第十七講電學實驗及綜合計算一、復習策略1、非純電阻電路的計算非純電阻電路注：①P總≠P熱且P總>P熱②W≠Q且W>Q即UIt≠I2Rt且UIt>I2Rt（原因：）例如：電動機電路已知：R線=1Ω，當U=2V時，I=．若t=1s（）2、安全用電（1）家庭電路中電流過大的原因（2）保險絲與電熱器的區別3、高壓輸電：（輸電線上歐姆定律不適用）高壓輸電的原因：當輸電總時，提高輸電電壓U，可減小輸電電流I（P總=UI），I越小，線損功率（發熱功率）越小（P熱=I2R線）從而提高輸電效率（）4、電阻及電功率的測量及變形．（以測電阻為例）（1）基本方法：伏安法①電路圖：②Rx=U/I（2）安阻法：缺少電壓表①解決思想：（應與Rx并聯）②電路圖：③（3）伏阻法：缺少電流表①解決思想：（應與Rx串聯）②電路圖：③④變形：若滑動變阻器的最大阻值已知為R0．a．（S斷開時，測電源電壓U總，S閉合時，測Rx的電壓Ux）b．（P在a端時，測電源電壓U總，P在b端時，測Rx的電壓Ux）當P在b時：（4）等效替代法①（S接a端時，記下的示數為I1，S接b端時，調節R的阻值使I2=I1，讀出R的阻值R1）Rx=R1（注：若R0為滑動變阻器時，則應保持其阻值始終不變）②（S接a端時，記下的示數為U1．S接b端時，調節R的阻值，使U2=U1，讀出R的阻值R1）Rx=R1（注：若R0為滑動變阻器時，則應保持其阻值始終不變）（5）短路法①（閉合S1時，的示數為I1．斷開S1時，的示數為I2）當S斷開時：②[閉合開關S1時，的示數為I1：U總=I1Rx．斷開開關S1時，的示數為I2：U總=I2（Rx＋R0）]③變形：若滑動變阻器的最大的值已知為R0．[P在a端時，的示數為I1：U總=I1Rx．P在b端時，的示數為I2：U總=I2（Rx＋R0）]二、典例剖析例1、電功率反映了（）A．電流做功的多少B．電流做功的快慢C．電流的強弱D．用電器電阻的大小解析：電流通過用電器做化為其他形式的能，電流做功用W=UIt計算，由公式知，電流做功不僅有大小，而且有快慢，電流做功的快慢用電功率來表示，它等于電流在ls內所做功的多少．電流做功快的，功率大，做功慢的，功率小．答案：B．例2、如圖所示，R1=保持不變．當S1、S2都閉合時，電壓表示數為6V，電流表的示數為1A，當S1斷開后，5min內電流通過L1、L2所做的功是多少？L1、L2的功率為多少?解析：S1、S2閉合時，L1短路，測L2電壓，也等于電源電壓，即U=6V，測的是L2的電流．由歐姆定律知：當S1斷開后，燈L1與L2串聯，有：R總=R1＋R2=4Ω＋6Ω=10Ω又由歐姆定律得∴U1=I1R1=IR1=×4Ω=由電功的公式W=UIt得：W1=U1I1t1=××5×60s=432JW2=U2I2t2=××5×60s=648J答案：L1、L2所做的電功分別為432J和648J，其電功率分別為和.例3、燈泡L已上標有“220V，100W”的字樣．（1）“220V100W”表示什么意思?（2）燈泡L正常發光時的燈絲電阻是多少?（3）燈泡L正常發光時通過燈絲的電流是多少?（4）燈泡L正常發光lmin通過燈絲的電荷量是多少?共有多少個自由電子通過燈絲?解析：用電器的銘牌上標有的電壓、用電器的額定電壓和額定功率．它表示此用電器正常工作時的電壓和在正常工作時的功率．用電器的實際功率決定于用電器工作時的實際電壓．當U實=U額時，P實=P額用電器正常工作當U實<U額時，P實<P額用電器不能正常工作當U實>U額時，P實>P額用電器易燒壞，長期這樣，會減小用電器的壽命解答：（1）220V是燈泡L的額定電壓，100W是燈泡L的額定功率（2）由P=UI得（3）I=（4）Q=It=×60s==×1030e例4、如圖所示的電路中定，滑動變阻器R2的滑片在a、b之間滑動的過程中，電壓表的最大示數為4V，電阻R1消耗的電功率變化范圍是～．求滑動變阻器的滑片滑到b端時，電流表的示數．解析：圖中所示，R1與滑電路的電阻串聯，變阻器連入電路的電阻增大時，電路中的電流減小，R1兩端的分壓減小，R2兩端的分壓增大．R1的電功率也不斷地減小．設電源電壓為U．答案：P位于b端時，電流表的示數為例5、如圖（甲）所示，是馮創同學測小燈泡電功率的實驗器材，請你畫出他所設計的電路圖，并根據電路圖連接好實物電路，說明：（1）閉合開關S時，滑動變阻器的滑片P應放在變阻器的_________端（填a或b）．（2）小燈泡，電流表的示數如圖（乙）所示，則通過小燈泡的電流為_______A，此小燈泡的額定功率為_________W．（3）小燈泡的發光電阻為_________Ω．解析：用伏安法測功率即用定義式P=UI測功率,用、分別組織小燈泡兩端的電壓，流過小燈泡的電流其電路圖如圖（丙）所示．其實物連接如圖（丁）所示。（1）閉合開關S前，變阻器的滑片P應位于b端．（2）如圖（乙）所示，小燈泡的額定電流為，其額定功率P=UI=×=（3）燈的發光電阻例6、某電能表表盤上標有3000R/kWh，現用它來測量一電冰箱的功率，測得3min內電能表的轉盤轉了15圈，則電冰箱的電功率為多少?解析：3000R/kWh表示此電能的表盤每轉3000R時，電路中用電器所做的功為1kWh，在轉15圈時，消耗的電能W，則W=×1kWh，再由，可求得電冰箱的電功率．即電冰箱的功率為100W．例7、如圖所示的兩個電阻為R1和R2并聯接入電路中，測得的示數為，R1=5Ω，R2=10Ω，求5min內R2產生的熱量是多少?解析：如圖所示，電阻R1、R2并聯，∴有U