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第 2部分 电功、电功率及串并联电路

一、电功 电功率

二、焦耳定律（实验定律）

三、串、并联电路的特点和性质

四、等效电路的画法——电势法

五、例题讲解

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一、电功11 、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所做的功做的功 ..

22 、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化 ..

33 、表达式 、表达式 WW ＝＝ UItUIt （定义式）（定义式）

二、电功率

11 、表示电流做功快慢的物理量、表示电流做功快慢的物理量22 、表达式 、表达式 PP ＝＝ W/t=UIW/t=UI （定义式）（定义式）

33 、额定功率： 、额定功率： PP00 ＝＝ UU00II 00

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三、焦耳定律（实验定律）11 、内容：、内容：电流通过导体产生的热量，电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比间成正比

22 、定义式：、定义式： QQ ＝＝ II22RtRt

3 、 适用于一切电路（纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。

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电功与电热的区别与联系 11 、纯电阻电路：、纯电阻电路：

WW ＝＝ UItUIt ＝＝ II22Rt = Rt = QQ

PP ＝＝ UIUI ＝＝ II22RR

22 、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用姆定律不再适用电功 电功 WW ＝＝ UIt≠IUIt≠I22RtRt 电功率 电功率 PP ＝＝ UI≠IUI≠I22RR

电热 电热 QQ ＝＝ II22Rt≠UItRt≠UIt

=I2Rt

=UIt=E 机

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例 1 、一根电阻丝在通过 2C 的电量时，消耗电能是 8J 。若在相同时间内通过 4C 的电量，则该电阻丝两端所加电压 U 和该电阻丝在这段时间内消耗的电能 E 分别为 （ ）

A ． U ＝ 4V B ． U=8V C ． E ＝ 16J D ． E=32J

答案： BD

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例 2 、图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点 a ， b 之间的电阻是 R ，在 a ，b 之间加上电压 U ，测得流过这电路的电流为 I ，则未知电路的电功率一定是 ( )

A . I2R B .U2/R C. UI D.I2R+UI

答案： C

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例例 33 、、（ 2004 年上海卷第 12 题）两个额定电压为 220V 的白炽灯 L1和 L2的 U—I 特性曲线如图所示 .L2的额定功率约为 W ；现将 L1

和 L2串联后接在 220V 的电源上，电源内阻忽略不计 . 此时 L2的实际功率约为 W.

答案： 99 ， 17.5

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例 4 、有一个直流电动机，把它接入 0.2V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ，若把它接入 2V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是 1A 。求：

（ 1 ）电动机正常工作时的输出功率。 （ 2 ）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

答案： 1.5W ， 8W

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四、串并联电路

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串、并联电路的特点和性质

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五、等效电路的画法——电势法

11 、电势法具体步骤：首先根据电流的流向分析电、电势法具体步骤：首先根据电流的流向分析电路中各个节点的电势高低，并将各个节点按电势从路中各个节点的电势高低，并将各个节点按电势从高到低的顺序排列；然后将每个电阻画在相应的两高到低的顺序排列；然后将每个电阻画在相应的两节点间。节点间。等电势点画在同一个面上

22 、在某些复杂的电路中，除电阻外还包含了电表。、在某些复杂的电路中，除电阻外还包含了电表。在一般情况下可将其视为理想电表，故在分析等效在一般情况下可将其视为理想电表，故在分析等效电路时可电路时可将电压表视为断开，电流表视为短路。。

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电路元件的处理技巧．理想电流表的内阻可看成零，理想电压表的内阻可看成无穷大．故电流表可先用导线替代，电压表可先看成断路．当电路处于稳定状态时，电容器相当于断路，故含电容器的一段电路上无电流；若电阻上没有电流流过时，该电阻相当于导线

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电路连接关系的识别．可用节点电流法加以识别．在判断时，首先将节点标号，导线上各点可认为等势，故一根导线两端应标上相同的节点号；其次判断出各节点的电势高低；第三标出电流走向，对于纯电阻电路外部电路电流从高电势流向低电势处；第四确定各电阻的串并联关系．若电阻并列连接在电路的某两个节点间的属并联．

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例例 11 、如图所示，、如图所示， RR11∶∶RR22∶∶RR33 ＝＝ 1 2 3∶ ∶1 2 3∶ ∶ ．．当当 ABAB 两端加上某一电压后，则三个电流表两端加上某一电压后，则三个电流表示数示数 II11 ：： II22 ：： II33 ＝ ＝ 。。

例题

答案： 11 ： 5 ：9

1

2

3

R1

A1A2

R2

R3

1

3

2

A3

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例例 55 、如图所示四个相同灯泡接在电路中，、如图所示四个相同灯泡接在电路中，比较它们的亮度，正确的说法是（ 比较它们的亮度，正确的说法是（ ） ）

(A)(A)LL44最亮最亮(B)(B)LL33最亮最亮(C)(C)LL11 和和 LL22 同样亮同样亮(D)(D)LL33 和和 LL44 同样亮同样亮答案： AC

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本节小结▲ 一、电功 电功率

▲ 二、焦耳定律（实验定律）

▲ 三、串、并联电路的特点和性质

四、等效电路的画法——电势法练习练习 :: 新坐标：练一练 新坐标：练一练 22、、 66、、 8 8

测一测：测一测： 22、、 33、、 77、、 88

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例例 22 、如图所示的电路，、如图所示的电路， RR11 、、 RR22 为两个阻值很小的电为两个阻值很小的电阻，电路总电流恒为阻，电路总电流恒为 II ．若电流表．若电流表 AA 与与 RR22 串联时，其串联时，其读数为读数为 0.40.4II ，则电流表，则电流表 AA 与与 RR11 串联时（ ）串联时（ ）(A)(A) 电流表电流表 AA读数为读数为 0.60.6II

(B)(B) 电流表电流表 AA读数小于读数小于 0.60.6II

(C)(C)RR22 中电流为中电流为 0.40.4II

(D)(D)RR22 中电流大于中电流大于 0.40.4II

答案： BD

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例例 33 、如图所示电路中已知、如图所示电路中已知 II ＝＝ 3A3A ，， II11 ＝＝ 22

AA ，， RR11 ＝＝ 10Ω10Ω ，， RR22 ＝＝ 5Ω5Ω ，， RR33 ＝＝ 30Ω30Ω ，，则通过电流表的电流方向及大小分别为 （ 则通过电流表的电流方向及大小分别为 （ ） ）

(A)(A) 电流方向向左电流方向向左(B)(B) 电流方向向右电流方向向右(C)(C) 电流大小为电流大小为 0.5A0.5A(D)(D) 电流大小为电流大小为 1.5A1.5A

答案： BC

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例例 44 、如图所示，、如图所示， ABAB 和和 A'B'A'B' 是长度均为２是长度均为２ KmKm ，每，每千米电阻值为千米电阻值为 1Ω1Ω 的两根输电线．今发现在距的两根输电线．今发现在距 AA 和和A'A' 等远的两点等远的两点 CC 和和 C'C' 间发生漏电，相当于在两点间连间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．现用电动势为接了一个电阻．现用电动势为 90V90V 、内阻不计的电源、内阻不计的电源接在接在 AA'AA' 间时，测得间时，测得 BB'BB' 间电压为间电压为 72V72V ；将此电源接；将此电源接在在 BB'BB' 间，测得间，测得 AA'AA' 间的电压为间的电压为 45V45V ，由此可知，由此可知 AA 与与CC 相距 相距 km.km.

答案： 0.4Km

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例例 66 、、若将标称值分别为“ 100W 、 100Ω” 和“ 2W 、 200Ω” 的电阻串联后作为一个用电器使用，其总额定功率为 ______W ，在电路中两电阻两端的电压之比为 ______ ，两电阻的实际功率之比为 _____ 。

答案： 3 ， 1 2∶ ， 1 2∶

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例例 44 、把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电、把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光．若两电路消耗路，调节变阻器，使电灯都正常发光．若两电路消耗的总功率分别为的总功率分别为 PP11 、、 PP22 ，两个变阻器，两个变阻器 RR11 、、 RR22 消耗消耗的电功率分别为的电功率分别为 PP11'' 、、 PP22'' ，则可以判定 ，则可以判定 ( ) ( )

(A) (A) PP11 ＝＝ 22PP2 2 (B) (B) PP11 ＝＝ PP22

(C) (C) PP11'' ＝＝ 22PP22'' (D) (D) PP11''＞＞ 22PP22''

答案： AD

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例例 55 、某一用直流电动机提升重物的装置如图、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量所示．重物的质量 mm ＝＝ 50kg50kg ，电源电动势，电源电动势 εε＝＝ 110V110V ．不计内阻及各处的摩擦，当电动机．不计内阻及各处的摩擦，当电动机以以 vv ＝＝ 0.90m0.90m／／ ss 的恒定速度向上提升重物时，的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度电路中的电流强度 II ＝＝ 5A5A ，由此可知电动机，由此可知电动机线圈的电阻 线圈的电阻 RR ＝＝ 。 。

答案： 4Ω

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例例 66 、如图所示的电路中，电源电动势、如图所示的电路中，电源电动势 εε ＝＝ 66VV ，内阻，内阻 rr ＝＝ 1Ω1Ω ，， MM 为一直流玩具电动为一直流玩具电动机，其电枢电阻机，其电枢电阻 RR11=2Ω=2Ω ，限流电阻，限流电阻 RR22=3Ω=3Ω ，，电压表示数为电压表示数为 3.6V3.6V ，求玩具电动机得到的，求玩具电动机得到的电功率和转化为机械能的功率．电功率和转化为机械能的功率．

答案： 2.16W ， 1.44W

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例 7 ：下表列出不同品牌电冰箱和电风扇名牌上的主要项目容声冰箱 BCD-208B/HC 格力电风扇 KYTA-30A

总有效容积： 208L冷冻室有效容积： 97L冷冻能力： 5.25Kg/24h电源： 220V/50Hz额定输入功率： 140W耗电量： 1.00KWh/24h净重： 58Kg

额定电压： 220V工作频率： 50Hz扇叶直径： 300mm输出风量： >50m2/min功率： 50W净重： 4.1Kg毛重： 5Kg

(1)冰箱与电风扇均工作一天耗电量分别是多少？

(2)冰箱与电风扇工作的额定电流是多少？

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例例 88 、已知、已知 RR11 、、 RR22 都标有都标有 "4W 100Ω""4W 100Ω"字样，而字样，而 RR

33 标有标有 "1W 100Ω""1W 100Ω"字样．按图中所示的电路连接，字样．按图中所示的电路连接，则则 AA 、、 BB 间允许消耗的最大电功率为间允许消耗的最大电功率为 WW ．．

答案： 1.5W