电功和电功率考试复习.doc

高三物理复习讲义：电功和电功率一、知识概述电功和电功率是本章两个重要的概念，在运用公式解决问题时要注意公式的适用范围；理解电功和电热、电功率和热功率的区别和联系。补充内容：电路的串、并和混联电路是初中知识的基础上的扩充和提高，也是知识系统化的归纳和整理；其重、难点是运用欧姆定律和串、并联电路的特点解决混联电路的问题。二、重、难点知识归纳和讲解（一）电功和电热1、电功：电流流过导体，导体内的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，在驱使自由电荷定向运动的过程中，电场力对自由电荷做了功，简称为电功。电功是电能转化为其他形式能的量度。其计算公式：W=qU，W=UIt，W=Pt是普适公式而W=I2Rt和，只适用于纯电阻电路的运算。单位：1度=1千瓦时=3.6106焦耳。2、电热：Q=I2Rt是焦耳通过多次实验得到的，是电能转化为热能的定量计算公式。变形公式：。3、电功和电热的关系：WQ 4、电流通过做功，电能全部转化为热能的电路叫纯电阻电路；电能只有一部分转化为内能，而大部分转化为机械能、化学能等的电路叫非纯电阻电路. （二）电功率和热功率1、电功率：电功率是描述电流做功快慢的物理量。由功率公式P=W/t得P=UIt/t=UI，这两个公式是普适公式，而P=I2R，P=只适用于纯电阻电路。2、电热功率：电热功率是描述电流做功产生电热快慢程度的物理量。由功率。3、电功率和电热功率的关系：PPQ. 4、额定功率和实际功率. （1）额定功率：指用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压时，电流也达到额定电流，功率达到额定功率。（2）实际功率：指用电器在实际电压下电流做功的功率，只有当实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率。（3）在忽略R的变化时，有如下关系：（三）串联电路的特点1、电流：串联电路中电流强度处处相等：I=I1=I2=I3. 2、电压：串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。U=U1U2U3. 3、电阻：串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。R=R1R2R3. 4、分压原理：串联电路中的电阻起分压作用，电压的分配与电阻成正比。U1U2U3=IR1IR2IR3=R1R2R35、电功率、电功：串联电路中的电功率、电功与电阻成正比。P1P2P3=I2R1I2R2I2R3=R1R2R3 W1W2W3=I2R1tI2R2tI2R3t=R1R2R3（四）并联电路的特点1、电流：并联电路中干路中的总电流等于各支路中电流之和。I=I1I2I3. 2、电压：并联电路中，各支路两端的电压都相等。U1=U2=U3=U 3、电阻：并联电路中，总电阻的倒数，等于各支路电阻的倒数之和. . 4、分流原理：并联电路中的电阻起分流作用，电流的分配与电阻成反比。I1I2I3=5、电功率、电功：并联电路中各支路中的电功率、电功与电阻成反比。P1P2P3= W1W2W3=（五）混联电路1、解决混联电路的方法是：（1）求混联电路的等效电路； （2）运用欧姆定律和串、并联电路的特点进行计算。2、画等效电路图即是等效替代的方法；对复杂电路进行等效变换的一般原则是：（1）无阻导线可缩成一点，一点也可以延展成无阻导线； （2）无电流的支路化简时可以去掉；（3）电势相同的点可以合并；（4）理想电流表可以认为短路，理想的电压表可认为断路，电压稳定时，电容器处可认为断路。三、例题精析例1、如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、A2和A3的内电阻均可忽略，电流表的读数分别为I1、I2和I3，则I1I2I3=_。例2、一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A，松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。求该电机正常工作时，输入的电功率是多少？电功机的机械功率是多少？高考真题例 1、如图所示电路由8个不同的电阻组成，已知R1=12，其余电阻阻值未知，测得A、B间总电阻为4。今将R1换成6的电阻，则A、B间的总电阻变为_。（提示：用等效替代法）例 2、现代商场中一般都安装自动扶梯。某商场有一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机的电流为5A。若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少？（设人的平均质量为60kg，g=10m/s2）例1、精析：依题意可知三只电流表电阻均不计，可用导线取而代之，故得等效电路图如图所示。无阻导线所连的 A、A可视为一点，B、B也可视为一点，则其等效电路图又可改画成图乙所示。显然，三个等值电阻R1、R2、R3是并联的。最后将三个电流表分别补接在相应的位置上，可得等效电路图如丙。由并联电路的分流关系可知，通过各电阻的电流相等，设为 I。分析等效电路如图丙可知：I1=3I，I2=2I，I3=2I。由此可得出I1、I2、I3的比例关系。答案： I1I2I3=322。例2、精析：（1）由于电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可看作纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈的内阻为. （2）电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入功率为：P入=I1U1=0.82=1.6W. 电动机的机械功率为：P机=P入I12r=1.60.821=0.96W 说明：（1）在非纯电阻电路中，要注意区别电功和电热；（2）对电动机：输入的功率P入=IU，发热功率P热=I2R，输出功率即机械功率为P机=P入P热=UII2R 高考真题例1、解析：将所有未知电阻等效为一个未知的电阻 R，这样电路可看作R和R1的并联，所以AB间的总电阻为：. 由当 R1=12时，RAB=4，得R=6，则当R1=6时，RAB=3。答案： 3 说明：“等效替代法”是求解直流电路的常用方法。解题时要根据题目条件，恰当地选取等效替代物进行求解。例2、解析：本题属于力、电小综合题，求解这样的物理问题的关键是建立物理模型，本题实际上是物理中电动机提升重物的模型，主要考查电功率、机械功率、能量转化和守恒定律或功能关系等知识。解法（