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[!--downpath--]【电力电力】电力电力
【教学结构】
本章重点内容及重点内容理解：
1、电功和电功率估算：
(1)电力的估算非常全面。 要求精通欧姆定理、串并联定律、电功率和电功公式，并能灵活变通和推理。 准确掌握电流表、电流表、变阻器、家用电器的连接和使用。 必须正确分析电路的串联、并联、开路、漏电、短路等情况。
(2)解决问题的过程需要技巧和方法。 热问题求解的常用方法有逐步分析法和多项式法。 分步分析法的分析步骤和线路很多，多项式的设定方法也很多，所以要注意训练自己解决多个问题的能力。 例如，估算电功率练习时，需要灵活选择估算公式：对于已知电功率，选择P=w/t； 串联电路选择P=UI或P=I2R； 并联电路选择P=U2/R或P=UI； 对于相同的电阻值，选择P=I2R或P=U2/R； 对于同一电源，选择 P=UI 或 P=U2/R。
(3)电器的使用标志可见：①正常工作电压：I量=p报价/u； ② 用户内阻R=U2金额/p报价； ③从符号中求出实际功率：若所用家电两端的电流为额定电流，所用家电工作正常，则U=U，i=i，P=P报价； 家用电器使用时两端的电流并非额定电流。 电器的电压不是正常工作电压。 其功率不等于额定功率。 但我们可以感觉到它的电阻是恒定的（忽略湿度的影响时）。 如果给定实际电压，则P real = I2 real R，如果给定实际电流，则P real = U2 real / R，根据R不变，综合得到P real = (U real / U ) 2P 。 由P=I2R：当I相等时，P与R成反比。由P=U2/R：当U相等时，P与R成正比。（P与R成反比或正比，并不矛盾，只是成比例的条件不同）。
(4)解决问题要注意画图，并在图中标出已知数量和所需数量，以便直观地解决问题。
2.光度耳定理的理解：
当电压起作用时，只要有电压通过电阻，电能就会在内电阻上转化为内能。 因此，焦耳定理Q=I2Rt适用于任何电路。 中学学习的只接电加热器的电路（也叫纯内阻电路），因为电路中的电能全部转化为内能，所以电路中形成的热量可以用Q=I2Rt来判断，也可以用W=
和 W=I2Rt 进行估计（根据 W=Q）。 如果电压通过导体，则只有一部分电能转化为内能，另一部分电能转化为其他形式的能量，因此电压产生的热量大于电压所做的功。 即，Q<W。
3、伏安法测量小灯泡电功率的实验与推论讨论：
小灯泡电功率的伏安测量是一项重要的热实验。 伏安法测量内阻时不仅应注意的问题，还应注意以下两点：①当U=U量，P实数=P量时，灯正常发光； 使用灯泡发光时，尽量使灯泡正常发光，尤其要防止灯两端电流过低，导致灯泡寿命缩短或烧坏。 ②灯泡的色温由P决定，P=U·I，即灯泡的照度与灯泡两端的电流和流过灯泡的电压有关。 串联电路中，电压硬度相等，灯两端电流越大，灯越亮。 串联电路中的电压分布与内阻成反比，因此串联电路中R越大的灯越亮。 在并联电路中，如果两路电流相等，则通过钨丝的电压越多，灯就越亮，并且并联电路中的电流分布与内阻成正比，因此并联电路中R越小的灯越亮。
【解决问题要点】
例1、如图1所示，滑动变阻器的最大阻值为12欧姆，电源电流保持恒定。当滑动变阻器的滑动片P位于A端且S、S1均闭合时，电压表A的读数
为2安培时，灯泡L正常发光； 当S1截止，滑块滑动到b端时，
电流表 V 的读数为 6 伏。
求： (1) 灯泡的额定电流L。
(2) 当S1截止、P在b端时，灯泡L的实际功率。
分析：对于热估算，要注意对几种状态下的电路以及家用电器如何连接进行分析。 之后，我们应该分别绘制图表，并在图表中标记出相应的已知量和所需量。 通过图解。
解决办法：当滑动片位于a端且S、S1均闭合时，滑动变阻器接至最大内阻，与灯管L并联，如图1-1所示。 此时灯L正常发光，灯的额定电流等于电源电流U=U。
... ①
当S1断开，滑块P在b端时，变阻器拉至最大电阻，与灯管L串联，如图1-2所示：
U=I′R串=
即U=
……②
求解①和②，得到U=12伏，RL=12欧姆。 PL=I′2RL=
=3W
答：有一点。
例2.在图2所示电路中，内阻R1、R2、R3的阻值
两者均为 10k 欧姆，供电电流保持相同。 (1) 当S1和S2都闭合时
此时电压表的读数为0.6毫安，求：电源的电流与R2和R2的电流
R3消耗的功率的比率。 (2)当S1和S2都截止时，R3消耗
当S1和S2都闭合时，R3消耗的电功率与R3消耗的电功率之比。
分析：在分析电功率的比例关系时，在公式的选择上必须密切关注常数的数学量。 常串联选择P=I2R； 常选用P=U2/R并联，供电电流不变，应将公式换算为富供电电流。
解决办法：（1）当S1和S2闭合时，R1短接，R2和R3
并连接上电源，如图2-1所示，然后
U=I3R3=6×10-4×104W=6V
……………………①
(2)当S1和S2断开时，R1和R3串联到电源上，
如图2-2所示，则
P'3=I'2R3=
……②
取决于
必须
答： 稍微
例3、图3中的三个灯泡，L1和L2分别标记为“6V3W”和“6V6W”，L3的额定电流未知，额定功率为4W。 寻找：
（1）L1、L2正常工作时电功电功率计算专题，其内阻R1、R2分别是多少？
(2) 当开关S1断开、S2闭合时，恰好有一个灯泡正常发光，
电压表和电流表的读数是多少？
(3)当开关S2断开、S1闭合时，灯泡的实际电功率
是1瓦，此时电压表上的读数是多少？ L3的额定电流是多少？
解： (1) 由P=U2/R，R1=U21/P1=(6V)2/3W=12W电功电功率计算专题，
R2=
(2)当S1断开、S2闭合时，L3短路，L1和L2串联
电源。 因为U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=2:1，所以正常光为L1
（如果L2正常发光，则L1的电流为12V，会烧坏）。 如图3-1所示。
此时电压表示数：I1=U/R1=6V/2W=0.5A；
电流表指示：U=I(R1+R2)=0.5A×(12W+6W)=9V。
(3)当S2断开、S1闭合时，L1和L2短路，L3连接到电源两端。
如图3-2所示。 此时电压表指示：I'=P3/U=1W/9V=0.11A；
L3的内阻R3=U2/P3=(9V)2/1W=81W。因为
P3金额=
，所以
例4、电热水锅炉中有两根电热丝。 其中一台单独通电时，电热水锅炉15分钟即可沸腾；
分析：解此题时要注意一些不变量和同量。 用电开水器加热水时，同样的水吸收相同的热量，电开水器释放的热量也相同。 但电源电流和电热丝内阻保持不变，可表示为 Q =
分别求出R1=
R2=
，然后代入 Q put =
，可以导入
= 15 分钟 + 30 分钟 = 45 分钟。
【课后思考】
1、钨丝烧毁后，可继续在搭接接头上使用。 为什么搭接处首先烧坏？
2、为什么焦耳定理的表达式是Q=I2Rt而不是Q=UIt，Q=
？
【同步练习】
1、两只灯都标有“”，串联到家用电路中。 两盏灯消耗的总功率为（）
A.40WB.80WC.20WD.10W
2、灯管L1标注“6V3W”，灯管L2未标注，但测其内阻为6欧姆。 现将灯L1、L2串联在某电路中，灯L1、L2均能正常发光。 则电路两端的电流和L2的额定功率分别为（）
A. 12 伏和 1.5 瓦 B. 12 伏和 3 瓦 C. 9 伏和 1.5 瓦 D. 9 伏和 3 瓦
3、对于额定功率相同的灯L1、L2，其额定电流U1>U2，下列说法正确的是（）
A、光线正常时，I1>I2B。 它们的内阻R1<R2
C、串联时，P1<P2D。 并联时，P1<P2
4、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，同事的电路连接正确，开关闭合，灯泡发光，但测试时无论如何调节滑动变阻器，电流指示值都达不到灯泡的额定电流值。 可能是以下哪一个原因造成的？ ()
A.变阻器总阻值太大 B.电流表阻值太大
C.电源电流太低 D.灯泡钨丝断
5、一台标有“”的电炉想接110伏电源，保持原有功率不变。 下列措施中，正确的是（）
A.剪掉一半电炉丝 B.将电炉丝剪成两段等长然后并联
C.与原电炉线串联同一根电炉线
D、将同一根电炉线与原来的电炉线并联
6、一盏灯L1接恒流电源，功耗40瓦，另一盏灯L2也接此电源，功耗60瓦。 如果L1和L2串联然后连接到这个电源，则两个灯消耗的总功率为（）
A.100瓦 B.50瓦 C.24瓦 D.20瓦
7、如图4所示电路，电源电流U恒定，当连接电路的滑动变阻器RW内阻为R时，灯L消耗的功率为PL，则灯L消耗的功率应改为
PL,
连接电路的滑动变阻器的内阻应改为（）
A.2RB.R/2
C.R+RLD.2R+RL
8、灯泡L1标有“8V25W”，L2标有“8V2W”。 将这两个灯泡串连接到电源。 合上开关S后，只有一个灯泡常亮，另一个灯很暗。 则电源电流为（）
A.16伏 B.12伏 C.10伏 D.8伏
9. 两个内阻的大小分别为“5W45W”和“”。 若它们并联在电路中，则电路允许通过的最大电压为（）
A. 4 安培 B. 4.5 安培 C. 5 安培 D. 5.5 安培
10、如图5所示，电源电流没有变化。 当S1闭合、S2断开时，
电压表的指示为I1，内阻R1消耗的功率为P1，R1和R3消耗的功率
功率比为2：1。当S1断开，S2闭合时，电压表读数为
I2，内阻R2消耗的功率为P2，已知I1:I2=2:3 ()
A.R1:R3=2:1 B.R2:R3=1:1
C.P1:P2=8:9 D.P1:P2=4:9
11、如图6，U=220伏，保持不变，定值内阻
R2=1210 欧元。 当S闭合时，电烙铁R1正常工作。 当S断开时，
当S闭合时R1两端的电压下降
。 求：
(1)电烙铁的额定功率。
(2) 当S截止时，R1和R2的总功率。
12、图7所示电路，电源电流不变，R1=20欧姆，
当滑动变阻器R2的滑块移动到最上端时，电压表的读数为
0.5A，如果滑块P移至变阻器的中点，电压表的读数
为0.2A，求滑动变阻器的最大阻值以及滑动变阻器滑动到最大时的阻值
在右端，功率由滑动变阻器消耗。
13、图8所示电路中，S为单刀双掷开关，灯泡L1上标有“3V1.5W”字样，L2内阻为12欧姆，电源电流恒定为18伏。 当开关转到a时，
当滑动变阻器R的滑块位于变阻器中点时，L1常亮。
当开关拨到b位置，滑动变阻器的滑块位于变阻器右端时，灯亮
气泡L2消耗的电功率正是其额定功率
，求灯泡L2的数量
恒定电流和额定功率。
14、图9所示电路中，电源电流恒定，R0为定值电阻。
当滑块P由电阻控制时
当a点移动到b端时，电流表读数减小
2伏，变阻器前后消耗的功率之比为4:3。 求：
(1)变阻器滑块P位置变化前后电流表的显示比例。
(2)变阻器滑块P位于b端子时电流表的读数。
(3)求电源电流。
15、图10所示电路中，电源电流保持不变，内阻R1为6欧姆。 当开关S和S1均闭合，滑动变阻器的滑动片在a端时，电压表读数为2安培，灯消耗的电功率为6瓦，灯正常。当仅S闭合，滑动变阻器的滑动片在b端时，变阻器消耗的电功率等于灯的额定功率
。
求： (1) 灯的额定电流。
(2) 当滑块P位于b端时，电路消耗的总功率是多少？
（假设内阻值不随温度变化）
16、对于图11所示的电路，电源电流为12欧姆，R1为8欧姆。 当仅开关S1闭合时，灯L正常发光； 仅S2、S3闭合时，灯L的功率为额定功率的25/36。 仅S3闭合时，R2的功率为0.48瓦，且R2<R1。 求：
(1)灯的额定功率L。
(2) 当仅S3闭合时，灯L的实际功率。
17.如图12所示电路，电源电流恒定，当开关管S1
闭合，S2断开，滑动变阻器RW的滑片P从A移动到
B处，电流表逐次指示的比例为2：1，内阻R1逐次消耗
电功率比为1：4。 如果滑块在B处保持不变，则断开S1，
当S2闭合时，R2和RW的总功率为12瓦，然后滑动P
对于A处，R2的电功率为2瓦。 求此时RW的电功率。
18、对于图13所示电路，电源电流保持不变且不小于
6伏，定值内阻R1=15欧姆，滑动变阻器R2的最大阻值为
20欧元。 当开关S断开时，滑动变阻器的滑块P位于变阻器的b处
当接线端子时，电压表的读数为I； 当开关S闭合时，滑块P移动到a端
，电压表的指示为I'，且I:I'=1:5。 此时电路消耗的总功率为6瓦。 求此时内阻R0的电功率。
19、图14所示电路中，电源电流保持不变，滑动变阻器的内阻Rab为12欧姆。 当开关S1闭合，S2断开，滑块P滑向b端，电流表显示U1； 当开关S1和S2同时闭合，滑块P滑到a端时，电压表显示2安培，此时R2的电功率
为12瓦，电流表的读数为U2，但U2:U1=2:1，求：
(1)当开关S1、S2同时闭合，滑块P滑至a端时，电流表显示数字。
(2)内阻R1的阻值。
20. 灯 A 标记为 6V，灯 B 标记为 2W。 灯A、B的内阻分别为RA、RB，且RA>RB，且保持不变。 当按一定的连接形式接入电流为UA的电源时，两灯常亮。 当从另一种连接形式连接到电流为UB的电源时，B灯常亮。 A灯的实际功率为额定功率的4/9。 求： (1) 灯 A 的额定功率。 (2) 灯 B 的额定电流。 (3) 两灯的电阻。
【同步练习答案】
1.C2.C3.D4.C5.B6.C7.D8.B9.B10.BC
11、（1）电烙铁额定功率P=40瓦（2）S断时R1、R2总功率P=20瓦
12、滑动变阻器最大阻值R2=60欧姆； 当P在最右边时，滑动变阻器消耗的功率为P2=0.94瓦
13、灯泡L2的额定电流U2=6伏； L2 P2的额定功率=3瓦
14、（1）滑动变阻器滑片P位置变化前后电流表显示比Ua/Ub=2/3
(2) 滑块 P 显示 b 端电流 Ub=6 伏 (3) 电源电流 U=8 伏
15、（1）灯的额定电流U=6伏（2）P在b端时，电路消耗的总功率=3瓦
16. (1) 灯 L 的额定功率 PL = 3.6 瓦 (2) S3 关闭时灯 L 的实际功率 PL = 1.6 瓦
17. RW PW=4 瓦的电功率 18. R0 P0=3.6 瓦的电功率
19、（1）S1、S2同时闭合，当P滑向a端时，电流表U=12伏（2）R1=12欧姆
20. (1) A 灯额定功率 P = 3 瓦 (2) B 灯额定电流 U = 4 伏 (3) RA = 12 欧姆；
RB = 8 欧元。
【单位点评】
解决热综合问题时，首先要分析清楚电路处于多少种状态，以及每种状态下家用电器的连接情况。 需要充分利用电源电流恒定、钨丝内阻恒定、内阻电阻恒定作为各状态下电路连接的连接条件。 利用欧姆定理、串并联定律以及电功率、电功率、焦耳定理的公式，以及标题给出的条件，枚举比例表达式或联立多项式，正确求解。
【电力电力】电力电力
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