第2课时串并联电路焦耳定律

1、第2课时串并联电路焦耳定律第1页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六解析 (1)S断开时,由于R1+R4=R2+R5=4 k,因此两支路电流均为I= =4.5 mA,所以Uac=IR1=13.5 V,Uab=IR2=9.0 V c=Uab-Uac=-4.5 V d=-Ubd=-IR5=-9.0 V(2)S闭合时,通过R2的电流I2=I-I1=5 mA,所以Uac=I1R1=12 V,Uab=I2R2=10 V则Ubc=Uac-Uab=2 V, c=-Ubc=-2 V通过R3的电流I3= mA,方向自下而上通过R4的电流I4=I1+I3= mA第2页，共42页，2022年，5月

2、20日，7点39分，星期六答案 (1)-4.5 V -9.0 V(2)5 mA mA mA -2 V 分析电路中各点电势的一般方法是:(1)根据电路结构确定各部分电路的电流方向和大小.(2)由于电流流过电阻会产生电势降落,根据部分电路欧姆定律确定某部分电路的电势差.(3)由电路本身确定的或人为假设的基准电势点,利用电势降落与电阻或基准点的关系分析确定研究点的电势.方法提炼第3页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六变式练习1 如图4所示电路中,R1=5 ,R2=7 ,R3=8 ,R4=10 ,R5=10 ,C=20 F,A、B两端电压U=15 V,不计电表内阻对电路的影响.求(

3、1)电流表和电压表的示数.(2)电容器C所带的电量.图4第4页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六解析 (1)由于电流表短路和电压表断路,可知R2、R3、R4串联后与R1并联,R5上无电流等效为导线.流过电流表的示数为电压表的示数等于R4上的电压,大小为第5页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六(2)电容器C两端的电压等于电阻R2和R3上的电压之和,电容器所带的电荷量为Q=C (R2+R3)=2010-6 (7+8) C=1.810-4 C答案 (1)3.6 A 6 V (2)1.810-4 C第6页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六题型

4、2 用电器正常工作的分析方法【例2】如图5所示电路中E为电源, 其电动势E=9.0 V,内阻可忽略不 计;AB为滑动变阻器,其电阻R= 30 ;L为一小灯泡,其额定电压 U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关.开始时滑动 变阻器的触头位于B端,现在接通开关S,然后将触 头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯 泡刚好正常发光.则CB之间的电阻应为 ( ) A.10 B.20 C.15 D.5 图5第7页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六解析 本题考查串联电路的特点及额定电压、额定功率与电阻的关系.关键是对额定电压、额定功率概念的理解,明确滑动变阻器哪一段电阻

5、接入了电路.灯泡的工作电流I= A=0.3 A此时AC间电阻R1= =10 故CB间电阻R2=R-R1=20 故B选项正确.答案 B第8页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六规律总结 用电器正常工作的条件:(1)用电器两端的实际电压等于其额定电压.(2)用电器中的实际电流等于其额定电流.(3)用电器的实际电功率等于其额定功率.如果以上三个条件中的任何一个得到满足,其余两个条件必定同时满足.第9页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六题型3 非纯电阻电路的分析【例3】有一个小型直流电动机,把它接入电压为U1=0.2 V的电路中时,电机不转,测得流过电动机的电流是

6、I1=0.4 A;若把电动机接入U2=2.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A.求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?第10页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六思路点拨 解答本题时,应把握以下两点:(1)当电动机不转时,电动机为纯电阻R= ,P热=UI.(2)当电动机转动时,电动机为非纯电阻,R ,P热=I2RRD,这时电阻器RD两端的电压UD ,电阻R1两端的电压U1 ,由电功率计算式综合比较得出,A、B、D错误,C正确.答案 C第35页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星

7、期六6.用一个标有“12 V,24 W”的 灯泡做实验,测得灯丝电阻随 灯泡两端电压变化关系图象如 图12所示. (1)在正常发光条件下,灯泡的电功率为多大? (2)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为300 K, 求正常发光条件下灯丝的温度. (3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上, 要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大? (4)当合上开关后,需要0.5 s灯泡才能达到正常 亮度,为什么这时电流比开始时小?计算电流的最 大值.图12第36页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六解析 (1)由图知,正常发光时R=8 ,由P=18 W.(2)由图知,室温时电阻R=1 ,由

8、 ,得T=2 400 K.(3)串联电路电压分配与电阻成正比, ,得Rx=5.33 .(4)刚合上开关灯未正常发光,温度低,电阻小,电流大,Im=12 A.答案 (1)18 W (2)2 400 K (3)5.33 (4)刚合上开关灯未正常发光,温度低,电阻小,电流大12 A第37页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六7.如图13所示为摩托车转向灯电路,S为转向开关,它是三掷开关.D为转向指示灯(装在仪表内).RD1、RD2为前后两个右转向灯,LD1、LD2为前后两个左转向灯.已知电源电压为6 V,内阻不计,四只转向灯用“6 V,15 W”的灯泡,D用“6 V,1 W”的小灯

9、泡.试判断 图13第38页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六(1)当转向开关S与1连通时电路中各灯的发光情况?要求通过计算说明.(2)该电路中转向灯发光时的情况与实际摩托车转向灯发光情况有何区别?在电路的什么位置安装什么器件(或说出器件的功能),可以使转向灯的发光与实际情况相符.解析 (1)转向开关S与1连通时电路中各灯的发光情况:前后右转向灯RD1、RD2正常发光,指示灯D正常发光,左指示灯很小不发光.转向灯电阻R1=2.4 指示灯电阻R2= =36 第39页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六每只右转向灯均获得6 V电压,正常发光.每只左转向灯获得电压U1= =0.2 V,远小于正常发光电压6 V,所以不能发光.指示灯获得电压U2= =5.8 V,接近正常发光电压6 V,基本上正常发光.第40页，共42页，2022年，5月20日，7点39分，星期六(2)该电路中转向灯发光时的