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1、第九章第九章B B节节 电功电功 电功率电功率一、电功、电功率，电热、热功率一、电功、电功率，电热、热功率2）电功率：）电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率，单位时间内电流所做的功叫做电功率，用用P表示，单位瓦（表示，单位瓦（W），有），有1）电功：）电功：电流所做的功，用电流所做的功，用W表示，单位焦（表示，单位焦（J），），有有 3）电热：）电热：电流通过导体发出的热量电流通过导体发出的热量4）热功率：单位时间内发热的功率）热功率：单位时间内发热的功率 非非纯纯电电阻阻电电路路纯纯电电阻阻电电路路公式公式实例实例能量转化能量转化只有电阻的电只有电阻的电路，不含电容路，不含电容器，电感器

2、，器，电感器，电解槽，电动电解槽，电动机）机）电能完全转电能完全转化成内能，化成内能，此时此时W=Q，即即UI It=I I2Rt,显显然然U=I IR除电阻外，还除电阻外，还含有电容器，含有电容器，电感器，电解电感器，电解槽，电动机的槽，电动机的电路电路电能转化成电能转化成内能外，还内能外，还转化为其他转化为其他形式的能。形式的能。此时此时WQ,即即UI ItI I2Rt,显然显然UI IR二、纯电阻电路二、纯电阻电路和和非纯电阻电路：非纯电阻电路：习题课习题课 简单串联、并联组合电路简单串联、并联组合电路例题：例题：下列各题中各灯泡的阻值分别为下列各题中各灯泡的阻值分别为1)R1=1R2=

3、2R3=3请计算请计算R1R2R32)R1R2R31：1：11：2：31：2：36：3：21：1：16：3：2一、比值运算一、比值运算R1R2R33)4)R1R3R2点评点评:对于混联电路各物理量的比值关系对于混联电路各物理量的比值关系,可以可以首先判断首先判断各电流的关系各电流的关系,再根据再根据U=IR,P=IU=IR,P=I2 2R R求解，会十分方便。求解，会十分方便。5：1：15：2：325：2：35：3：25：6：625：18：12练习：练习：如图已知如图已知R1 R2 R3 R4=1,4 3 2 求求:(1)通过四个电阻的电流之比通过四个电阻的电流之比;(2)四个电阻两端的电压之

4、比。四个电阻两端的电压之比。R2R1R3R49：4：4：59：8：12：20二、电功率的计算方法二、电功率的计算方法例例1：将一个将一个“220V，40W”的灯泡和一个的灯泡和一个“220V，100W”的灯泡串联后接在的灯泡串联后接在220V的的电路中，哪一个电灯泡亮？电路中，哪一个电灯泡亮？答：答：串联在电路中的串联在电路中的220V，40W的灯泡比较亮。的灯泡比较亮。P120.4W；P28.16W分析：分析：经过计算可知，两灯的实际功率分别为经过计算可知，两灯的实际功率分别为点评：点评：电功率的计算公式有：电功率的计算公式有：若为纯电阻电路若为纯电阻电路例例2 2：有两只额定电压都是有两只

5、额定电压都是110V110V的灯泡的灯泡A A和和B B，A A的额的额定功率是定功率是100W100W，B B的额定功率是的额定功率是40W40W，为了使它们接，为了使它们接在在220V220V的电路上能正常发光。图中哪些连接方法是的电路上能正常发光。图中哪些连接方法是能使两灯正常发光的？哪种连接方法最合理？此时能使两灯正常发光的？哪种连接方法最合理？此时电路消耗的总功率是多少？电路消耗的总功率是多少？答案：答案：（B）（）（C）两种连接不能使两灯正常发光，而）两种连接不能使两灯正常发光，而（A）（）（D）两种连接可使两灯正常发光。）两种连接可使两灯正常发光。D消耗的总消耗的总功率功率280

6、W，A消耗的总功率消耗的总功率200W，所以用（，所以用（A）连）连接方法最为合理接方法最为合理。用比例关系求功率也很常用。用比例关系求功率也很常用。练习练习1：如图，每个电阻都为如图，每个电阻都为2，额定功率定功率均均为16W，要使，要使电路安全工作，路安全工作，则输入入电路路的最大功率不得超的最大功率不得超过多少？多少？R1R2R3AB练习：练习：如图，如图，L1，L2标有标有“220V，100W”字样；字样；L3，L4标有标有“220V，40W”字样，现把字样，现把A，B两两端接入电路，且端接入电路，且4灯都能发光，则各灯消耗功灯都能发光，则各灯消耗功率关系排列是（率关系排列是（）L1L

7、3L2L4A）P1=P2P3=P4B）P1P2P4P3C）P4P3P1P2D）P4P1P2P3答案：答案：D三、电路的动态变化问题三、电路的动态变化问题题目类型：题目类型：电键的断开闭合，滑动变阻器滑片电键的断开闭合，滑动变阻器滑片的滑动等。的滑动等。例例1：当滑动变阻器当滑动变阻器R的滑片的滑片P向下滑动时，电流表向下滑动时，电流表A1 的示数将的示数将 ，电流表，电流表A2示数将示数将 ，电流表，电流表A3示数示数将将_，电压表电压表V示数将示数将 （选填（选填“变大、变小或变大、变小或不变不变”）A1A2VR3PU U 答案：答案：变大，变小，变大，变小。变大，变小，变大，变小。L1L2

8、A3解题原则：解题原则：1、局部整体局部局部整体局部。2、先先分析分析干路干路电阻电阻后后分析分析支路支路电路。电路。3、先先分析分析固定固定电阻电阻后后分析分析变化变化电阻。电阻。具体步骤：具体步骤：从变化的支路电阻变化从变化的支路电阻变化 总电阻变化总电阻变化总电流变化总电流变化干路上用干路上用电器的电压、电流变化电器的电压、电流变化支路上用电支路上用电器的电压、电流变化器的电压、电流变化点评：点评：电路的动态变化问题电路的动态变化问题练习：练习：如图所示的电路，总电压如图所示的电路，总电压U不变，当滑不变，当滑动变阻器动变阻器R3的滑片向上移动时，各电表的示数的滑片向上移动时，各电表的示

9、数如何变化？如何变化？答案：答案：电压表示数变大，电流表电压表示数变大，电流表A1示数示数变小，电流表变小，电流表A2的示数变大，故知电流表的示数变大，故知电流表A3示数变小。示数变小。U U解释：解释：当并联的用电器越多，总电阻越小，干当并联的用电器越多，总电阻越小，干路输电线电阻中的电流就越大，分去的电压也路输电线电阻中的电流就越大，分去的电压也就越多，从而导致用电器两端的电压降低。就越多，从而导致用电器两端的电压降低。例例2：大家谈：大家谈：P521）为什么在用电高峰时，家里的灯泡会比平时暗一些？）为什么在用电高峰时，家里的灯泡会比平时暗一些？2）为什么家里刚开启大功率用电器（如空调、微

10、波炉）为什么家里刚开启大功率用电器（如空调、微波炉）时，我们往往会发现家里点亮着的灯泡会变暗？时，我们往往会发现家里点亮着的灯泡会变暗？解释：解释：同理。同理。解释：解释：每个灯的灯丝每个灯的灯丝(R1)引线上方均绕有金属电阻丝引线上方均绕有金属电阻丝(R2)，它，它们是并联连接的。们是并联连接的。A、B、C三灯是串联的，但每个灯都有两个三灯是串联的，但每个灯都有两个并联分路。当下部灯丝断去时，上面的电阻丝仍能导电。因此并联分路。当下部灯丝断去时，上面的电阻丝仍能导电。因此整个串联电路没有断开，其余各灯仍可以发光。整个串联电路没有断开，其余各灯仍可以发光。例例3：1）节日彩灯的连）节日彩灯的连

11、接是串联还是并联？为什接是串联还是并联？为什么一个灯的灯丝断了，其么一个灯的灯丝断了，其余灯仍能亮？余灯仍能亮？2）R1与与R2哪个电阻大哪个电阻大?当一个灯泡的灯丝断了之后，当一个灯泡的灯丝断了之后，其余各灯亮度有什么变化其余各灯亮度有什么变化?R2解释：由解释：由P=U2/R可知，可知，R越大，功率越小。在正常情况下，我越大，功率越小。在正常情况下，我们希望灯丝发出的功率大，并联的电阻消耗的功率小，因此应们希望灯丝发出的功率大，并联的电阻消耗的功率小，因此应有有R2R1。当某一灯丝断了，只有。当某一灯丝断了，只有R2串联在电路中，电路的总串联在电路中，电路的总电阻增大了，总电流变小了。因此

12、每个灯都要变暗一些，可见电阻增大了，总电流变小了。因此每个灯都要变暗一些，可见多个灯断丝之后，整串灯的亮度将变得很暗。多个灯断丝之后，整串灯的亮度将变得很暗。1、电路化简时的原则：、电路化简时的原则：无电流的支路化简时可去除；无电流的支路化简时可去除；连接的导线不计电阻，导线上各点的电势连接的导线不计电阻，导线上各点的电势相等，所以导线可任意长短；相等，所以导线可任意长短；在没有特殊说明时，一般电表均视为理想在没有特殊说明时，一般电表均视为理想电表，将电流表内阻视为电表，将电流表内阻视为0，电压表内阻视为，电压表内阻视为无穷大（即理想电流表可认为短路，理想电压无穷大（即理想电流表可认为短路，理

13、想电压表可认为断路）。表可认为断路）。四、混联电路的等效化简方法四、混联电路的等效化简方法2、等势点排列法、等势点排列法（又称节点法）（又称节点法）1、将各结点、将各结点（三叉点以上）（三叉点以上）用字母标出用字母标出；2、判定各结点电势的高低（若原电路未判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可先假设加上电压加电压，可先假设加上电压）；）；3、将各结点按电势高低自左到右排列将各结点按电势高低自左到右排列，再将各结点间的支路画出再将各结点间的支路画出；4、将画出的等效图加工整理将画出的等效图加工整理例例1：R1R2R3R4R1R2R3R4解：解：1）R42）AR3R1R2解：解：VR1R2R3

14、R4AV课堂练习课堂练习:例例2：如图，如图，R1=4，R2=4，R3=2,电路两端所加电路两端所加电压为电压为5V，求总电阻和两个电流表的读数。，求总电阻和两个电流表的读数。R2R1R3A1A25V答案：答案：1，A13.75A，A22.5A。3、电流分支法：电流分支法：a.判定各支路元件的电流方向（若电路原无电判定各支路元件的电流方向（若电路原无电压电流，可假设在总电路两端加上电压后判压电流，可假设在总电路两端加上电压后判定）定）；b.各电阻中通过同一电流，则这些电阻是串联各电阻中通过同一电流，则这些电阻是串联的；从某点起电流分开流过几个电阻后又汇的；从某点起电流分开流过几个电阻后又汇合，

15、这些电阻为并联。合，这些电阻为并联。c.按电流流向，自左到右将各元件、结点、分按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出支逐一画出；d.将画出的等效图加工整理。将画出的等效图加工整理。注意：注意：两种方法结合使用，效果更好。两种方法结合使用，效果更好。练习练习1：如图所示的电路，如图所示的电路，R1=10，R2=60。当。当AB两端接两端接100V电压时，电压时，CD两端电压为两端电压为80V，求：，求：1）电阻）电阻R；2）如果将）如果将100V的电压接的电压接CD两端，求两端，求AB两端的电压。两端的电压。ABCDR1R2R1R2R答案：答案：80，40V。练习练习2、如图，如图，R

16、1=10，R2=4，R3=6，R4=3，U=2.4V。（1）若在）若在ab间接一理想电压表间接一理想电压表,它的读数为多少它的读数为多少?（2）若在）若在ab间接一理想电流表间接一理想电流表,它的读数为多少它的读数为多少?R2R1R3AVUR4ab答案：答案：1.8V，0.67A。五、滑动变阻器五、滑动变阻器1、两种画法、两种画法2、三种接法及其作用、三种接法及其作用R1）分流作用）分流作用连接特点：连接特点：变阻器直接和用电器并联。变阻器直接和用电器并联。R用用R变变通过用电器的电流变化范围：通过用电器的电流变化范围：电压的变化范围：电压的变化范围：2）限流作用）限流作用连接特点：连接特点：

17、变阻器直接和用电器并联。变阻器直接和用电器并联。）分压作用）分压作用说明：为说明：为R连接特点：连接特点：变阻器的一部分阻值与用电变阻器的一部分阻值与用电器并联，另一部分阻值在干路中。器并联，另一部分阻值在干路中。用电器的电压的变化范围用电器的电压的变化范围例例1：如图，电路中如图，电路中U=12V,滑动电阻器为滑动电阻器为42,现要使要使标着着“6V，1.8W”的灯正常的灯正常发光，那么光，那么ap间的的电阻是阻是多少？此多少？此时，滑，滑线变阻器上消耗的功率？阻器上消耗的功率？答案：答案：Rap12欧，欧，P4.2W。UabLP分析：分析：此题为变阻器此题为变阻器分压分压接法。接法。Uab

18、LP例例2：试分析图中电路，滑动变阻器滑片试分析图中电路，滑动变阻器滑片P从从a端滑到端滑到b端时，灯端时，灯L的亮度如何变化？的亮度如何变化？答案：答案：P由由a点滑到点滑到b点时，灯点时，灯L两端电压越来越小，从两端电压越来越小，从U减小到减小到0，所以灯，所以灯L的亮度也逐渐变暗，最后不亮。的亮度也逐渐变暗，最后不亮。分析：分析：此题为变阻器此题为变阻器限流限流接法。接法。限流法和分压法的使用范围限流法和分压法的使用范围（1）若需要被测电阻）若需要被测电阻R两端电压变化范围较大，两端电压变化范围较大，或需要从零开始连读可调电压，应选滑动变阻器或需要从零开始连读可调电压，应选滑动变阻器的的

19、分压接法分压接法；（2）若采用限流电路时，电路中最小电流还是）若采用限流电路时，电路中最小电流还是大于或等于被测电阻的额定电流，必须采用大于或等于被测电阻的额定电流，必须采用滑滑动变阻器的动变阻器的分压接法分压接法；（3）当）当R变变R用用时（或两者相差不多），虽然时（或两者相差不多），虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制，两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制，或两种电路都满足实验要求时，但限流电路具有或两种电路都满足实验要求时，但限流电路具有节省电能、电源负担轻、电路连接简便节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点，等优点，应选图应选图限流电路限流电路较好。较好。1）如果电压

20、表的示数为）如果电压表的示数为0，说明没有电流流说明没有电流流过电压表，可能在过电压表，可能在并联段之外并联段之外发生发生断路断路，或，或并联段之内并联段之内有有短路短路。2）如果电压表有示数）如果电压表有示数，说明有电流流过电，说明有电流流过电压表，在压表，在并联段之外无断路并联段之外无断路，或，或并联段之内并联段之内无短路无短路。电路故障原因：电路故障原因：短路或断路（包括接线断，或短路或断路（包括接线断，或接触不良，用电器损坏等）。一般可以用电压接触不良，用电器损坏等）。一般可以用电压表判断故障。表判断故障。六、电路故障判断问题六、电路故障判断问题例例1：如图所示的电路中如图所示的电路中

21、,两个灯两个灯泡都不亮，用伏特表检查电路泡都不亮，用伏特表检查电路时，测得时，测得Ucd=10V，Uac=0,Ubd=0V，Uab=10V,则故障的原则故障的原因因可能是可能是（）A.a，c间电灯断路间电灯断路B.b，d间电灯断路间电灯断路C.变阻器间断路变阻器间断路D.变阻器短路变阻器短路E.两个灯泡都短路两个灯泡都短路abcd答案：选答案：选C，E。当由纯电阻组成的串联电路中仅有一当由纯电阻组成的串联电路中仅有一处发生断路故障时，用电压表就可以方便地判断处发生断路故障时，用电压表就可以方便地判断断路断路点点：凡两端电压为：凡两端电压为0的用电器或导线是正常的，而两端的用电器或导线是正常的，

22、而两端电压等于电源电压的用电器发生了断路。电压等于电源电压的用电器发生了断路。答案：答案：C。电压表跨接的两点间的电压最大时，。电压表跨接的两点间的电压最大时，该两点间可能为断路。该两点间可能为断路。例例2：L1，L2，L3是三盏完全相同的小灯泡，把它们是三盏完全相同的小灯泡，把它们串联后接在电压为串联后接在电压为6V的电源上，三个灯泡都正常发光，的电源上，三个灯泡都正常发光，后来三个小灯泡都不亮了。用电压表接后来三个小灯泡都不亮了。用电压表接a,c两端时，两端时，电压表示数为电压表示数为6V；接；接b，d两端时，示数为两端时，示数为0;接接a,b两两端时，示数也为端时，示数也为0。导线连接良

23、好，则灯丝烧断的灯。导线连接良好，则灯丝烧断的灯泡是（泡是（）A.仅是三个灯泡中的某一个仅是三个灯泡中的某一个B.L1和和L3CL1和和L2DL2和和L3adcb6VL1L2L3作业作业实况检测实况检测练习练习2：如图所示，已知灯如图所示，已知灯L1的电阻是的电阻是L2电电阻的阻的2倍。闭合倍。闭合S后，电流表示数为后，电流表示数为0.4A，电压表示数为，电压表示数为6V，求：，求：（1）灯灯L1的电阻；（的电阻；（2）灯）灯L2两端电压；两端电压；（3）当）当S断开时，电压表的示数。断开时，电压表的示数。练习练习3：如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为12V，R1=R3=4，R2=6，求

24、：，求：（1）当）当S1，S2都断开时，电流表和电压表的都断开时，电流表和电压表的示数各是多少？示数各是多少？（2）当）当S1，S2都闭合时，电流表和电压表的都闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？示数各是多少？VAR1R2R3S1S2练习练习1：如图，四个电阻均为如图，四个电阻均为30，AB间的电压间的电压为为9V，求：，求：(1)当电键断开时电流表的示数；当电键断开时电流表的示数；(2)当电键闭合时电流表的示数。当电键闭合时电流表的示数。AR1R4R2R3US练习练习1：如图，四个电阻均为如图，四个电阻均为30，AB间的电压为间的电压为9V，求：，求：(2)当电键闭合时电流表的示数。当电键

25、闭合时电流表的示数。AR1R4R2R3U1、串并联组合电路、串并联组合电路R1=3R2=6R3=6R4=4ACBD例例1：如图求如图求S断开与断开与S闭合时，闭合时，解：解：三、串并联电路常见题型及其解题技巧三、串并联电路常见题型及其解题技巧解题原则：解题原则：局部整体局部局部整体局部，先，先固定电阻固定电阻后后变化电阻变化电阻解题步骤：解题步骤：从变化的支路电阻变化从变化的支路电阻变化 总电总电阻变化阻变化总电流变化总电流变化干路电压、电功率变干路电压、电功率变化化支路电流、电压、电功率变化。支路电流、电压、电功率变化。例例3：如图所示的电路，当滑动变阻器如图所示的电路，当滑动变阻器R3的滑

26、的滑片向下移动时，各电表的示数如何变化？片向下移动时，各电表的示数如何变化？答案：答案：电压表示电压表示数减小，电流表数减小，电流表A1示数增大，电流示数增大，电流表表A2的示数减小，的示数减小，故知电流表故知电流表A3示示数增大。数增大。四、滑动变阻器的两种接法四、滑动变阻器的两种接法滑动变阻器在电路中常被用来调控滑动变阻器在电路中常被用来调控电路中的电流和电压，它因使用目的不同，电路中的电流和电压，它因使用目的不同，可分为可分为限流器限流器和和分压器分压器两种解法。两种解法。并联分并联分压接法压接法串联限串联限流接法流接法U用用电路图电路图接法接法RR用用UURR用用等效电路等效电路R2R

27、1R35VABA1A2R2R1R3A1A25VAABBab间接一理想电压表间接一理想电压表R2R1R3UR4abABCDVab间接一理想电流表间接一理想电流表R2R1R3UR4abACBAB练习：练习：如图所示，如图所示，L1，L2是两个规格不同的是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，现将发光，设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片变阻器的滑片P向右移动过程中电压表和电向右移动过程中电压表和电流表示数的变化情况。流表示数的变化情况。L1L2A1A2V答案：安培表示数答案：安培表示数A1变小，变小，A2变大，伏变大，伏特表示数特表示数V变大。变大。