(人教版)高三物理一轮复习讲义电功和电功率

1、（人教版）2012届高三物理复习讲义：电功和电功率 一、知识概述一、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

2、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= 2、电热功率：

3、只适用于纯电阻电路。 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

4、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=R1R2R3 5、电功率、电功：串联电路中的电功率、电功与电阻成正比。 P1P2P3=I2R1I2R2I2R3=R1R2R3W1W2W3=I2R1tI2R2tI2R3t=R1R2 R3 （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

5、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、例题精析三、例题精析 例例1 1、如图

6、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=_。 例例2 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 例例 1 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） 例例 2 2、现代商场中

7、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） 例例1 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

8、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。 例例2 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