浙教版九年级科学第三章电能专题教案

1、专题电能电功一、定义：电流可以做功，电流所做的功叫做电功二、物理意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。三、计算公式：1.定义式：W=UIt即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。2U 22.导出公式：W=I2Rt, W工t （只适用于纯电阻电路） R四、电功单位：1 .国际单位：焦耳，简称焦，符号 J2 .通用单位：千瓦时，符号 kW?h,俗称度，且有 1kW?h=1度=3.6 x 106J 五、电功的测量1 .测量仪表：电能表（1户1表）2 .读数方法：电能表表盘上先后两次示数之差就是这

2、段时间内用电的度数，即电流在这段时间内所做的功。例1（天津市中考试题）电能表是测量 的仪表.1 kWh的电能可供标有“ 220V 40W”的灯泡正常工作 h.精析 电能表是日常生活中常用的仪表.考查能否灵活利用W= Pt进行计算.W= 1kWh P= 40W= 0.04kW正确选择合适的单位，可以简化计算.解 电能表是测量电功的仪表.题目给出:1kWh0.04kW= 25h口 W W时间：t=P如果选用国际单位，则计算要麻烦得多. 答案电功，25电功率一、电功率的意义：表示电流做功快慢的科学量二、电功率的定义：单位时间里完成的电功叫做电功率三、电功率的计算公式：P=Wt四、电功率的单位：1瓦=

3、1焦/秒五、电功率计算公式：P=UII 1 一,、I ,PP电功率的推导公式：U= 一I'P1=IU对于纯电阻电器（只有电阻在做功P=UIP=I 'J（已知U和I求P） P =）：2ru2（ 已知I和R求P）（ 已知U和R求P）比较电功率与机械功率物理量符号定义定义式意义单位电功率p单位时间内所 做的功P=W/t表示电流做功 的快慢瓦 千瓦 焦/秒机械功率p单位时间内所 做的功P=W/t表小力对物体 做功的快慢瓦 千瓦 焦/秒六、额定功率和实际功率1.额定电压是用电器正常工作的电压。用电器上标明的电压就是额定电压。2.额定功率是用电器在额定电压下的功率。用电器上标明的功率就是额

4、定功率。3 .实际功率是用电器在实际电压下的功率，是不确定的。实际功率和额定功率的关系：用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压而改变。实际电压升高，实际功率增大；反之则减小。a.当U实 U额时，则P实 P额；（灯很亮,将缩短灯泡寿命，且易烧坏）。b.当U实 U额时，贝U P实 P额；（灯很暗）。c.当U实=U额时，则P实=P额；（正常发光）。4 .同一个电阻，接在不同的电压下使用，则有，如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4 。（即同一用电器消耗的实际功率跟它两端的实际电压的平方成正比，Pi/P2=U2/U22）例如：一只标有"220V 100W&quo

5、t;字样的灯泡，如果接在 110伏的电路中，则它消耗的实际功率是 25瓦）1A,此时，这盏灯的电功率例2 一盏灯标有“ 36V 40W”字样，将这盏灯接到某电路中，通过它的电流是是 W.精析 考查额定电压，额定功率的概念.已知：灯的额定电压 Ue=36,额定功率 Pe = 40W,实际电流Il=1A.求：Pl （实际电功率）解先判定灯是否正常发光灯正常发光时：Ie=40W =1.1AUE 36V因为灯的实际电流IlIe,所以灯不能正常发光，且Pl应v Pe.22先求出灯的电阻 R= " = （36V） =32.4Q Pe40WR不变灯的实际功率：Pl=Il2R= （1A） 2X 32

6、.4Q =32.4W答案灯的功率为32.4W例3某导体接到6V电压下，它消耗的功率是 6W;将改接到3V的电压下，这个导体的功率是 W.已知 Ue=6VPe=6W实际 Ul=3V求：实际Pl分析 一个导体，在额定电压下，电阻为R,同样一个导体，电压改变，电阻仍为R.同样一个导体，电压改变，电阻仍为R.电功率的习题，往往从求解电阻入手.解法1导体电阻Ue2(6V)2R= E- = () =6Q .Pe6W电压变了，导体消耗的功率改变Rl 上= Sl.5W R6 c解法2导体电阻不变2根据：R=P222UeUlPlUl=PePlPeU E22Pl = U L 2 Pe=（） x 6W = 1.5W

7、Ue6V小结从解法2看出，电阻一定时，电压是原来的“n”倍，功率是原来的“ n2”倍.因为P=UI, U是原2来的“ n”倍，I也是原来的“ n”倍，所以P是原来的“ n ”倍.答案功率是1.5W例4 (哈尔滨市中考试题)一个“12V 6W”的小灯泡，如果接在 36V电源上，为使其正常发光，需串联一个的电阻，该电阻消耗的功率是 W.精析 在串联电路中，利用电流、电压等特点，计算电阻和电功率.已知：额定 Pe=6W, Ue=12V,总电压U=36V求：R, Pr解 灯的额定电压是12V,直接将其接在 36V的电源上，灯将烧毁：这时应将一个电阻和灯串联；一使灯 正常发光.画出灯与R串联的电路草图2

8、31 .并标出已知量和未知量.应隹？ j=1甘费=?-4(J =36V图 2 31只要求出通过 R的电流和R两端的电压.就可以求出未知量.流过灯的电流和流过 R的电流相等：答案 48a , 12W例5 一个电热器由两条不同的电阻丝R1、的并联构成.这个电热器与一个阻值固定的电阻R0串联后接在电压 U恒定的电源上，如图所示.若由于某种原因，电热器中电阻丝R烧断，另一根电阻丝 R2仍完好，电阻丝 R烧断前后电热器的发热功率不变.已知固定电阻R=12欧，电热器完好时，固定电阻 R0的发热功率与电热器烧断一根电阻丝后R）的发热功率之比为 4: 1.设电阻R0及电阻丝的阻值不随其中电流的变化而变化.求电

9、热器完好时电 阻丝R、R2的阻值.解：当电路完好时，设电热丝 R与R2并联后的总>电阻为 R并，根据题意得工R R2% =U 2。' U 2。会Ro =4 Rq (R +% J+R2 JR2=24Q解由组成的方程组得R=8Q ,七、焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。1 .计算公式：Q=I2Rt ,（式中单位 Q 一焦（J）; IT （A）; R-欧（） t 一秒。）2 .当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热力则有：Q=W ,可用电功计算公式来计算电热 .（如热水器， 电炉，电烙铁，电饭锅，电热毯，电热灭蚊器

10、，电烤箱，电熨斗等纯电阻用电器），即有：Q=W= Pt=UIt =U 2t/R（只适用于纯电阻电路）八、补充结论：在串联电路中，电流对各部分电路（用电器）所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比，即W1/W 2=Q i/Q2=Pi/P 2=Ri/R2Ui/U2=R 1/R2反比，即Wi/W 2=Ql/Q2=Pl/P2=R2/RlIl/l2=R2/Rl额定电压相等的用电器：a.额定电压相等的用电器（灯泡），额定功率越大的其电阻越小；额定功率越小的其电阻越大。b.当用电器串联在电路中时，额定功率 越大，它消耗的实际功率越小（灯泡较暗）；额定功率越小，它消耗的 实际功率越大（灯泡较亮）。可简单

11、地记成“额大实小，额小实大”。c.当用电器并联在电路中时，额定功率 越大，它消耗的 实际功率越大（灯泡较亮）；额定功率 越小，它消耗的 实际功率越小（灯泡较暗）。可简单地记成“额大实大，额小实小”。同一用电器接在 不同电压的电路 中时，它消耗的 实际功率大小 跟它两端的实际 电压的平方成正比 ，即：、2Pl/P2= （U1/U2）两个不同规格的电灯（其它用电器）串联时，应让额定电流小 的电灯（用电器）正常工作；当它们并联时，应让额定电压小 的电灯（用电器）正常工作。两个电阻（假设 R1>R2）：当它们串联接入电路中时，R1消耗的实际功率大于 R2消耗的实际功率，即 P1> P2；当

12、它们并联接入电路中时，R1消耗的实际功率小于 R2消耗的实际功率，即 P1< P2。解决串联电路的相关问题时，应抓住“电流相等”这一特征；解决并联电路的相关问题时，应抓住“电压相等”这一特征。习题1.电阻R和灯泡L串联接到电压为10V的电路中，R=10Q ,电路接通后，100s内电阻R上电流做的功为10J, 已知灯L的额定功率为10W,灯的电阻不变.求：灯的额定电压.解 画出灯L和电阻只串联的电路草图 232,并标明已知量和未知量.串联电路，通过 L和R电流相等，设为I.R-IOG®A.=JOW由（=1出U = 10V图 232.J/A=0.1AR Rt 10Qx100s 10

13、R 两端电压：Ur=IR=0.1Ax10Q = 1V灯 L'两端电压：Ul=U-Ur=10V-1V = 9V灯电阻：R= UL= _9V_ =0.9QI 0.1A灯额定电压：Ue= vPeR = J10WM90C = 30V - P 10W-误解 有的同学在算完电流后，直接用：Ue= -E = 100V,是错误的.因为此时灯并不是正常发I 0.1A光，电路中的电流不是 Ie.当然，有的同学把 Ul = 9V算为灯的额定电压，也是错误的.答案灯额定电压为30V2.有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得 L2的电阻为6Q ,把它们串联起来接入某一电路,两个灯泡均能正常发

14、光，那么该电路两端的电压和A. 12 V 3WC. 9 V 3WB. 12 VD. 9 VL2的电功率分别是1.5W1.5W解 画出Li和L2串联的电路草图233,标明已知量和未知量.Li正常发光时，Ui = 6V, Pi=3W电路中电流：P13W 八八I = = = 0.5AU1 6VLtLi32=6Q此时L2也正常发光，L2两端电压:P2=IU2= 0.5AX 3V=1.5WU= U1+U2=6V + 3V = 9V答案 D图 233U2= IR2= 0.5A x 6 Q = 3V3.有一盏小灯泡，当它与 5电阻串联后接15V电源上，灯恰好正常发光，这时灯的功率是10W.求：小灯泡正常发光

15、时的电阻和小灯泡的额定电压的可能值.U 2 灯电阻Rl= U旦Pe或Rl=Pe(5V)210W= 2.5Q解法2 Rl和R串联：U=Ue+UrU= P + IR15V =10WI+ I X 5Q已知：R=5QPE=10WU=15V求：Rl, Ue （额定）分析画出分析电路图234.隹50* U* （/ = J5V*图 234从图中看，所给物理量无对应关系，可以采用方程求解.解法1Re和R串联，设灯两端电压为 UeIe=Ir. PE _U -UE Ue R10W _ 15V -UEU E5 c整理得 Ue2-15Ue + 50=0(Ue-10) (Ue-5) = 0Ue=10V 或 Ue= 5V

16、(10V)2()- = 10Q10W25I -151 + 10=02I -3I+ 2=0(I 2) (I 1) =0解得：I = 2A或I = 1AcPE10WRl = - = 2- = 2.5 QI 2(2A)2PE10W “c或 Rl= f = 10aI2(1A)2答案 灯正常发光，当 Ue=10V时，灯电阻为10Q;当Ue = 5V时，灯电阻为2.5Q4.将分别标有“ 6V 9W”和“ 6 V 3W”的两个灯泡 Li、L2串联接在12 V电源上，则 （）A.两灯都能正常发光B.灯L2可能被烧毁C.两灯都比正常发光时暗D.灯Li比灯L2亮精析 考查学生能否根据实际电压和额定电压的关系，判断

17、灯的发光情况.解先求出两盏灯的电阻灯Li的电阻:R_U12RiP-2(6V2_ = 4Q9W灯L2的电阻:R-U22R2 -P2-2丝-33W求出灯两端的实际电压 Ui' R、R2 串联FUi R4iURi R24'1 i2-14UJ = 1 u= 1 x 12V = 3V44L2两端电压 U2' =U Ui' = i2V-3V = 9V 比较实际电压和额定电压Ui' < Ui, U2' < U2两灯都不能正常发光；灯 L2可能会被烧毁答案 B5.家庭电路中正在使用的两白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则（）A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大B.甲

18、灯两端的电压一定比乙灯的大C.通过甲灯的电量一定比乙灯的多D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大精析 考查家庭电路中灯的连接方式，并由灯的亮度判断电阻的大小.分析 家庭电路，灯的连接方式是并联.甲、乙两灯两端电压相同.甲灯比乙灯亮，说明甲灯实际功率比乙 灯大.D选项正确.甲灯比乙灯亮，在并联电路中，R甲vR乙.U相同，I甲>1乙电量Q= It,若两灯同时使用，因为 t相同，I甲>1乙，则Q甲Q乙，C选项正确.答案 C、D6.如图235,电源电压和电灯 L的电阻均保持不变.过程中，下列说法正确的是（）当开关S闭合后，在变阻器的滑片 P从中点向下滑动的A.电压表的示数变大C.电流表Ai的示数

19、不变B .电灯L的亮度变暗D.电流表A2的示数变小图 235精析 考查学生识别电路的能力.能否根据欧姆定律分析电路中电流变化，灯的亮度变化.分析电路是由灯和变阻器并联而成.宜测的是干路电流行测的是流过变阻器的电流©测的是电路两端电压当变阻器的滑片 P由中点向b端移动时，变阻器的电阻增大，通过变阻器电流减小，公 示数变小，D选项正确.并联电路，U一定，灯电阻不变，则流过灯的电流不变，灯的亮度不变.示数变小.答案 D7.如图236,电源电压不变，开关S由断开到闭合，电流表两次示数之比为 2 : 7,则电阻Ri : R2 = 电功率Pi ： P2,电功率Pi ： Pi' =,电功率

20、Pi ： Pi =.精析 分析S闭合前后，电路中电阻的连接关系.写出 P、h U、R之间的关系，利用公式求解.解 S断开，只有Ri, 示数为Ii, Ri两端电压为U,流过Ri的电流为Ii.S闭合，Ri、R2并联,示数为Ii+i2, Ri两端电压不变为 U,流过Ri的电流不变为Ii, Ri功率为Pi'Ri图 236Ii _ 2. Ii _ 2- . -Ii I27I25并联:IiR2Ri2Ri5一一=5R22Pi IiU iP IiU iPl=IiU_ 2P 一 (Ii I2)U -7答案Ri：R2=5： 2,Pi： P2=2 ： 5, Pi ：Pi' = i ： i, Pi ：

21、P=2 ： 78.如图237 (a),当变阻器滑片从 =4 ： 3.(电源电压不变)A点滑到B点时，Ri两端的电压比为2 : 3,变阻器两端电压比Ua： Ub求：Ia： Ib, Ra： Rb, Pi : Pi' , Pa： Pb, Ri : Ra(a)精析 画出电路变化前后对应的两个电路:图 237如图237 ( b) ( c)所示.U13, UB 3Ui珈 Ia R Ui 2解_A_ = _1T = 一IB Ur Ui 3至x 3 22 i2 4=9UaRAI A U a * I B 4=八=RBUb Ub IA 3.2_ 2PiI A RiI A(22印 IB2RiIB232_PA

22、 _IARA_42_8八一PBIB2RB9 i 9图(b)： U = Ia (R+Ra) 图(c)： U=Ib (R+ Rb)1 I2U相等：Rb= 'RA,丛=士代入2 IB3i _、I a ( Ri + Ra) = I b ( Ri + Ra) 2i _、2 ( Ri + Ra) =3 ( Ri + Ra) 2Ra 2另解：图(b) U = Ui+ Ua 图(c) U= Ui' + UbUi' = 3Ui, Ub= - Ua, U 不变 24Ui+ Ua= Ui + Ua 24%= 1ua24Ul=1Ua 2Ri、Ra 串 R = U1 = J_RaUa 2答案 I

23、a ： Ib=2 ： 3,Ra：Rb=2 ： 1,Pi： P= 4 ： 9,Pa： Pb = 8 ： 9,Ri：Ra=1 ： 29.如 23 8 (a),已知 Ri , R2= 2 , 3,当 S2 闭合,$闭合，&断开时，Ri的功率为求：Ui ： U2, Pi ： Pi' , I ： 精析 画出变化前后电路图（Pi',电路中电流为I'b）和（c）S、S3断开时，Ri的功率为Pi,电路中电流为I;当S、I ： I'.（电源电压不变）已知:Ri2Aljti-a-u(a)u(b)图 2384U*(c)R2求:Pi解图(b)中Ri、R串，二1=二U 2R22U

24、i_2PiRiUi , 2、2 42PiU 2 U 2525Ri图(c)中Ri两端电压为U图(b)： U = l (R+R2)图(c)： U=( RiR2 )RiR2U 不变 I (Ri+R2)= I' (RR2)RiR2i(2+3)= r2 3、)2 3I 6一=I 25答案 Ui ： U2=2 ： 3, Pi ： Pi，= 4 ： 25, I ： r = 6 ： 2510.如果将两个定值电阻 Ri和R2以某种形式连接起来，接入电路中，则电阻Ri消耗的电功率为i2W.如果将这两个电阻以另一种形式连接起来接入原电路中，测得该电路的总电流为9A,此时电阻 R108W.(电源电压不变)求：

25、(1)电阻RM R2的阻值；(2)电阻R2上两次电功率的比值.精析先判断电阻R、R2的两次连接方式.因为总电压不变，由 PiPi'和Ri一定，判断出：UiUi'所以第一次 Ri、R2串联, 求：Ri、R2P2、P2'解 画出分析电路图239 (a) (b)上消耗的电功率为第二次并联.(b)(a)图 239，, U同一电阻Ri,根据P=右RUi有二=一三Pi(Ui).Ui.U32_Ui = i2WU2 i08Wi ,(Ui' = U)9R如图(a) Ui+5= U =-U22 Ri、R2串U±= 1R2U22F如图(b) Ri、R2并联，2=0=2I2

26、R iIi' + I2' = I' = 9AIi' =6AI2' = 3APii08W °Ri = ； = 2- = 3Q(Ii)2(6A)R2 = 2 Ri = 6 Q(2)求 P7P2关键求出R2两端电压比Ui i从图(a)可知：=一U22U2 = 2 -U 3由图(a)和(b), 2. . 2-/同一电阻 R2： P= U = U2 =(2)2=4P2(Ui)2U39答案 Ri = 3Q , R2=6Q ,P2：P2'=4：911.甲灯标有9V,乙灯标有3W,已知电阻R甲Rj若把两灯以某种方式连接到某电源上，两灯均正常发光,若把两

27、灯以另一种方式连接到另一电源上 ，乙灯仍能正常发光，甲灯的实际功率与它的额定功率比P甲'求：(1)甲灯的额定功率 P甲；(2)乙灯的额定电压 U乙；(3)两灯电阻R甲和Rl精析注意两次电路总电压不同，所以不能像例4那样判断电路连接方式已知：U甲= 9V, P乙=3W, R甲R乙，P甲'：P甲=4：9 求：P甲、U乙、R甲、R乙设第一次 R甲、R乙并联，此时两灯均能正常发光，说明： U乙=U甲=9VRz U 乙2(9V)2R2 7P乙3W第二次R甲、R乙串联，乙灯仍正常发光，说明 U乙'=U乙=9V一 r 一、一， P甲U甲4而r甲不变时，=巳U甲9U' = 2U

28、 甲=2 X9V = 6V33R甲、R乙串联R U甲 6V 2-7 -RU 乙9V3得R甲VR乙，与题意不符.R中月dR匚 Fd：3W(b)由上判定：电路第一次串联，第二次并联，画出分析示意图 2310 (a)和(b).F甲/?胪R白FipJW"oT-d_+ g=9V + 血彳1U »(a)图 2310解由图(a)和(b)得:R甲不变U甲 _ U _ 4=一22U甲 U甲29U =?U 甲=2* 9V = 6V 33U 乙'=U 乙=6 V 由图（b）乙灯正常发光c U 乙(6V)2R 乙=12 Q巳3W由图（a）R甲、R乙串I甲=I乙=2 3W =0.5AU乙 6

29、VR_上I甲9V=18a0.5AP 甲=I 甲 U 甲=0.5A x 9V = 4.5W答案 甲灯额定功率4.5W,乙灯额定电压 6V,甲灯电阻10Q,乙灯电阻6a112.如图2311 （a）所示电路中，灯 L1的电阻R2的一（不考虑灯丝随温度的变化）.电源电压为10V,并保2持不变.当闭合S、$为开关.当闭合 s,断开S2时，灯Li正常发光，电阻1S2,断开S时，电阻R4消耗的电功率为1W,电压表示数为4（1）灯L1的额定功率；（2）电阻R4的阻值.R3消耗的电功率为2W,电压表示数 U"-U1.2-©-L(a)一一一 1 _已知：R1= R2, U = 10V P3=

30、2W 2求：（1） P1 （L1 额定功率）；（2） R4解画出变化前后电路分析图 2311先求出两次电路（b）和（C）中电流比Ri不变UiU1U1F Ui -/tj=2W“10V(b)2311*1屉(c)Ui'=(b)和：I'11-U1P4=- WB-LP4一Kb)=R3一R MP41W4(R1+R3)由图（C）U不变，将U = I' (R1+R2+R4)R2=2R 和 R3=2 R4代入I (R1 + 2R4) = I' ( R1+2R1+R4)2 (R1+2R4) = ( 3R+ R4)巴=3R4 1得 R1 ： R2： R=3： 6： 1由图(c) R、

31、R2、R4 串，且 U = Ui ' + U2' + U4=10VUi' : U2' : U4=Rl ： R2 ： R4=3 ： 6 ： 1U4= U= x 10V=1V1010R4=3=M”P41W4由图(b) R1、R3 串 PL = R= 3P3 R3 2P1= 3 X2W=3W2答案 L1额定功率为3W, R4为4a13.如图2 312所示，电路两端电压保持不变，当只闭合开关S时，通过电阻R1的电流是I"当只闭合开关S2时，通过电阻 R的电流是 £ 电阻 R消耗的功率是20W, |I2=3：2,当只闭合开关 与时，电阻R3消耗的功率是

32、15W.L _ 图_ 2-3-12 J求：（1）只闭合S时，R消耗的功率；（2）只闭合S3时，R消耗的功率. 已知：I1 : 12=3： 2, P2=20W, P3=15W求：P1、P1''闭合殍时,解图图（b）U不变,&时，R、R2串，如图2313 （b）；当只精析 只闭合开关 S,只有R,如图2313 （a）当只闭合R1、R、R3 串，如图 2 313 (c).总 1(b)图 2313处 中h(a) U=IRU= I2 (R1+R2)I1now3R=2 (R1+R2)R 2 r21图(b) Ri、R2 串P1- = RL=2P2R21P1' = 2P2=2X

33、20W=40W如图(a)和(b)2PiI224同一电阻 Ri =-=(一) =P1I39Pi = 4 x 40W = 90W92_U2_如图(b) P2= I2 R2= ( ) R2RiR2如图(c)2P3 = I3 R3 =RiR2R32)R3(1)(2)2 、(1) + ( 2)°W = (R_R2R3) R2 将 R = 2R2代入 R32-6R2R3+9R22=0i5W(Ri R2)2R3(R3-3R2) 2=0R3=3R,又. R = 2R旦2 . -R33如图(c),串联电路rr=P/ = x i5W= i0WP3R333答案 图(a)中，Ri功率为90W,图(c)中，R

34、i功率为i0W14.小明设计了一个电加热器，有加热状态和保温状态，如图23i4,发热体AB是一根阻值500的电阻丝,C、D是电阻丝AB上的两点，S'是一个温度控制控制开关.当开关 S'闭合，开关S接通C点时，电阻丝每 分钟放出的热量是 Qi；当S'闭合，S接通D点时，电阻丝每分钟放出的热量是 Q2；当S'断开时，电阻丝每 分钟放出的热量是 Q3,此时测得C、D两点间的电压是33V.图 23i4(i)按大小排列出 Qi、Q2和Q3的顺序是： > > .(2)将上述热量由大到小的顺序排列，其比值是 20： i0： 3,求电源电压 U和电热器处于保温状态时

35、，每 分钟放出的热量.精析 对于联系实际的问题，首先把它和所学的物理知识对应起来，本题用到的是焦耳定律的知识.从图中看出，不论使用哪一段电阻丝，电压均为u 2U.电热丝放热公式： Q=u-t.(1)可以将AB段电阻分成三部分:第一次,S'闭合,U 2S接C,使用的是电阻丝 CB段，电阻为Rcb,电阻丝1min放热Qi=、tRcb第一次,S'闭合,4e，uU2S接D,使用的是电阻丝 DB段，电阻为Rdb,电阻丝imin放热Q2= tRdb第三次,S'断开, u 2电阻丝imin放热Q3=JtRabRdb< Rcb< IQi>Q2>>Q3Rab

36、开关位于D,是加热状态，断开 S',电阻为Rab,是保温状态.(2)已知 Rab = 500 Q Ucd=33V, Q2 ： Qi ： Q3 = 20 ： 10 ： 3t 一定,u2Q2 _ RDB _ PAB _ 20Q3URDB3RAB33 Rdb =X Rab= X 500Q = 75Q2020t 一定，U一定，Qi= Ra= 10Q3 Rcb 33 _3 _Rcb= Rab = 乂 500 Q = 150 Q1010Rcd= 150a 75a =75QU cdRcd33V750.44A .U = IRab= 0.44 X 500 Q = 220V保温时，电阻为 Rab, t=

37、1 min = 60s八 U 2(220V)2Q3=x t= ()- x 60s= 5808JRab500,J答案 (1) Q2>Q1>Q3,电源电压 220V,保温：Q3= 5808J15.图2 315是一个电热毯示意电路图.R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“ 220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.图 2315(1)用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态？(2)若要求在保温时电流通过电阻丝Ro每分钟有60J的电能转化为内能，电阻 R的阻值是多大?解 (1)根据公式P=I2RRo一定，t

38、 一定时，电热毯功率大时，处于加热状态.S闭合时，Ro发热功率：Po=I2Ro= ( U) 2RoRoS断开时，R' o=I2Ro= ( ) 2RoR Ro比较两式得 Po>Po' . S闭合，电热毯处于加热状态.S断开，电热毯处于保温状态.,29(2) Ro=U=(22oV)-=484QP额ioow保温时：电阻Ro两端电压为Uo.Q Uo2Qo- tRoQo RoQo=y 丁已知：Qo=6oJ t= 1 min=6。s60J 4841 1 =22V .60sUo22V1 八电路中电流： I = = A.Ro484c22R=UrU -UoI22oV -22V=4356Q工

39、A 22答案 (1)闭合S,电热毯处于加热状态(2) R= 4356 Q16.图2 316,是供电设备向居民楼用户输电的示意图，为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居 民楼的输入导线间的电压必须保证为22oV,当居民楼内消耗的功率为44 kW的时候:供电.忖民:改希 /用小图 2316(1)通过输电线的电流为多少安(2)若输电线的总电阻为 0.1供电设备的输出电压是多少伏？(3)居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部分申请“增容”，即增加用电功率.当居民的用电器的额定功率由44 kW增加到88kW,所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?(4)若要求减小输电

40、线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施. 精析将实际问题转化为电路图.画出图2 317R线/?1|- l/fi -隔户电j* U图 2317解(1)已知 Uo=220Vp0=44Kw =4.4X 104W4P°4.4 10 WI220U0220V(2) U=U 线+Uo=IR线+Uo(3) I'U。一 一一 4左=8.8灯° W=400=220A X 0.1 + 220V = 240V220VP 线'=I '、线=( 400A) 2X0.1 = 16000W增容前：P 线=I'、线=( 200A) 2X0.1a=4000W P 线=P 线'一P 线=16000W- 4000W= 12000W(4)分析：在U°, P0一定时，I不能减少，使P线=I2R线减小的方法，应减小R线.导线电阻与材料、长度、横截面积有关长度一定，可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积，这样可以减小电阻.答案 (1) 220A(2) 240V(3) 12000 W17.已知两个小灯泡 L1、L2的额定电压均为 U额，在额定电压下通过 L1的电流I1是通过L2电流I2的2倍，若把灯L1、L2串联后接到电压为 U的电源上，则 ()图 2318Pl-2土碱;两灯的额定