焦耳定律+串并联电路
串并联电路焦耳定律
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D.整个电路消耗的电功率为 22 W
第2课时
解析 电动机为非纯电阻电路,欧姆定律对电动机不再适用, 灯泡L正常发光,则IL=UP灯灯=2 A,所以电路中的电流I=2 A, 故整个电路消耗的总功率P总=UI=24 W,D错;电动机的输入 功率等于P总-P灯=12 W,A对,B错;电动机的热功率P总= I2RM=2.0 W,C对.
第2课时
二、电功、电热、电功率 [基础导引]
如图 2 所示,在电动机电路中,电流的总功率为多少?热功率 为多少?电动机的输出功率 P 出等于多少?
图2 答案 UI I2r UI-I2r
第2课时
[知识梳理] 1.电功
(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的 静电力做的功. (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.
的关系图象如图3甲所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在 电压恒为U的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均
为P.现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两
端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2,
它们之间的大小关系为
()
图3
第2课时
A.P1=4P2
B.PD<P2
电压:U= U1=U2=…=Un .
电阻:R1= R11+R12+…+R1n .
电流分配:II12=
R2 R1
,II1=
R R1
.
功率分配:PP12=
R2 R1
,PP1=
R R1
.
第2课时
第2课时
3.几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻. (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于 其中最小的电阻. (3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于 各个电阻耗电功率之和. 即P=P1+P2+…+Pn. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大 时,电路的总电阻变大.
串,并联电路的电阻,电流,电压,电功,电功率,电热的分配规律
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串,并联电路的电阻,电流,电压,电功,电功率,电热的分配规律1、电量:(1)定义:物体含有电荷的多少叫电量,用符号Q表示。
(2)单位:库仑(库),用符号C表示。
(3)检验:验电器(结构、原理、使用)。
2、电流:(1)定义:1秒钟内通过导体横截面的电量叫电流强度(电流)。
用符号I表示。
(2)公式:I=Q/t(定义式)式中I表示电流强度(电流),Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间。
(3)单位:国际单位安培(安)(A)常用单位还有毫安(mA)、微安(&muA)。
(4)测量:电流表。
(5)电路特点:串联电路中,电流处处相等,即:I1=I2=I3==In并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和,即I总=I1+I2++In 3、电压:(1)电压的作用:电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。
用符号U表示。
(2)电源的作用:电源的使导体的两端产生电压,是提供电压的装置,它把其它形式的能转化成了电能,而在对外供电时,却又把电能转化为其它形式的能。
(3)单位:国际单位伏特(伏)(V)常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(&muV)。
(4)几种电压值:1、一节干电池的电压U=1.5伏2、每个铅蓄电池的电压U=2伏3、照明电路(家庭电路)的电压U=220伏4、对人体的安全电压不高于36伏(U&le36伏)(5)测量:电压表。
(6)电路特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
即U=U1+U2++Un并联电路里,各支路两端的电压均相等。
即U=U1=U2==Un4、电阻:(1)定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。
用符号R表示。
(2)单位:国际单位欧姆(欧)(&Omega)常用单位还有千欧(k&Omega)、兆欧(M&Omega)。
(3)决定电阻大小的因素:导体的电阻是本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,导体的电阻还跟温度有关。
焦耳定律
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焦耳定律1、(1)电炉丝和导线中的电流相同,在相同的时间内,由于电炉丝的电阻较大,产热较多,所以电炉丝热的发红;而导线的电阻很小,产热很少,所以发热不明显。
(2)电路中接入大功率用电器或使用过多的用电器时,会导致导线明显发热,易引发火灾,这是因为线路中接入电功率过大时,会导致线路中的电流过大,从而使导线产热较多,长时间使用有可能引发火灾。
(3)家里用的导线过热,应更换导线,其原则为: ○1同种材料时换成粗导线; ○2同粗细时换用导电性好的导线(例将同粗细的铝导线换成铜导线) (4)导线接头处和较细处易发生老化和烧坏是因为:因为导线接头处或较细处电阻较大,在通电时间和电流相等时,由公式Q=I 2Rt 可知,该点产热较多,易烧坏。
2、(1)在串联电路中,电流相同,由P=I 2R可知,电阻越大,其功率越大,单位时间内产热越多; (2)在并联电路中,电压相同,由P=RU 2可知,电阻越小,其电功率越大,单位时间内产热较多。
3、在同一电源上:(1)同时并联使用的用电器越多,电路的总功率越大,单位时间内产热越多;(2)同时串联使用的用电器越多,电路的总功率越小,单位时间内产热越少。
4、(1)灯丝断后搭在一起,灯会变得更亮是因为:灯丝搭接后,灯丝长度变短,灯丝电阻变小,在灯两端电压不变的情况下,有公式P =RU 2可以看出,灯的功率变大,所以更亮。
(2)搭接后的灯更容易烧坏是因为:灯的实际功率变大,灯丝温度比正常情况下都高,更易烧坏。
(3)搭接后的灯最容易再从搭接处烧断是因为:搭接处较细,搭接处电阻比灯丝其它各处的电阻要大,在各处电流相同时,由公式Q= I 2Rt 可知,单位时间内该点产热最多,最容易烧坏。
焦耳定律1、(1)电炉丝和导线中的电流相同,在相同的时间内,由于电炉丝的电阻较大,产热较多,所以电炉丝热的发红;而导线的电阻很小,产热很少,所以发热不明显。
(2)电路中接入大功率用电器或使用过多的用电器时,会导致导线明显发热,易引发火灾,这是因为线路中接入电功率过大时,会导致线路中的电流过大,从而使导线产热较多,长时间使用有可能引发火灾。
北京市2017届高三物理一轮复习 13.2 串、并联电路、焦耳定律(教学设计)
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高考物理一轮复习(选修3-1)专题十三直流电路考试说明要求第2课时串、并联电路、焦耳定律一、教学目标1.掌握串、并联电路的特点;2.掌握电功、电功率的概念、公式;3.掌握焦耳定律的内容、公式;4.理解纯电阻电路和非纯电阻电路的特点。
二、教学要点1.串、并联电路的特点;2.电功、电功率的概念、公式;3.焦耳定律的内容、公式;4.纯电阻电路和非纯电阻电路的特点。
三、教学难点1.串、并联电路的特点;2.焦耳定律的内容、公式;3.纯电阻电路和非纯电阻电路的特点。
四、教学流程(一)基础知识回顾1.电阻的串、并联(1)电阻串、并联的特点电路电流I=I1=I2=…=I n I=I1+I2+…+I n电压U=U1+U2+…+U nU=U1=U2=…=U n总电阻R总=R1+R2+…+R n错误!=错误!+错误!+…+错误!电压或电流的分配规律1122U RU R=1221I RI R=功率分配错误!=错误!P总=P1+P2+…+P n错误!=错误!P总=P1+P2+…+P n①串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.②并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.③无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.④无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.2.电功、电热、电功率及焦耳定律(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单位:国际单位是焦耳(J),常用单位是度(kWh),1kWh=3.6×106J;④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:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢.②公式:P=W/t=IU(适用于任何电路).③单位:国际单位是瓦特,简称瓦(W),常用单位是千瓦(kW),1 kW=103 W.④额定功率和实际功率A.用电器正常工作条件下所加的电压叫做额定电压,额定电压时消耗的功率是额定功率,即P额=I额·U额.B.实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率,即P实=I·U实,P实不一定等于P额,若U实>U额,则P实〉P额,用电器可能实被烧毁。
焦耳定律
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瓦特 焦/秒 伏· 安 伏2/欧 电功率单位: ______________________ 安2· 欧 __________________ 电灯功率40W表示: 电流通过电灯每秒钟做功40焦耳 _____________________________ 灯泡的亮度取决于:实际功率 _________
6 3.6 10 1千瓦时=______________焦 (3)W=Pt的单位可以用两种:
电功率
时间
电功
瓦
千瓦
秒
小时
焦
千瓦时
(4)额定电压220V 标定(额定)电流5A 短时间的最大电流10A 每消耗1度电,转盘转了3000圈 5.电功率的测量 (1)原理: P=UI (2)方法:伏安法
L
(3)滑动变阻器的作用:
Q1 R1 Q2 R2 Q1 R2 Q2 R1
并联: I1 R2 I 2 R1
P R2 1 P2 R1
8.无论串联、并联:W=W1+W2
Q=Q1+Q2 P=P1+P2
15.R1>R2,电源电压相同,消耗的功率如图, 那么给下列功率从大到小排序 P1、P2 、 P1′、P2′ 、P1+P2、P1'+P2'
二、焦耳定律 1、内容:电流通过导体产生的热量跟电流 的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟 通电时间成正比. 2、公式:Q = I2Rt 3、单位:Q-焦,I-安,R-欧,t-秒
焦耳定律
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电流的热效应知识梳理:一、电流的热效应1、含义:电能转化成的内能(电流的热效应)2、探究影响电流热效应的因素①时间;②电流大小;③电阻大小研究方法: 与二、焦耳定律1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2、计算公式:Rt I Q 2=(适用于所有电路) 在纯电阻电路中:t R U UIt Q W 2=== 注:①焦耳定律公式是由实验总结出来的,只要有电流通过导体,都可以用它来计算电流所产生的热量,即适用于任何用电器产生热量的计算。
②纯电阻电路:串联电路中常用公式:Rt I Q 2= ;并联电路中常用公式:t R U W 2= 计算总热量常用公式Q 总=Q 1+Q 2(无论用电器串联或并联)3、在电路中的特点: Q 1:Q 2=R 1:R 2 (串联与电阻成正比)Q 1:Q 2=R 2:R 1 (并联与电阻成反比)4、当用电器为纯电阻时,W =Q (电能全部转化成内能)特例:电动机为非纯电阻,W >Q 。
5、应用——电热器:①定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理:焦耳定律③组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点:清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
基础巩固:1、电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,如图所示是我们常见的家用电器,其中主要利用电流的热效应工作的是( )A .电视机B .电饭锅C .电冰箱D .电风扇2、关于如图所示实验的说法中错误的是()A.该实验研究的是电流的热效应B.实验中采用了控制变量法C.观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少(第2题)(第3题)3、为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系,小明找来了如图所示的实验器材,小红问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油”.对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为合理的是()A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容4、如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三段阻值不同的电阻丝(R1<R2<R3)分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后体积变化最大的气球是()A.a B.b C.c D.三个相同(第4题)(第5题)(第6题)5、小明和小华想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,A瓶中的金属丝是铜丝,B瓶中的金属丝是镍铬合金丝,温度计显示煤油的温度.(1)这两个瓶中所盛煤油的质量应该.(2)小华问小明“水比较容易获得,干嘛不用水代替煤油?”对于这个问题,应该如何解释.(3)将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中,这是为了控制和相同.(4)实验过程中,小明和小华发现B瓶中温度计的示数升高的很快,而A瓶中温度计的示数几乎不变化.这是因为.(5)此实验的设计,除下应用了控制变量法,还应用了什么方法?答:.6、如图所示电路中,已知R1>R2,闭合开关S后()A.电流通过R1、R2产生的热量Q1<Q2 B.通过R1、R2的电流I1>I2C.R1、R2两端的电压U1>U2 D.R1、R2消耗的电功率P1>P27、电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热,由焦耳定律可知,造成上述现象的主要原因是( )A .通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B .通过电炉丝的电流比导线的电流大得多C .电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D .电炉丝的电阻比导线的电阻大得多8、把一台电动机接入电压220V 的电路中,通过电动机的电流5A ,电动机线圈的电阻为2Ω,1min 通过线圈的电流产生的热量为 .9、有2安培的电流通过一电阻器,在一定时间内产生一定的热量,如果电流增加到4安培,在相同的时间内产生的热量是前者的( )A .21倍B .41倍 C .4倍 D .2倍 10、已知电流I 安通过电阻R 欧,t 秒内产生的热量是Q 焦.如果电阻减半,电流变为原来的2倍,在相同的时间内产生的热量将是( )A .2QB .QC .Q/2D .8Q能力提升:一、影响电流热效应大小的因素1、如图是探究电流热效应的实验装置.烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,铜丝和镍洛合金丝的长度、横截面积均相同,则( )A .在甲图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系B .在乙图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系C .在甲图中,闭合开关一段时间后,两个瓶中温度计示数相同D .在乙图中,相同时间内,电流越大,温度计的示数升得越多2、如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验,下列分析正确的是( )A .甲、乙两次实验都应用了控制变量法B .甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多C .乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D .乙实验通电一段时间后,右侧U 形管中液面的高度差比左侧的小3、为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R 1、R 2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R 1<R 2,装入烧瓶的煤油质量相等,下列有关此探究活动的各种表述,错误的是( )A.在此实验中,电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B.甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C.比较相同通电时间内a,c两支温度计示数变化情况,可探究电流产生的热量与电流是否有关D.在相同的通电时间内,d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多(第3题)(第4题)4、小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实际电路,两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油,R A与R B是阻值不同的电热丝.(1)R A与R B采用串联的方式,其目的是为了控制通电时间、相等.(2)小明同学为了比较R A与R B阻值的大小,用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小,发现U A<U B,则R A R B(选填“>”“<”或“=”).(3)在相同的时间内,可通过观察来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快,试验液体选用煤油而不选水,主要是水的比热容比煤油(选填“大”或“小”).(4)通过实验,发现烧瓶B中煤油吸热多,这表明:在电流、通电时间相同的情况下,电阻(选填“越大”或“越小”),产生的热量越多.(5)小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”,则他们应将烧瓶A中煤油换成与其(选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝R A换成的电热丝.测量时,水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,水和煤油的末温分别为t水、t ,请写出煤油比热容的表达式:c煤油=.(已知水的比热容为c水).煤油小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差,原因主要有:.(只要写出一条即可)二、焦耳定律相关计算1、一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5min内产生的热量是J.一支电烙铁标有“220V 40W”,在额定电压下通电10min产生的热量是J.2、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈电阻为2Ω,线圈中电流为10A.这台电动机正常工作10s消耗的电能为W,产生的热量为Q,则()A.W=38000J,Q=2000J B.W=38000J,Q=38000JC.W=722000J,Q=2000J D.W=722000J,Q=38000J3、某导体电阻为10Ω,通电5min产生的热量是1200J,当通过该导体的电流增大为原来的2倍时,在相等时间内产生的热量是J.4、如图所示电路中,R1=20Ω,电路总电阻为12Ω,电流表示数为0.3A,请计算:(1)电源电压;(2)通电lmin电流通过R1产生的热量;(3)电阻R2的阻值.5、如图所示,电源电压为12V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0﹣3A.(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2消耗的最大电功率是多少?6、如图所示,电源电压为9伏,滑动变阻器上标有“2安、10欧”字样,电热丝额定电压和额定功率值分别为6伏和7.2瓦,容器内装有煤油100立方厘米,若电压表读数为5伏,加热时间为7分钟,问煤油的温度将升高多少度?(设电热丝放出的热量全部被煤油吸收,电热丝电阻不随温度而变,煤油的密度为0.8×103千克/米3,煤油比热为0.51卡/(克•℃).三、比值问题1、将一根电炉丝接在电路中,在时间t内产生的热量为Q1;如果将它对折后接在同一电路中,在相同时间内产生的热量为Q2,则Q1:Q2为()A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:22、通过甲乙两个电热器的电流之比为1:2,通电时间之比为2:3,产生的热量之比为2:9,则甲乙的电阻之比为()A.3:4 B.4:3 C.2:3 D.3:23、如图所示电路中,电阻R1=2R2,当开关S闭合后,在相同时间内R1和R2上产生的热量之比是()A.1:4 B.1:2 C.2:1 D.4:1(第3题)(第4题)4、如图所示,两电阻R1=R2,电源电压相同,要使甲、乙两电路图中产生的总热量相等,则所需时之比t甲:t乙为()A.4:1 B.1:4 C.2:1 D.1:2课后作业:1、如图所示是探究焦耳定律的实验装置,除了灯丝电阻R 甲>R 乙外,其余条件均相同.开关闭合,电路接通后,下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断.正确的是( )A .因为通过两电阻丝的电流相等,所以两电阻丝两端的电压相等B .因为通过乙瓶电阻丝的电流大,所以乙瓶的温度计示数变化快C .因为甲瓶中煤油的比热容要小,所以甲瓶的温度计示数变化快D .因为甲瓶中电阻丝产生的热量多,所以甲瓶的温度计示数变化快2、如图所示,在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水,现将阻值为R 1、R 2的电阻丝(R 1<R 2)分别按图中的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源.通电相同时间后,水温最高的是( )A .B .C .D .3、甲电炉的电阻是乙电炉电阻的2倍,加在甲电炉的电压是加在乙电炉上电压的2倍,则在相同的时间里,甲电炉产生的热量与乙电炉产生的热量相比较( )A .乙是甲的2倍B .甲是乙的2倍C .甲是乙的4倍D .甲、乙产生的热量相等4、两个电阻R 1:R 2=3:2的电阻丝,通过的电流之比为I 1:I 2=2:3,在相同的时间内,它们产生的热量之比是( )A .3:2B .2:3C .1:1D .4:95、两根电热丝电阻分别是R 1=100Ω、R 2=40Ω,当将它们串联后接入某一电源使用时,相同时间内产生的热量Q 1:Q 2= .若将它们并联后接入某电源使用时,相同时间内产生的热量'1Q :'2Q = .6、将两只分别标有“PZ220﹣40”和“PZ220﹣60”的电灯并联在电路中,正常工作时通两灯的电流比为 ,两灯在相同时间内产生的热量之比为 .7、一个“220V ,1000W”的电炉,接到110V 的电源上使用,要求单位时间内产生的热量不变,可采用的方法是( )A .将电炉丝截去21B .将电炉丝截去41 C .将电炉丝对折后使用 D .将电炉丝三等分再并联使用8、有两根电热丝,R 1=mR 2,若单独用R 1对一壶水加热,则所需时间为t 0.若将这两根电热丝同时连入电路,则烧开同一壶水所需的最短时间为(不计热损失)( )A .01t m B .01t m m + C .011t m + D .01t mm +9、在探究“影响电流热效应的因素”的实验中:(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少.下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是.A.探究电流与电压、电阻的关系B.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻C.在探究影响动能大小因素的实验中,小车动能的大小通过木块移动的距离来比较.实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是.(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见下表).实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.3 30 10 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流,其产生的热量.(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中(填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与中图中的烧瓶电阻(填“串联”或“并联”).(本题中,三个烧瓶中的液体质量相等)(4)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中(填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成,水和煤油吸热的多少是通过(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的.10、如图所示电阻R1为8Ω,R2为4Ω.求:(1)当开关S断开时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数是多少?(2)当开关S闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?通电5min产生多少J的热量?11、如图所示,R1=400Ω,R2的变阻范围是0—20欧姆,电源电压U=12V不变。
6 焦耳定律_电路中的能量转化(教科版)
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【精讲精析】 当电流表和电压表的示数为 0.5 A 和 1.0 V 时电动机停止工作,电路中只有电动机的内阻 U1 1.0 V 消耗电能,其阻值 r= = =2 Ω.当电动机正常 I1 0.5 A 工作时, 电流表、 电压表示数分别为 2.0 A 和 15.0 V, 则电动机的总功率 P 总=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W, 线圈电阻的热功率 P 热=I2r=2.02×2 W=8.0 W,所 2 以 P 输出 =P 总-P 热=30.0 W-8.0 W=22.0 W.
用3只这种电阻并联作为外 电阻,外电阻等于2Ω,因 此输出功率为50W。
例18 如图所示,电动势为E、内阻不 计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只 合上开关S1 ,三个灯泡都能正常工作.如 果再合上S2,则下列表述正确的是( C ) A.电源输出功率减小 B.L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大
解析:公式P=U2/R是根据功率公式和欧姆定律推导出来
的,只能用在纯电阻电路中,故C正确,A、B、D错误。
答案:C
例3 将阻值为R1=2Ω,R2=3Ω, R3=4Ω的三个电阻接到电源上,则 (1)将它们串联后接到电源上, 其总电阻为 9 Ω,它们的电压之 比为 2:3:4 ,它们消耗的电功率之比 为 2:3:4 。 (2)将它们并联后接到电源上, 其总电阻为 12/13 Ω,它们的电流之 比为 6:4:3 ,它们消耗的电功率之比 为 6:4:3 。
六、闭合电路中的几种功率 1.几种功率及相互关系 物理量
内容 电源的内耗 电源的功率P 功率P内 电源输出 功率P外
焦耳定律
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U U1 U 2 U n R R1 R2 Rn
I I1 I 2 I n
复二、并联电路特点: 习ຫໍສະໝຸດ U U1 U2 Un
1 1 1 1 R R1 R2 Rn
I I1 I 2 I n
V U=IR
V U>IR
S
2、在非纯电阻电路中,电功大于电热:W>Q
即电能只有一部分转化为内能,另一部分转化为机械能、化学 能等其它形式的能量: UIt=I2Rt + E其它>I2Rt U>IR, 也即欧姆定律不成立。
四、电功率与热功率
W P UI t
Q P I 2R t
(1)区别: 电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路 上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和 通过的电流强度的乘积; 热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功 率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电 路电阻的乘积. (2)联系: 对纯电阻电路,消耗的电功率等于产生的热功率; 对非纯电阻电路,消耗的电功率等于产生的热功率 与转化为除热能外其他形式的功率之和.
二、焦耳定律(电热的计算)
1 .电流做功的过程,是电能转化为其他形式能量 的过程. 电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能 转化为化学能;电热器把电能转化为热能.
二、焦耳定律(电热的计算)
2.焦耳定律:电流通过导体时产生的热量 Q(或称电 热) 等于电流 I的二次方、导体的电阻 R 和通电时 间 t 三者的乘积 . 2
P UI I R U / R
P UI I R U / R
例题:
1、对计算任何用电器的电功率都适用 的公式是( CD )
A.P I R
物理知识点总结之焦耳定律
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物理知识点总结之焦耳定律物理知识点总结之焦耳定律在平日的学习中,大家最熟悉的就是知识点吧?知识点是知识中的最小单位,最具体的内容,有时候也叫“考点”。
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1、凡是有电流通过导体时,都可以用它来计算所产生的热量;2、公式Q=UIt,只适用于纯电阻电路,这时电流所做的功全部用来产生热量,用它计算出来的结果才是导体产生的热量。
【典型例题】例析:在电源电压不变时,为了使电炉在相等的时间内发热多些,可采取的措施是()A. 增大电热丝的电阻B. 减小电热丝的电阻C. 在电热丝上并联电阻D. 在电热丝上串联电阻解析:有同学认为应选(A),根据焦耳定律Q=I2Rt,导体上放出的热量与电阻成正比,所以要增加热量,可增大电阻初中地理。
这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。
焦耳定律所阐述的导体上放出的热量和某一个量的比例关系是在其他一些量不变的条件下才成立的,如放出的热量和电阻成正比,是指电流强度和通电时间都不变的条件下热量与电阻成正比,按题意,通电时间是相同的,但由于电源电压是不变的,通过电热丝的电流强度将随着电阻的增大而减小,若再根据Q=I2Rt,将不易得出正确的结论。
事实上,在电压一定的条件下,根据可知,减小电热丝的电热丝的电阻就可增大电功率,即在相同时间内发热多些。
答案:B中考物理概念公式复习之测量【—中考物理概念公式复习之测量】对于物理中测量概念公式的学习,我做下面的复习,希望同学们认真学习下面的知识。
测量1、长度的测量是最基本的测量?最常用的工具是。
2、长度的主单位是 ?用符号表示?我们走两步的距离约是米.3、长度的单位关系是? 1千米= 米?1分米= 米, 1厘米= 米?1毫米= 米人的头发丝的直径约为?0.07 地球的半径?64004、刻度尺的正确使用?(1)、使用前要注意观察它的、和 ?(2)、用刻度尺测量时?尺要沿着所测长度?不利用磨损的零刻线?(3)、读数时视线要与尺面 ?在精确测量时?要估读到的下一位?(4)、测量结果由和组成。
人教版高中物理选修-第二章焦耳定律-ppt精品课件
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2.电功率:单位时间内电流所做的功
P W UI t
(1)一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积. (2)电功率表示电流做功的快慢. (3)单位:在国际单位制中是瓦(W),常 用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW).
1kW=103W=106mW=10-3MW
例2:一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压 后, 消耗的功率是66W。求:
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流强度。
I=P/U=0.3A
(2)电风扇正常工作时转化为机械能和内能的功 率以及电机的效率。 P热=I2R=1.8W
P机=P电-P热=64.2W η=P机/P电=97.3% (3)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,
求这时通过电动机的电流,以及电风扇消耗的 电功率和发热功率。 I′=U/R=11A
P电=UI′=2.42×103W
P热=P电=2.42×103W
人教版高中物理选修3-1 第二章第5节 焦耳定律 课件(共20张PPT)【PPT优秀课件】 -精美 版
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300~ 800
100~ 150
800~ 1200
40~60
二、电功率和热功率
1.电流做功的过程,是电能转化为其他形式能量的 过程. 电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化 为化学能;电热器把电能转化为热能.
在真空中,电场力对电荷做正功时,减少的 电势能转化为电荷的动能;在金属导体中,在电 场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子 碰撞,把定向移动的功能传给离子,使离子热运 动加剧,将电能完全转化为内能.
焦耳定律
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课堂小结
焦耳定律 的实验和
内容
电热的利 用和危害
随堂练习
关于焦耳定律(电热)的计算练习题
1.某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时, 1min产生多少焦耳的热量?
解:Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
若电流变为原来的2倍,其它条件不变,
则电热是原来的____4___倍
2.一只额定功率是450w的电饭锅,在额定电压 下使用,每分钟产生多少热量?
实验1:研究电热与电阻关系
结论1: 在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻
越大,产生的热量就 越多 。
实验2:研究电热与电流关系
结论2:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个 电阻的电流越大,这个电阻产生的热量 越多 。
二、焦耳定律
1.内容: 电流通过导体产生的热量跟 电流的平方成正比,跟导体的 电阻成正比,跟通电时间成正 比。
=5.85×105J
答:电动机消耗的电能为6.6×105焦,产生的热量为7.5×104焦,有 5.85×105焦电电能转化为机械能
想想议议
额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越 小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是 按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量 越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?
Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J
4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻 丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的 热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时 的电阻。
解: PW Q6.6140 J1.1130 W t t 6s0
∵ P=I2R
∴ RIP2 1.(15A1)203J44W
2.在并联电路中,由P=UI, I U ,可以得出P= U 2 t 。
物理串并联 公式
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一、欧姆定律部分1.I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)2.I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等)3.U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)4.I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和)5.U=U1=U2=…=Un (并联电路中电压的特点:各支路两端电压相等。
都等于电源电压)6.R=R1+R2+…+Rn (串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)7.1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn (并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)8.R并=R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)9.R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式)10.U1:U2=R1:R2 (串联电路中电压与电阻的关系:电压之比等于它们所对应的电阻之比)11.I1:I2=R2:R1 (并联电路中电流与电阻的关系:电流之比等于它们所对应的电阻的反比)二、电功电功率部分12.P=UI (经验式,适合于任何电路)13.P=W/t (定义式,适合于任何电路)14.Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路)15.P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路)16.W=UIt (经验式,适合于任何电路)17. P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路)18. P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)19. W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。
其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热)20. W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路)21. W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)22.P1:P2=U1:U2=R1:R2 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)23.P1:P2=I1:I2=R2:R1 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)串联:I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2 U1/U2=R1/R2 P1/P2=R1/R2 Q1/Q2=R1/R2W1/W2=R1/R2并联:I=I1+I2 U=U1=U2 1/R=1/R1+1/R2 U1/U2=R2/R1P1/P2=R2 /R1 Q1/Q2=R1/R2W1/W2=R2/R2。
串并联电路 焦耳定律
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高三年级物理导学案(34) 编写人:王渊 班级: 姓名: 教学课题: 串并联电路 焦耳定律核心知识:一、串并联电路分析常用的推论1.串联电路:串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.若n 个相同的电阻串联,总电阻R 总=nR.2.(1)并联电路:并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(2)n 个相同的电阻并联,总电阻等于其中一个电阻的1n .即R 总=1nR. (3)两个电阻并联时的总电阻R =R 1R 2R 1+R 2,当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小.由此知:多个电阻并联时,其中任一个电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小.3.无论是串联电路,还是并联电路,或者是混联电路,只要其中一个电阻增大(或减小),总电阻就增大(或减小).4.无论电路怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总等于各电阻(用电器)耗电功率之和.二、电功与电热的计算1.W =IUt 普遍适用于计算任何一段电路上的电功.P =IU 普遍适用于计算任何一段电路上消耗的电功率.2.Q =I 2Rt ,只用于计算电热.3.对纯电阻电路来说,由于电能全部转化为内能,所以有关电功、电功率的所有公式和形式都适用,即W =IUt =I 2Rt =U 2R t ,P =IU =I 2R =U 2R . 4.在非纯电阻电路中,总电能中的一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能,即:W 总=UIt =E 其他+Q ,电热仍用Q =I 2Rt 计算.这时,W 总=IUt>Q =I 2Rt ,同理P 总>P 热.三、用电器正常工作的分析方法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)用电器的实际电功率等于其额定功率.如果以上三个条件中的任何一个得到满足,其余两个条件必定同时满足.课堂探究1、如下图所示,额定电压都是110 V ,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的两灯泡,接在220 V 电路上使用,使电灯能够正常发光,且电路中消耗电能最小的电路是哪一个( ).C [根据P =U 2R 知R =U 2P,按题目已知P A >P B ,则R A <R B .对于A 、B 电路,B 的电压大于A 的电压,B 灯将烧毁,两灯不能正常发光,故本题A 、B 均错.C 电路中通过变阻器调节,可使左右两部分电阻相等,即均在110 V 额定电压下工作而正常发光,P 总=2P A =200 W.D 电路中若通过变阻器调节,左右两部分电阻也可能相等,保证A 、B 两灯均在110 V 下工作而正常发光,易知P 总=2(P A +P B )=280 W ,故C 对,D 错.]2.有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V ,60 W ”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端,灯泡正常发光,则( )A .电解槽消耗的电功率为120 WB .电解槽的发热功率为60 WC .电解槽消耗的电功率为60 WD .电路消耗的总功率为60 WC [灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压,且干路电流I =I 灯=60 W 110 V ,则电解槽消耗的功率P =P 灯=60 W ,C 对,A 错;电解槽的发热功率P 热=I 2R =1.3 W ,B 错;整个电路消耗的功率P 总=220 V ×60 W 110 V=120 W ,D 错.] 3.如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电阻为r =0.6 Ω,电路中的固定电阻R =10 Ω,电路两端的电压U =160 V ,电压表的示数U ′=110 V ,则通过电动机的电流是多少?电动机的输入功率和输出功率又各是多少?5 A 550 W 535 W解析 在处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能的转化和守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系而求解.电阻R 与电动机串联,电流相等,对电阻R 根据欧姆定律得:I =U -U ′R =160-11010A =5 A 电动机的输入功率P =IU ′=5 A ×110 V =550 W电动机的发热功率P 1=I 2r =52×0.6 W =15 W所以电动机的输出功率P 出=P -P 1=535 W课后训练4.下列说法中正确的是( )A .一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B .并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大D .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小5.电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中.已知R 1=10 Ω、R 3=5 Ω,R 1两端的电压为6 V ,R 2两端的电压为12 V ,则( )A .电路中的电流为0.6 AB .电阻R 2的阻值为20 ΩC .三只电阻两端的总电压为21 VD .电阻R 3两端的电压为4 V6.关于四个公式①P =UI ;②P =I 2R ;③P =U 2R ;④P =W t ,下列叙述正确的是( ) A .公式①④适用于任何电路的电功率的计算B .公式②适用于任何电路的热功率的计算C .公式①②③适用于任何电路电功率的计算D .以上均不正确7.一台额定电压为U 的电动机,它的电阻为R ,正常工作时通过的电流为I ,则( )A .电动机t 秒内产生的热量是Q =UItB .电动机t 秒内产生的热量是Q =I 2RtC .电动机的功率为P =I 2RD .电动机的功率为P =U 2/R4.ABC [由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A 、B 、C 对,D 错.]5.ABC [电路中电流I =U 1R 1=610 A =0.6 A ;R 2阻值为R 2=U 2I =120.6Ω=20 Ω,三只电阻两端的总电压U =I(R 1+R 2+R 3)=21 V ;电阻R 3两端的电压U 3=IR 3=0.6×5 V =3 V .]6.AB [P =UI 、P =W t 适用于任何电路的电功率的计算,而P =I 2R 、P =U 2R只适用于纯电阻电路的电功率的计算,故A 正确,C 错误.P =I 2R 适用于任何电路的热功率的计算,P =UI 、P =U 2R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算,故B 正确.]7.B [电动机工作时,是非纯电阻电路,输入的总电能为UIt ,它转化为两部分:一是电动机内阻上产生的热能Q =I 2Rt ,二是电动机对外输出的机械能E =UIt -I 2Rt.]。
焦耳定律
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焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:Q =UIt= U2t/R=W=Pt
①串联电路中常用公式:Q= I2Rt 。
Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn
并联电路中常用公式:Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1
②无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q= Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q= U2t/R=Pt
应用——电热器:
①定义:利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理:焦耳定律
③组成:电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点:清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
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焦耳定律串并联电路
一.选择题(共18小题)
1.(2015•广州校级模拟)如图是4种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220V,40W”.当灯泡所消耗的功率都调至20瓦时,哪种台灯消耗的功率最小()
A.B.C.D.
2.(2015•浙江)下列说法正确的是()
A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比
D.弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
3.(2014•上海)将阻值随温度升而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联,接在不计内阻的稳压电源两端.开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等,保持Ⅰ温度不变,冷却或加热Ⅱ,则Ⅱ的电功率在()A.加热时变大,冷却时变小B.加热时变小,冷却时变大
C.加热或冷却时都变小D.加热或冷却时都变大
4.(2012•上海)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()
A.总功率一定减小B.效率一定增大
C.热功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小
5.(2007•海南)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V.若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端,则灯泡消耗的电功率()
A.等于36W B.小于36W,大于9W
C.等于9W D.小于36W
6.(2012•浙江)功率为10w的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60W的白炽灯,均用10W的LED灯替代.估算出全国一年节省的电能最接近()
A.8×108KW•h B.8×1010KW•h C.8×1011KW•h D.8×1013KW•h
7.(2015•江门模拟)一个直流电动机所加电压为U,电流为I,线圈内阻为R,当它工作时,下述说法中正确的是()
A.电动机的输出功率为IU﹣I2R
B.电动机的输出功率为
C.电动机的发热功率为I2R
D.电动机的功率可写作IU=I2R=
8.(2015•潍坊校级模拟)有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标为“110V 60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,灯泡正常发光,则()
A.电解槽消耗的电功率为120W B.电解槽发热功率为60W
C.电解槽消耗的电功率为60W D.电路消耗总功率为60W
9.(2010•安徽)如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2
为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()
A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大
B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小
C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大
D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小
10.(2015•乐山一模)图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R 组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程减小
D.上述说法都不对
11.(2015•高安市校级模拟)如图所示,电阻R1、R2串联在12V的电路中,R1=6kΩ,R2=3kΩ.当用电阻不是远大于R1和R2的电压表0~3V量程测量R2两端的电压时,电压表的读数是
3V.当用该电压表0~15V量程测量R1两端的电压时,电压表的读数为()
A.9V B.7.5V C.8V D.6V
12.(2013•沈阳校级模拟)一个T型电路如图所示,电路中的电R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω.另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计.则()
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80V
13.(2015•合肥一模)图甲所示的电路中,电流表A1指针指满刻度,电流表A2的指针指满刻度的处;图乙中,A2指针指满刻度,A1指针指满刻度的处.已知A1的内阻为0.45Ω,
则A2的电阻为()
A.0.1Ω B.0.15ΩC.0.3ΩD.0.6Ω
14.(2014秋•成都期末)如图所示,有三个电阻,已知R l:R2:R3=1:3:6,则电路工作时,电压U l:U2为()
A.1:6 B.1:9 C.1:3 D.1:2
15.(2015•江苏校级学业考试)如图是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P为可调节滑片,下列说法中正确的有()
A.P在b点,灯最亮
B.P在c点,灯最亮
C.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐增大
D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减少
16.(2014秋•衡阳期末)相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后()
A.A1的读数比A2的读数大
B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大
C.V1的读数比V2的读数大
D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大
17.(2013•青浦区一模)如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W,则此电路中允许消耗的最大功率为()
A.22W B.12W C.15W D.16W
18.(2014秋•安庆期末)如图所示是一个电路的一部分,其中R1=10Ω,R2=4Ω,R3=4Ω,I1=0.3A,I2=0.5A,那么电流表测得的电流为()
A.0.25A,方向向右B.0.15A,方向向左
C.0.75A,方向向左D.0.35A,方向向右
二.填空题(共2小题)
19.(2008•海南)一毫安表头满偏电流为9.90mA,内阻约为300Ω.要求将此毫安表头
改装成量程为1A的电流表,其电路原理如图1所示.图中,是量程为2A的标准电流表,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.
(1)完成下列实验步骤:
①将图2虚线框内的实物图按电路原理图连线;
②将滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;
③合上开关;
④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,
使标准电流表读数为1A;
⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会
(填“增大”、“减小”或“不变”);
⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为,同时毫安表指针满偏.(2)回答下列问题:
①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω,由此可知毫安表头的内阻
为.
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为A.
⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因
素:.
20.(2012•天津)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,
如图所示.已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验.
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为(填步骤的字母代号);A.合上开关S2
B.分别将R1和R2的阻值调至最大
C.记下R2的最终读数
D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半,此时R2的最终读数为r
E.合上开关S1
F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数
②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比
(填“偏大”、“偏小”或“相等”);
③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻R S的表达式,R S=.
三.解答题(共2小题)
21.(2014•杨浦区一模)如图所示是一提升重物用的直流电动机的电路图.已知电动机的内阻R机=0.5Ω,电源电压U=4V,电压表的示数U=3V,电流表的示数I=0.1A,g取10m/s2.求:(1)电动机的输入功率P入.
(2)如果重物质量m=0.1kg,在t=3s内匀速上升65cm.那么,这个直流电动机的效率是多少?
22.(2005•江苏)将满偏电流I g=300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对.
(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源的电动势E=4V ):先闭合S1,调节R,使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S2,保持R不变,调节R′,使电流表指针偏转
到满刻度的,读出此时R′的阻值为200Ω,则电流表内阻的测量值Rg=Ω.
(2)将该表改装成量程为3V的电压表,需(填“串联”或“并联”)阻值为R0=Ω的电阻.
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图.
焦耳定律串并联电路
参考答案
一.选择题(共18小题)
1.C 2.C 3.C 4.ABC 5.B 6.B 7.AC 8.C 9.B 10.B 11.B 12.AC 13.A 14.D 15.D 16.AC 17.B 18.A
二.填空题(共2小题)
19.b减小1A3100.495电阻箱的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等.20.BEFADC相等
三.解答题(共2小题)
21.22.100串联9900。