第5章　章末综合提升.docx

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1、主题1电功、电热、电功率、热功率1.电功、电热纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2.电功率、热功率比较项纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、 电熨斗及转子被卡住的电动机等工作中的电动机、电解槽、 日光灯等能量 转化电路中消耗的电能全部转化为内 能w=。电路中消耗的电能除转化 为内能外，还转化为其他形 式的能WQ电功的 计算力 U2W-UIt-PRt-小 KW=UIt电热的 计算力 u2Q UltPRt r tQ=I2Rt比较项意义公式联系电功率单位时间内电流所做 的功P=UI对纯电阻电路，电功率等于 热功率，P电=p热=。=尸& 对非纯电阻电路，电功率大 于热功率，尸电尸热热功

2、率单位时间内导体产生 的热量P=I2R【典例1 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源 上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是, 通过洗衣机电动机的电流是，则下列说法中正确的是（）A.电饭煲的电阻为44。，洗衣机电动机线圈的电阻为440。B.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,C. X104 J, X103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍C 电饭煲与洗衣机都与电源并联，电源两端电压相等，均为220 V,由欧T22。姆定律可求得电饭煲的电阻为Ri=y=-。=44。，但洗衣机不是纯电阻用电 器，由&=错误!=440。求得的电

3、阻是错误的，所以A项错误；它们消耗的电功率分别为P1 = U/1 = 1 100 W, P2=U/2=110W,所以B项错误；电饭煲和洗 衣机在1 min内产生的电能分别为Qi=PXH)4 j, g2=p2ZxiO3 J,所以C项 正确；因洗衣机的内阻未知，无法比较二者的发热功率，所以D项错误。(T2电饭煲是纯电阻用电器，特点是W电=。，即.洗衣机是非纯电阻用电器，特点是W电Q,即其他。主题2电源的各种功率和效率(1)表达式：P出=R=(1)表达式：P出=R=E2RE2(K+r)2(R-r)2-R-+4r1.电源的功率及效率问题:电源总功率任意电路：产总=/=产出+P内 b2 纯电阻电路：尸总

4、一”(R+，)-R+r电源内部消耗的功率P内=r=P总P出电源的输出功率任意电路：尸出=。=尸总一尸内纯电阻电路：尸出一尸/?一(箫2电源的效率产出U任意电路：一D X100%-f7X100%?总色R纯电阻电路：-R+rX100%2.纯电阻电路中电源的输出功率P出与外电阻K的关系:(2)关系图像如图所示图像可知：随着外电阻的增大，输出功率先增大后减小，即:a.当 Kvr 时：A t -P 出 tb.当 时：R -P 出 I 当K=r时，输出功率当K=r时，输出功率:大,尸为 Pm =不。注意：解决最大功率问题的两点注意解决最大功率问题时，要弄清是定值电阻还是可变电阻的最大功率，定tT2值电阻的

5、最大功率用尸=八尺=分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解。K电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%。【典例2 在如图所示的电路中，两平行正对金属板4、5水平放置，两板间的距离d=。电源电动势=400 V,内电阻r=20Q,电阻Ri = 1 980 Q。闭合开关S,待电路稳定后，将一带正电的小球(可视为质点)从3板上的小孔以 初速度oo=/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量 gXHT7 G质量机XlOkg,不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响， 取 g=10m/s2。求：(1)4 3两金属板间的电压的大小U；(2)滑动变阻器消耗的电功率P；电源的效率。解析(1)小球从3板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和 重力作用下做匀减速直线运动，设4、B两极板间电压为U,根据动能定理有：q U mgd=0,解得：U = 200 Vo(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R,根据闭合电路欧姆定律可 知，电路中的电流E-1=拈+氏+产而u=IRf解得：/?=2X103(T2滑动变阻器消耗的电功率尸=万=20 Wo一、，*P出产(Ri+R)(3)电源的效率 =E=p(R+R+r)。答案(1)200 V 20W电容器与滑动变阻器并联，两者两端的电压相等，电路稳定后，电容器支路 中没有电流。