第2课时串并联电路焦耳定律精选文档.ppt

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1、第2课时串并联电路焦耳定律本讲稿第一页，共四十二页解析解析 (1)(1)S S断开时断开时,由于由于R R1 1+R R4 4=R R2 2+R R5 5=4 k,=4 k,因此两支因此两支路电流均为路电流均为I I=4.5 mA,=4.5 mA,所以所以U Uacac=I IR R1 1=13.5 V,=13.5 V,U Uabab=I IR R2 2=9.0 V=9.0 V c c=U Uabab-U Uacac=-4.5 V=-4.5 V d d=-=-U Ubdbd=-=-I IR R5 5=-9.0 V=-9.0 V(2)(2)S S闭合时闭合时,通过通过R R2 2的电流的电流I

2、I2 2=I I-I I1 1=5 mA,=5 mA,所以所以U Uacac=I I1 1R R1 1=12 V,=12 V,U Uabab=I I2 2R R2 2=10 V=10 V则则U Ubcbc=U Uacac-U Uabab=2 V,=2 V,c c=-=-U Ubcbc=-2 V=-2 V通过通过R R3 3的电流的电流I I3 3=mA,=mA,方向自下而上方向自下而上通过通过R R4 4的电流的电流I I4 4=I I1 1+I I3 3=mA=mA本讲稿第二页，共四十二页答案答案 (1)-4.5 V -9.0 V(1)-4.5 V -9.0 V(2)5 mA mA mA -

3、2 V(2)5 mA mA mA -2 V 分析电路中各点电势的一般方法是分析电路中各点电势的一般方法是:(1)(1)根据电路结构确定各部分电路的电流方向和大根据电路结构确定各部分电路的电流方向和大小小.(2)(2)由于电流流过电阻会产生电势降落由于电流流过电阻会产生电势降落,根据部分根据部分电路欧姆定律确定某部分电路的电势差电路欧姆定律确定某部分电路的电势差.(3)(3)由电路本身确定的或人为假设的基准电势点由电路本身确定的或人为假设的基准电势点,利利用电势降落与电阻或基准点的关系分析确定研究点用电势降落与电阻或基准点的关系分析确定研究点的电势的电势.方法提炼方法提炼本讲稿第三页，共四十二页

4、变式练习变式练习1 1 如图如图4 4所示电路中所示电路中,R R1 1=5,5,R R2 2=7,=7,R R3 3=8,=8,R R4 4=10,=10,R R5 5=10,=10,C C=20 F,=20 F,A A、B B两端电压两端电压U U=15 V,=15 V,不计电表内阻不计电表内阻对电路的影响对电路的影响.求求(1)(1)电流表和电压表的示数电流表和电压表的示数.(2)(2)电容器电容器C C所带的电量所带的电量.图图4 4本讲稿第四页，共四十二页解析解析 (1)(1)由于电流表短路和电压表断路由于电流表短路和电压表断路,可知可知R R2 2、R R3 3、R R4 4串联后

5、与串联后与R R1 1并联并联,R R5 5上无电流等效为导线上无电流等效为导线.流过电流表的示数为流过电流表的示数为电压表的示数等于电压表的示数等于R R4 4上的电压上的电压,大小为大小为本讲稿第五页，共四十二页(2)(2)电容器电容器C C两端的电压等于电阻两端的电压等于电阻R R2 2和和R R3 3上的电压上的电压之和之和,电容器所带的电荷量为电容器所带的电荷量为Q Q=C C (R R2 2+R R3 3)=2010=2010-6-6 (7+8)C (7+8)C=1.810=1.810-4-4 C C答案答案 (1)3.6 A 6 V (2)1.810(1)3.6 A 6 V (2

6、)1.810-4-4 C C本讲稿第六页，共四十二页题型题型2 2 用电器正常工作的分析方法用电器正常工作的分析方法【例【例2 2】如图如图5 5所示电路中所示电路中E E为电源为电源,其电动势其电动势E E=9.0 V,=9.0 V,内阻可忽略不内阻可忽略不 计计;ABAB为滑动变阻器为滑动变阻器,其电阻其电阻R R=30;L 30;L为一小灯泡为一小灯泡,其额定电压其额定电压 U U=6.0 V,=6.0 V,额定功率额定功率P P=1.8 W;S=1.8 W;S为开关为开关.开始时滑动开始时滑动 变阻器的触头位于变阻器的触头位于B B端端,现在接通开关现在接通开关S,S,然后将触然后将触

7、 头缓慢地向头缓慢地向A A端滑动端滑动,当到达某一位置当到达某一位置C C处时处时,小灯小灯 泡刚好正常发光泡刚好正常发光.则则CBCB之间的电阻应为之间的电阻应为 ()()A.10 B.20 C.15 D.5 A.10 B.20 C.15 D.5 图图5 5本讲稿第七页，共四十二页解析解析 本题考查串联电路的特点及额定电压、额定功率本题考查串联电路的特点及额定电压、额定功率与电阻的关系与电阻的关系.关关键是对额定电压、额定功率概键是对额定电压、额定功率概念的理解念的理解,明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路.灯泡的工作电流灯泡的工作电流I I=A=0.3 A

8、=A=0.3 A此时此时ACAC间电阻间电阻R R1 1=10=10 故故CBCB间电阻间电阻R R2 2=R R-R R1 1=20=20 故故B B选项正确选项正确.答案答案 B本讲稿第八页，共四十二页规律总结规律总结 用电器正常工作的条件用电器正常工作的条件:(1)(1)用电器两端的实际电压等于其额定电压用电器两端的实际电压等于其额定电压.(2)(2)用电器中的实际电流等于其额定电流用电器中的实际电流等于其额定电流.(3)(3)用电器的实际电功率等于其额定功率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,其余两个条件必其余两个

9、条件必定同时满足定同时满足.本讲稿第九页，共四十二页题型题型3 3 非纯电阻电路的分析非纯电阻电路的分析【例【例3 3】有一个小型直流电动机有一个小型直流电动机,把它接入电压为把它接入电压为U U1 1=0.2 V=0.2 V的电路中时的电路中时,电机不转电机不转,测得流过电动机测得流过电动机的电流是的电流是I I1 1=0.4 A;=0.4 A;若把电动机接入若把电动机接入U U2 2=2.0 V=2.0 V的电的电路中路中,电动机正常工作电动机正常工作,工作电流是工作电流是I I2 2=1.0 A.=1.0 A.求电求电动机正常工作时的输出功率多大动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机

10、正如果在电动机正常工作时常工作时,转子突然被卡住转子突然被卡住,此时电此时电动机的发热功率动机的发热功率是多大是多大?本讲稿第十页，共四十二页思路点拨思路点拨 解答本题时解答本题时,应把握以下两点应把握以下两点:(1)(1)当电动机不转时当电动机不转时,电动机为纯电阻电动机为纯电阻R R=,=,P P热热=U UI I.(2)(2)当电动机转动时当电动机转动时,电动机为非纯电阻电动机为非纯电阻,R R ,P P热热=I I2 2R R R RD D,这时电阻器这时电阻器R RD D两端的电压两端的电压U UD D ,电阻电阻R R1 1两端的电压两端的电压U U1 1 ,由由电功率计算式综合比

11、较得出电功率计算式综合比较得出,A,A、B B、D D错误错误,C,C正确正确.答案答案 C本讲稿第三十五页，共四十二页6.6.用一个标有用一个标有“12 V,24 W”12 V,24 W”的的 灯泡做实验灯泡做实验,测得灯丝电阻随测得灯丝电阻随 灯泡两端电压变化关系图象如灯泡两端电压变化关系图象如 图图1212所示所示.(1)(1)在正常发光条件下在正常发光条件下,灯泡的电功率为多大灯泡的电功率为多大?(2)(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为室温为300 K,300 K,求正常发光条件下灯丝的温度求正常发光条件下灯丝的温度.(3)(3)将一定值电阻与灯泡串联后

12、接到将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V20 V电压上电压上,要使灯泡能正常发光要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大串联的电阻为多大?(4)(4)当合上开关后当合上开关后,需要需要0.5 s0.5 s灯泡才能达到正常灯泡才能达到正常 亮度亮度,为什么这时电流比开始时小为什么这时电流比开始时小?计算电流的最计算电流的最 大值大值.图图1212本讲稿第三十六页，共四十二页解析解析 (1)(1)由图知由图知,正常发光时正常发光时R R=8,=8,由由P P=18 W.(2)=18 W.(2)由图知由图知,室温时电阻室温时电阻R R=1,=1,由由 ,得得T T=2 400 K.=2 400 K.(3

13、)(3)串联电路电压分配与电阻成正比串联电路电压分配与电阻成正比,得得R Rx x=5.33.=5.33.(4)(4)刚合上开关灯未正常发光刚合上开关灯未正常发光,温度低温度低,电阻小电阻小,电流电流大大,I Im m=12 A.=12 A.答案答案 (1)18 W (2)2 400 K (3)5.33 (4)(1)18 W (2)2 400 K (3)5.33 (4)刚刚合上开关灯未正常发光合上开关灯未正常发光,温度低温度低,电阻小电阻小,电流大电流大12 A12 A本讲稿第三十七页，共四十二页7.7.如图如图1313所示为摩托车转所示为摩托车转向灯电路向灯电路,S,S为转向开关为转向开关,

14、它是三掷它是三掷开关开关.D.D为转向指示灯为转向指示灯(装在仪表内装在仪表内).RD).RD1 1、R RD D2 2为前后两个为前后两个右转向右转向灯灯,LD,LD1 1、LDLD2 2为前后两个左转向灯为前后两个左转向灯.已知电源电压为已知电源电压为6 6 V,V,内阻不计内阻不计,四只转向灯用四只转向灯用“6 V,15 W”6 V,15 W”的灯泡的灯泡,D,D用用“6 6 V,1 W”V,1 W”的小灯泡的小灯泡.试判断试判断 图图1313本讲稿第三十八页，共四十二页(1)(1)当转向开关当转向开关S S与与1 1连通时电路中各灯的发光情况连通时电路中各灯的发光情况?要求通过计算说明

15、要求通过计算说明.(2)(2)该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转向该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转向灯发光情况有何区别灯发光情况有何区别?在电路的什么位置安装什么器在电路的什么位置安装什么器件件(或说出器件的功能或说出器件的功能),),可以使转向灯的发光与实际可以使转向灯的发光与实际情况相符情况相符.解析解析 (1)(1)转向开关转向开关S S与与1 1连通时电路中各灯的发光情连通时电路中各灯的发光情况况:前后右转向灯前后右转向灯RDRD1 1、RDRD2 2正常发光正常发光,指示灯指示灯D D正常发正常发光光,左指示灯很小不发光左指示灯很小不发光.转向灯电阻转向灯电阻R R1

16、1=2.4=2.4 指示灯电阻指示灯电阻R R2 2=36=36 本讲稿第三十九页，共四十二页每只右转向灯均获得每只右转向灯均获得6 V6 V电压电压,正常发光正常发光.每只左转向灯获得电压每只左转向灯获得电压U U1 1=0.2 V,=0.2 V,远小于正常发光电压远小于正常发光电压6 V,6 V,所以不能发光所以不能发光.指示灯获得电压指示灯获得电压U U2 2=5.8 V,=5.8 V,接近正常发光接近正常发光电压电压6 V,6 V,基本上正常发光基本上正常发光.本讲稿第四十页，共四十二页(2)(2)该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转向灯发光情况的区别是不能闪烁发光向灯发光情况的区别是不能闪烁发光.在电路的干路位置安装电磁继电器在电路的干路位置安装电磁继电器(使电路不断断使电路不断断开闭合的功能开闭合的功能),),可以使转向灯的发光与实际情况可以使转向灯的发光与实际情况相符相符.答案答案 见解析见解析本讲稿第四十一页，共四十二页反思总结反思总结返回返回 本讲稿第四十二页，共四十二页