进制数的数值为各位加权系数之和。
2．二进制、八进制和十六进制二进制是以2为基数的计数体制。
在二进制中，每位只有0和1两个数码，它的进位规律是逢二进一，即1+1=10。
在二进制数中，各位的权都是2的幂，如（1001.01）2 =1×23+0×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2 =(9.25)10式中整数部分的权分别为23、22、21、20，小数部分的权分别为2-1、2-2。
八进制是以8为基数的记数体制，在八进制中，每位有0、1、2、3、4、5、6、7八个数码，它的进位规律是逢八进一，各位的权为8的幂。
如八进制数(437.25)8可表示为(437.25)8=4×82+3×81+7×80+2×8-1+5×8-2=(287.328 125)10式中82、81、80、8-1、8-2分别为八进制数各位的权。
2024年九年级科学第28课《电能》课件浙教版
2024年九年级科学第28课《电能》课件浙教版一、教学内容本节课选自浙教版九年级科学第28课《电能》，教学内容主要包括：第一章《电学基础》中的第4节“电能”，详细内容涉及电能的定义、计量、转化以及应用等。
二、教学目标1. 理解电能的概念，掌握电能的计量方法；2. 学习电能的转化过程，了解各种电器设备中电能的转化与利用；3. 通过实例分析，培养学以致用的能力，提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点教学难点：电能的转化过程及其在生活中的应用。
教学重点：电能的定义、计量方法以及电能与其他形式能量的相互转化。
四、教具与学具准备1. 教具：电能演示装置、电能计算器、多媒体课件；2. 学具：学习手册、计算器、实验器材。
五、教学过程1. 引入：通过展示生活中常见的电器设备，让学生思考电能是如何被利用的，从而引出本节课的主题——电能。
2. 讲解：详细讲解电能的定义、计量方法（千瓦时），以及电能与其他形式能量的转化过程。
3. 实践情景：进行电能转化实验，让学生直观地感受电能与其他能量的相互转化。
4. 例题讲解：通过计算实际电器设备的电能消耗，让学生掌握电能的计算方法。
5. 随堂练习：布置相关习题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 板书《电能》2. 主要内容：电能定义：电流在电场力作用下所做的功；电能计量：千瓦时（kW·h）；电能转化：电能与其他形式能量的相互转化；实例分析：常见电器设备的电能消耗计算。
七、作业设计1. 作业题目：A. 家用空调，功率1000W，使用5小时；B. 电视，功率200W，使用10小时；C. 电热水器，功率2000W，使用2小时。
（2）简述电能转化为其他形式能量的例子。
2. 答案：（1）A. 5kW·h；B. 2kW·h；C. 4kW·h；（2）示例：电能转化为热能——电热水器加热水。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学过程中，学生能否掌握电能的定义、计量和转化方法，以及实际应用中的计算；2. 拓展延伸：引导学生了解新能源（如太阳能、风能等）发电的原理和优点，激发学生对科学技术的兴趣。
物理《电能》课件
个人在推动可持续发展中的作用
01
提高环保意识
学习和了解环保知识，增强环保 意识，关注环境问题。
03
参与公益活动
积极参加环保公益活动，如植树 造林、环保宣传等，为环境保护
贡献力量。
02
倡导绿色生活
从自身做起，践行绿色生活方式 ，如垃圾分类、节约用水、使用
环保产品等。
04
推动社会进步
在个人行为的基础上，通过社交 媒体等途径宣传环保理念，推动
社会形成绿色发展共识。
THANKS
感谢观看
峰值
正弦交流电的峰值等于其幅值的√2 倍，表示电流或电压的最大瞬时值 。
复杂交流电路分析方法
相量法
利用复数表示正弦交流电，将 交流电路转化为相量形式的直 流电路进行分析，简化计算过
程。
阻抗和导纳
在交流电路中，电阻、电感和 电容分别用阻抗Z、感抗ωL和 容抗1/ωC表示，导纳Y为阻抗 的倒数。
功率因数
立即拨打火警电话或急救电话，向专业人 员求助，并进行必要的现场应急处置。
心肺复苏
防止二次伤害
对于触电导致心脏骤停的患者，及时进行 心肺复苏术，挽救生命。
在事故处理过程中，注意防止二次伤害的 发生，如避免使用水或泡沫灭火器扑救电 器火灾。
06
节能环保与可持续发展意识培养
节能环保理念在日常生活中的应用
而导致触电。
安全隔离
在潮湿环境或易触及带电体的 场所，使用安全隔离变压器或
采取其他隔离措施。
接地保护
将电器设备的金属外壳接地， 以防止漏电时对人体造成伤害
。
安全用电教育
加强对家庭成员的安全用电教 育，提高安全意识和自我保护
能力。
九年级科学第28课《电能》课件浙教版
九年级科学第28课《电能》课件浙教版一、教学内容本节课的教学内容选自浙教版九年级科学第28课《电能》。
本节课的主要内容包括：了解电能的定义、单位以及电能的计算方法；掌握电流做功的实质，以及电流做功与电能的关系；了解生活中节约用电的方法以及新能源的开发和利用。
二、教学目标1. 让学生理解电能的概念，掌握电能的计算方法，以及电流做功与电能的关系。
2. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力，提高学生的节能意识。
3. 培养学生合作学习、主动探究的学习习惯，提高学生的科学素养。
三、教学难点与重点重点：电能的概念、单位及计算方法；电流做功与电能的关系。
难点：电流做功的实质，以及在生活中如何节约用电。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、导线、灯泡、电流表、电压表等。
学具：笔记本、尺子、计算器等。
五、教学过程1. 情景引入：以家庭用电为例，让学生思考电能的概念及其在生活中的应用。
2. 知识讲解：介绍电能的定义、单位及计算方法，通过示例让学生理解电流做功与电能的关系。
3. 实验演示：利用教具进行实验，让学生观察电流做功的过程，加深对电流做功实质的理解。
4. 课堂练习：设计随堂练习题，让学生运用所学知识解决实际问题，如计算家庭用电器的电能消耗等。
5. 节约用电：引导学生思考生活中如何节约用电，提高学生的节能意识。
6. 新能源开发：介绍新能源的概念及其在我国的发展现状，让学生了解新能源的利用和重要性。
六、板书设计板书内容：电能：定义：……单位：……计算方法：……电流做功与电能：关系：……实质：……节约用电：方法：……新能源：概念：……我国现状：……七、作业设计作业题目：1. 请根据家庭用电情况，计算本月家庭用电量，并分析如何节约用电。
2. 查阅资料，了解我国新能源的开发和利用情况，并结合实际提出建议。
答案：1. 家庭用电量：……（答案根据实际情况填写）节约用电建议：……（答案根据实际情况填写）2. 新能源开发利用情况：……（答案根据实际情况填写）建议：……（答案根据实际情况填写）八、课后反思及拓展延伸本节课结束后，教师应认真反思教学过程中的优点和不足，针对存在的问题进行改进。
高考化学一轮复习第九章化学反应与电能第28讲原电池化学电源学
学习资料第九章化学反应与电能[考试要求] 1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2。
能书写出电极反应和总反应方程式。
3。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
4.理解电解池的构成、工作原理及应用。
5。
了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
第28讲原电池化学电源一、原电池1．概念原电池是把错误!化学能转化为错误!电能的装置。
2．构成条件(1）能自发进行的错误!氧化还原反应.(2）错误!活泼性不同的两电极。
（3）形成闭合回路。
形成闭合回路需三个条件：①错误!电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入错误!电解质溶液中. 3．工作原理（以铜－锌原电池为例）电极材料错误!锌片错误!铜片电极反应错误!Zn－2e－===Zn2＋错误!Cu2＋＋2e－===Cu反应类型错误!氧化反应□06还原反应电子流向由错误!锌片沿导线流向错误!铜片电流方向由错误!铜片沿导线流向错误!锌片离子流向电解质溶液中，阴离子向错误!负极迁移，阳离子向错误!正极迁移盐桥中含有饱和KCl溶液，错误!K＋移向正极,错误!Cl－移向负极续表电池反应方程式错误!Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu两类装置的不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，减少了能量损耗，故电流稳定,持续时间长二、化学电源1．一次电池2．二次电池铅蓄电池(电解质溶液为30％H2SO4溶液）（1）放电时的反应负极反应：错误!Pb－2e－＋SO错误!===PbSO4，正极反应：错误!PbO2＋2e－＋SO错误!＋4H＋===PbSO4＋2H2O，总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
电解质溶液的pH错误!增大(填“增大”“减小"或“不变")。
(2)充电时的反应阴极反应：错误!PbSO4＋2e－===Pb＋SO错误!，阳极反应:错误!PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO错误!,总反应：2PbSO4＋2H2O错误!Pb＋PbO2＋2H2SO4。
材料力学第28讲 Chapter3-3第三章 能量法(超静定问题)
平衡方程数m<未知数目n
mpn
建立p个补充方程
4
以前求解超静定问题，都是等直杆、线弹性的问题。
对下列几种情形，用前述方法将很难进行求解。
复杂结构
复杂载荷
材料非线性
曲杆
P
P
F
A
B
EA
EA EA
l
l
R
A
B
P
O
5
例1: 图示超静定梁的各支座反力。
q
A
E I,l
B E I,l
C
6
解： 用以前的方法
q
选静定基
Fc
7 24
ql,
FA 254 ql,
FB
11 12
ql
11
例：求图示结构各杆的内力。
O
考虑以下两种情形：
1. 三杆均为线弹性材料， 2. 弹性模量为E；
A
AA
l l
2. 三杆均为非线性弹性材料，
有 K1n (n1) ；
K1n (n1) D
P
O
12
解:(1)线弹性问题
选静定基
利用能量法建立补充方程
材料力学 II (3)
Energy Method—Part 3
第廿八讲
1
§3–4 用能量法解超静定系统
求解超静定问题的基本方法
(1) 平衡方程(m个) (2) (equability (2) 变eq形ua协tio调n)方程
（compatibility equation）
(3) 本构方程 （constitutive equations）
F1
F2
O
卡氏第二定理
V 0 F2
《电 能》 讲义
《电能》讲义一、电能的定义与本质电能，简单来说，就是由电源提供的能量，它以电流的形式在电路中流动，并能够被各种电器设备所利用，从而实现各种各样的功能。
从本质上讲，电能是由电荷的定向移动产生的。
当导体中的自由电子在电场力的作用下定向移动时，就形成了电流，而电流在流动过程中所传递的能量就是电能。
电能具有许多独特的性质。
首先，它易于传输和分配。
通过电线和电网，电能可以从发电厂轻松地输送到千家万户和各个工业场所。
其次，电能的使用非常方便，可以通过各种开关和控制设备进行精确的调节和控制。
此外，电能的转化效率相对较高，能够有效地将电能转化为其他形式的能量，如热能、机械能、光能等。
二、电能的产生电能的产生主要依靠各种发电方式。
目前常见的发电方式有火力发电、水力发电、核能发电、风力发电以及太阳能发电等。
火力发电是利用煤炭、石油、天然气等燃料在燃烧时产生的热能，将水加热成高温高压的蒸汽，推动汽轮机旋转，进而带动发电机发电。
这种发电方式在我国仍然占据着较大的比例，但由于其对化石燃料的依赖，会产生大量的温室气体和污染物，对环境造成一定的压力。
水力发电则是利用水流的势能和动能来推动水轮机旋转，从而带动发电机发电。
水力发电具有清洁、可再生的优点，但受到水资源分布和季节变化的限制。
核能发电是利用核反应堆中的核燃料发生链式裂变反应所释放出的巨大能量来产生蒸汽，推动汽轮机和发电机运转。
核能发电效率高，燃料用量少，但核废料的处理和核电站的安全问题一直是人们关注的焦点。
风力发电是将风能转化为电能的一种方式。
风力发电机的叶片在风的作用下旋转，带动发电机工作。
风力发电是一种清洁、可再生的能源，但风力的不稳定性和分布不均给其大规模应用带来了一定的挑战。
太阳能发电则是通过太阳能电池板将太阳能直接转化为电能。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，但目前太阳能发电的成本相对较高，效率还有待进一步提高。
三、电能的传输电能从发电厂产生后，需要通过输电线路传输到用户端。
第28讲 自感与互感 磁场能量
dB dI 感 dt dt
?
自感和互感现象
dI L L dt dI1 21 M dt
一 自感 1. 自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时，它所激发的 磁场穿过线圈自身的磁通量发生变化，从而在 线圈本身产生感应电动势，这种现象称为自感 现象，相应的电动势称为自感电动势。
4. 自感系数的物理意义
dI const 时， 当线圈中的电流变化率为定值，即 dt L越大，产生的εL越大，因此线圈阻碍电流变化的能 力越强。所以线圈的自感系数L的物理意义为：
自感 L有维持原电路状态的能力, 自感系数L就是 这种能力大小的量度,它表征回路电磁惯性的大小。
dI L L dt
L0=L1+L2+2M =2L+2M
所以 L=L0/2-M < L0/2。
证毕。
9.4 磁场的能量
1 自感磁能 当电路中电流从 0 增加到稳定值 I0 时，电路附近 的空间逐渐建立起一定强度的磁场，磁场也具有 能量。 电源反抗自感电动势所做的功，就在建立磁场的 过程中转化为磁场的能量。 ─自感磁能
0 I 0 B 2 r 0 r R1 R1 r R2 r R2
I
R2 R1
l
取体积元为薄柱壳
d 2 rldr
1 B2 dV Wm wm dV V 2 V 0
r
dr
Wm wm dV
V
V
再根据
R2
R1
1 0 I 2 0 I 2 l R2 ( ) 2 rldr ln( ) 2 0 2 r 4 R1
5.自感的计算方法 • 假设线圈中电流为I; • 计算线圈中的全磁通Ψm ; m N B dS • 由L= Ψm / I, 求出L.
中考科学基础复习 第28课 电能自然科学课件
【解析】 (1)根据 P 额＝UR额L2得灯泡电阻 RL＝UP额额2＝（22220瓦伏）2＝ 2200 欧。 (2)灯泡正常发光的电流 I 额＝UP额额＝22220瓦伏＝0.1 安。 (3)因为电路电压一定，总电阻越大，功率越小，就越省电，所以 台灯最省电时：滑动变阻器的阻值取最大值，即 2200 欧。 URLL＝URR，又 RL＝R，所以 UL＝UR＝U2 ，P 灯＝URLL2＝（222200伏0欧/2）2 ＝5.5 瓦。
1 瓦·秒＝1 伏·安·秒；1 千瓦时＝3.6×106 焦。 (4)电功可用电能表测量。
12/9/2021
2．电功率
(1)电功率是指电流在单位时间内做的功。它反映电流做功的 快慢，其单位为瓦。1 瓦＝1 伏·安＝1 焦/秒。
(2)电功率的计算公式为 P＝UI，P＝Wt 。对纯电阻用电器，电 功率还可用 P＝UR2＝I2R 来计算。
(1)当 S1 处于断开状态时，闭合 S，若压敏电阻阻值变小，电磁铁的磁
性强弱如何变化？
。
(2)已知发令控制电路电源电压 U＝6 伏，电磁铁线圈的电阻不计。若
运动员起跑后，压敏电阻 R0 的阻值为 30 欧，S 和 S1 仍处于闭合状 态，电磁铁线圈中电流为 0.25 安，计算此时发令指示灯的功率。
12/9/2021
【类题演练 1】 (2013·衢州)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优 点，是现代人喜欢的厨房用具。图 28-7 甲是某品牌电压力锅的 简化电路图，R1 为加热电阻，R2 为保温电阻，S1 为电源开关， S2 为压力开关。加热时 S2 与触点 a 接通，R1 工作；保温时 S2 与触点 b 接通，R2 工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
12/9/2021
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【精析】本题考查的是对实验异常现象的分析推理，由图可知 L1L2是串联的，而L2是亮着的，所以L1不可能开路。因为只要一 处开路，整个电路就不通了。如果L1发生短路，那么L1两端的电 压应为0，L2两端的电压等于电源电压。由于实验结果不支持上 述假设，根据U1<U2的事实，我们结合串联电路特点I1=I2，可知 R1<R2，P1<P2，而原先两灯规格相同，有R1=R2，P1=P2。综合这些 信息可以得出的结论是L1的玻璃外壳打破后造成L1电阻减小，进 而引起L1功率减小并熄灭。 【参考答案】（1）串联 （2）L1两端电压表示数为0或L2两端 电压等于或接近电源电压 B 【失分警示】电灯熄灭除短路和开路外，还可能是由于灯丝功率 小而使其未达到发光所需的温度造成的。
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（4）额定电压与额定功率。 额定电压指用电器正常工作时的电压。额定功率指用电器在额定电 压下消耗的功率。用电器实际工作时的电压不一定等于额定电压，所以 用电器实际工作的功率也不一定等于额定功率。额定电压和额定功率是 确定不变的，而实际电压和实际功率是随实际情况而变化的。 3.测小灯泡的电功率（伏安法） （1）实验原理：P=UI （2）电路图：
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【拓展延伸】在串联电路中的故障分析是有规律可循的， 如果两灯串联，一亮一灭，则灭的这盏不会是开路，但 也不一定是短路，还有可能是电阻小造成功率太小而不 发光，可以用电压表测电压进行区分；如果两灯都不亮， 则可能是某处断路，可以用电压表查找断在何处，方法 是将电压表依次并联在不含电源的各段电路两端，若无 电压则完好，有电压则有故障。
【例2】实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示
的电路中，闭合开关后，两灯发光．此时，一同学不小心把L1的玻璃外 壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了。这是为什么呢？他们提出猜想： 猜想一：可能L1处发生开路； 猜想二：可能L1处发生短路。 （1）根据 （填“串联” 或“并联”）电路的特点，可知猜想 一是不正确的。 （2）针对猜想二，同学们找了一 只电压表，分别并联在L1，L2两端， 如图乙所示，假如猜想二成立，则两次读数有何特点？ 。 实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小。说 明猜想二也不正确，你认为L1熄灭、L2更亮的原因可能是 。 A．L1电阻变大 B．L1电阻变小 C．L2电阻变小 D．L1功率变大
电流I=5mA=0.005A
总电阻R总=U/I=3V/0.005A=600Ω
金属电阻阻值R=R总-R′=600Ω-450Ω=150Ω 温度t=(150Ω-100Ω)×80℃/（180Ω -100Ω ）=50℃
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【归纳整理】遇到这样的大题，我们更需要冷静分析，所以审题 是关键。在具体做法上就是以大化小，意思是把一个大问题变成 若干个小问题，然后个个击破。这样的新情景题实际上是老题新 编，第一小题是类似于电蚊香的工作原理，第二小题将电流表改 成温度计表盘也很常见，而思路及分析方法大体一致。不管题目 新旧，即使再新颖的题目，所考查的知识也是我们所熟悉的内容。
【错因分析】本题容易错选A，因为没有看清题目的条件是两灯串 联，还有部分同学分不清额定功率和实际功率，总以为实际功率 一定等于额定功率，把问题简单化。还有一些同学会认为C是对的， 这是因为日常经验会误导他，认为两灯加起来的功率一定会比一 盏灯时的功率大，实际上两灯串联的总电阻一定会比一盏灯时的 电阻大，因为电源电压不变，根据公式P总=U总2/R总，两灯串联时的 总功率一定比一盏灯单独接入时的功率小。所以P总＜15W。
发热 散热
度数值为多少？
图乙 图丙 图丁
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【精析】本题重点考查读图能力。第一小题中可根据图像找到P发热=P散热时的 温度即为稳定温度。由图知温度高于70℃时，发热功率小于散热功率。分析 题意可知发热功率的变化是因为电阻的变化引起，而电阻变化又是由于温度 变化引起。题中隐含的一个条件是加热器两端的电压是恒定的，根据P=U2/R， 功率减小只可能是电阻增大造成的。第二小题是利用电阻随温度变化制成的 金属电阻温度计，由图乙知电阻随温度升高而增大，在图丙的串联电路中， 电流大则电阻小，对应的温度也低。在图丁中可得电流为5毫安，利用欧姆 定律R=U/I求出总电阻，并根据串联电路总电阻的特点求出R=150Ω，最后根 据图乙得出R与t的关系，求得相应的温度。 【参考答案】（1）70 ＜ 增大 （2）低
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【例3】半导体和金属的导电能力随温度的变化特点是不同的，因此，Байду номын сангаас用它们 P 制成的元件在生活中也各有各的用途。 （1）一个由某半导体材料制成的加热器，通电 P 后，加热器在发热的同时，也在向外界放热。 图甲为发热功率P发热和散热功率P散热与温度 t之间关系的图像。 由图可知，加热器工作时的稳定温度为____ 图甲 ℃。当温度稍高于稳定温度时， P 发热 ____P 散热（填“＞”、“＝”或 “＜”）；此时发热功率继续减小，可推知，元件的电阻在继续________。 （2）如图乙是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电 阻R与电源（电压为3伏）、电流表(量程为0～5毫安)、电阻R′串联起来，连 接成如图丙所示的电路。用该电阻R做测温探头，把电流表的刻度改为相应的 温度刻度，得到一个简单的“金属电阻温度计”。电流刻度较大处对应的温 度刻度较 ；请通过计算说明，若R′ =450Ω，则图丁中指针所指处对应的温
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（配套书第二十八讲第十二题）发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等 优点，将在我市推广使用。如图甲所示是LED的实物图和元件符号。
把一个额定电压为3V的LED接人电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示。 （1）闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不 发光，可见，LED具有 （填“单向”或“双向”）导电性； （2）移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该 LED正常工作时，消耗的电功率多大?此时变阻器R′接入电路的阻值多大?
【参考答案】（1）单向
（2）0.06W
75Ω
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下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指自行车满载的情况下在平 直道路上以额定功率行驶的速度，假设行驶过程中电能转化为机械能的效率为100％， 请参考表中数据，完成下列问题：（取g＝10N／kg，sin5°＝0.07） 额定车速 Max Speed 额定功率 Power 百公里耗电 100km／1Degree 18 km／h ________ 1°（＝3.6×106 J）
（3）调节滑动变阻器的滑片，当电压表的读数等于额定电压时，可测 得额定功率；当电压表读数不等于额定电压时，测得的是实际功率。 与伏安法测电阻不同的是，实际功率和额定功率不能求平均值。
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【例1】把标有“220V，40W”和“220V，15W”的甲、乙两盏灯串 D 联接在220V电压下，则下面分析正确的是（ ） A．两盏灯的总功率等于55W B．甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 C．两盏灯的总功率大于15W D．乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
考试要求
b a a a c b b a c a a
（一） 能的 转化 与 守恒
测定小灯泡的功率 ①说明伏安法测定小灯泡的电功率的实验原理 ②会绘制实验的电路图 ③能测定小灯泡的额定功率和实际功率 ④收集和整理实验数据得出实验结论
中考致胜-浙教版配套课件
b b b b
1.电流做功的过程，实际上就是 电 能转化为 其他形式 能的过程。 2.无需电源电压的转换设备，能直接在家庭电路220伏电压下正常工作 的用电器是（ C ） A．手机 B．手电筒 C．电视机 D．电视机遥控器 3.某37英寸液晶电视机的铭牌上有“220V 200W”的字样，则该电视机 正常工作1小时消耗 0.2 千瓦时的电能。1kW•h的电能可以供一 只“220V 50W”的灯泡正常工作20 h。 4.白炽灯的亮度决定于它的（ B ） A．额定功率的大小 B．实际功率的大小 C．灯泡两端电压的大小 D．灯泡中通过电流的大小 5.平常我们讲空调功率大，实质是讲（ D ） A．空调消耗的电能多 B．空调做的电功多 C．空调需要的电压高 D．空调消耗电能比较快
第二十八讲
电能
单元
考试内容
电功 ①概述电功的概念 ②知道电功的单位 ③列举决定电功大小的因素 ④知道用电器消耗的电能可以用电功来量度 ⑤应用电功的公式计算用电器消耗的电能 ⑥能根据电能表读数的变化估算消耗的电能 电功率 ①概念电的概念 ②知道电功率的单位 ③应用电功率的公式进行简单的计算 ④举例说明额定功率的概念 ⑤能从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率
【归纳整理】此类计算功率题目，不一定要算出数据，一般只比 较功率大小或比较灯泡亮暗，由于功率的计算公式较多，往往让 同学无从选择，所以分析的时候要抓住关键的条件，比如：在串 联电路中，我们常用P=I2R，因为串联电路电流处处相等。在并联 时我们选公式P=U2/R，因为并联电路电压相等。在求总功率时一般 也选P=U2/R，因为一般电源总电压不变。另外，同一用电器的电阻 一般是不变的。
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（配套书第二十八讲第二十题）在如下图所示的电路中，电 源电压恒定不变，不计温度对灯丝电阻的影响。当在 a、b 间 接“ 6V 6W” 的灯泡时，闭合开关，灯 L 恰能正常发光；断开 开关，在a、b间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，再闭合开关。 关于这个电路有以下几种说法：①灯L将变暗；②换接的灯可 能烧坏；③电路总功率要变小；④两灯泡都可能烧坏。以上 说法中正确的有（ ） C A．①③ B．②③④ C．①②③ D．①②③④
【精析】因为两灯串联分压，所以两灯都不能正常工作，实际功率小
于额定功率，所以A是错误的。由R＝U额2/P额可算出甲乙的电阻R甲＜R乙， 根据串联电路特点有I甲＝I乙，公式P＝I2R，得P甲＜P乙，实际功率乙灯 大于甲灯。由于串联后R总＝R乙，而U不变，由于P＝U2/R得，P总＜P乙， C错误。