高三物理串并聯(lián)電路和焦耳定律-文庫(kù)吧資料
2024-11-18 07:26本頁(yè)面
【正文】 = Ω U2= V時(shí) ,電動(dòng)機(jī)正常工作 ,此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻 ,則由電功率與熱功率各自的定義式 ,得 IUIU11 ?IUP電 =U2I2=2 1 W=2 W P熱 =I22r=12 W= W 所以由能量守恒 ,電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P出 =P電 P熱 =2 W= W 此時(shí)若電動(dòng)機(jī)突然被卡住 ,則電動(dòng)機(jī)又為純電阻 ,其 熱功率 P熱 = 答案 W 8 W 222 ??rU方法歸納 電阻電路的計(jì)算問(wèn)題 . ,要善于從能的轉(zhuǎn)化和守恒定律尋找突破口 ,利用 “ 電功 =電熱 +其他能量 ” 關(guān)系求解 . 變式練習(xí) 2 如圖 4所示 ,有一個(gè)提升 重物用的直流電動(dòng)機(jī) ,電動(dòng)機(jī)銘牌有 “電機(jī)內(nèi)阻 r= Ω” 的標(biāo)志 ,如果 已知電路中的固定電阻 R=10 Ω,電 路兩端電壓 U=160 V,電壓表的示數(shù) U′=110 V. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)試計(jì)算 : 圖 4 (1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流 . (2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率 . (3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率 . 解析 (1)電阻 R與電動(dòng)機(jī)串聯(lián) ,所以電流相等 ,對(duì) 電阻 R根據(jù)歐姆定律由串并聯(lián)的規(guī)律可得 :I= =5 A (2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率 P入 =IU′=5 110 W=550 W (3)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率 Pr=I2r=52 W=15 W 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P出 =P入 Pr=535 W 答案 (1)5 A (2)550 W (3)535 W RUU ??Ω10V)110160( ?題型 3 生活中的電功電熱問(wèn)題分析 【 例 3】 淋浴用水的流速約為 10 L/min,合適的水溫 約為 50℃. 用水的時(shí)間約為 4 兩種設(shè)計(jì) ,一種是淋浴時(shí)電流直接對(duì)流動(dòng)的水加 熱 。L為一小燈泡 ,其額定電壓 U= V,額定功率 P= W。若電路中有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上 的接地線 ,除了影響電路中各點(diǎn)的電勢(shì)外 ,還改變 電路結(jié)構(gòu) ,接地點(diǎn)之間認(rèn)為是接在同一點(diǎn) . (2)電路等效的常用方法 ①電流分支法 :先將各節(jié)點(diǎn)標(biāo)上字母 ,判定各支路元件的電流方向 ,按電流流向 ,自左向右將各元件、節(jié)點(diǎn)、分支逐一畫出 ,加工整理即可 . ② 等勢(shì)點(diǎn)排列法 :標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母 ,判斷出各節(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低 ,將各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左向右排列 ,再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫出 ,然后加工整理即可 . 熱點(diǎn)二 電表的改裝 G改裝成電壓表 (1)電流表改裝成電壓表的原理 : 將電流表的示數(shù)根據(jù)歐姆定律 Ug =IgRg換算成電壓值 ,可直接用于 測(cè)電壓 ,只是量程 Ug很小 .如果給 小量程電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻 , 就可以用來(lái)量度較大的電壓 .因此 電壓表實(shí)際上就是一個(gè)串聯(lián)了分壓電阻的電流表 ,如圖 1所示 . 圖 1 (2)分壓電阻的計(jì)算 :由 U=IgRg+IgR解得 , 因?yàn)殡妷簲U(kuò)大量程的倍數(shù) n= ,所以 R=(n1)Rg. 需要說(shuō)明的是 ,通過(guò)表頭的滿偏電流并沒(méi)有改變 ,加 在表頭兩端的最大電壓也沒(méi)有改變 ,仍是 Ug=IgRg,但 改裝成的電壓表的最大電壓增大 了 ,所以表的刻度盤 要改換 ,原來(lái)是 0~IgRg,現(xiàn)在要換 成 0~IgRg+IgR,即每個(gè) 刻度處的電流數(shù)要換成對(duì)應(yīng)的總電壓數(shù) IRg+IR. ggRIUR ??gUU 電流表 G改裝成大量程電流表 (1)電流表改裝的原理 :給小量程 電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻 ,就可以 用來(lái)量度較大的電流 ,即擴(kuò)大了電 流表的量程 ,如圖 2所示 . (2)分流電阻的計(jì)算 由并聯(lián)電路的特點(diǎn) Ug=IgRg=(IIg)R, 解得 ,因?yàn)殡娏鲾U(kuò)大量程的倍 數(shù) n= ,所以 R= .與改裝電壓表一樣 ,刻度 圖 2 1????gggggIIRIIRIRgII1?nRg盤也要由原來(lái)指示的通過(guò)電流表 G的電流換成指示 電流表 A的電流 . 電壓表改裝后 ,正確使用它測(cè)電壓時(shí) , 發(fā)現(xiàn)測(cè)量值總是偏小 ,出現(xiàn)這種情況的原因是什么 ? 串入的分壓電阻偏大造成的 ,應(yīng)給分壓電阻并 聯(lián)一個(gè)大電阻加以修正 . 交流與思考 提示 : 熱點(diǎn)三 電功與電熱的關(guān)系 電功是電場(chǎng)力對(duì)自由電荷所做的功 ,其大小等于電 能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的多少 ,是電能轉(zhuǎn)化為其他 形式能的總和 .電熱是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電能 ,一般是電 功的一部分 . 、電爐等組成的純電阻電路中 ,電功等 于電熱 .計(jì)算時(shí)可選用下列公式中的任一形式W=Q=Pt=UIt=I2Rt= . (含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等 )中消耗 的電能除轉(zhuǎn)
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