高三年級物理導(dǎo)學(xué)案（34）編寫人：王淵班級：姓名：教學(xué)課題：串并聯(lián)電路焦耳定律核心知識：一、串并聯(lián)電路分析常用的推論1．串聯(lián)電路：串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻．若n個相同的電阻串聯(lián)，總電阻R總＝nR.2．(1)并聯(lián)電路：并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻．(2)n個相同的電阻并聯(lián)，總電阻等于其中一個電阻的eq\f(1,n).即R總＝eq\f(1,n)R.(3)兩個電阻并聯(lián)時的總電阻R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)，當(dāng)其中任一個增大或減小時總電阻也隨之增大或減小．由此知：多個電阻并聯(lián)時，其中任一個電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小．3．無論是串聯(lián)電路，還是并聯(lián)電路，或者是混聯(lián)電路，只要其中一個電阻增大(或減小)，總電阻就增大(或減小)．4．無論電路怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總等于各電阻(用電器)耗電功率之和．二、電功與電熱的計算1．W＝IUt普遍適用于計算任何一段電路上的電功．P＝IU普遍適用于計算任何一段電路上消耗的電功率．2．Q＝I2Rt，只用于計算電熱．3．對純電阻電路來說，由于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以有關(guān)電功、電功率的所有公式和形式都適用，即W＝IUt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t，P＝IU＝I2R＝eq\f(U2,R).4．在非純電阻電路中，總電能中的一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即：W總＝UIt＝E其他＋Q，電熱仍用Q＝I2Rt計算．這時，W總＝IUt>Q＝I2Rt，同理P總>P熱．三、用電器正常工作的分析方法用電器正常工作的條件：(1)用電器兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓．(2)用電器中的實(shí)際電流等于其額定電流．(3)用電器的實(shí)際電功率等于其額定功率．如果以上三個條件中的任何一個得到滿足，其余兩個條件必定同時滿足．課堂探究1、如下圖所示，額定電壓都是110V，額定功率PA＝100W，PB＝40W的兩燈泡，接在220V電路上使用，使電燈能夠正常發(fā)光，且電路中消耗電能最小的電路是哪一個()．C[根據(jù)P＝eq\f(U2,R)知R＝eq\f(U2,P)，按題目已知PA>PB，則RA<RB.對于A、B電路，B的電壓大于A的電壓，B燈將燒毀，兩燈不能正常發(fā)光，故本題A、B均錯．C電路中通過變阻器調(diào)節(jié)，可使左右兩部分電阻相等，即均在110V額定電壓下工作而正常發(fā)光，P總＝2PA＝200W.D電路中若通過變阻器調(diào)節(jié)，左右兩部分電阻也可能相等，保證A、B兩燈均在110V下工作而正常發(fā)光，易知P總＝2(PA＋PB)＝280W，故C對，D錯．]2．有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V，60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A．電解槽消耗的電功率為120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60WC[燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110V電壓，且干路電流I＝I燈＝eq\f(60W,110V)，則電解槽消耗的功率P＝P燈＝60W，C對，A錯；電解槽的發(fā)熱功率P熱＝I2R＝1.3W，B錯；整個電路消耗的功率P總＝220V×eq\f(60W,110V)＝120W，D錯．]3．如圖所示，有一個提升重物用的直流電動機(jī)，電阻為r＝0.6Ω，電路中的固定電阻R＝10Ω，電路兩端的電壓U＝160V，電壓表的示數(shù)U′＝110V，則通過電動機(jī)的電流是多少？電動機(jī)的輸入功率和輸出功率又各是多少？5A550W535解析在處理非純電阻電路的計算問題時，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系而求解．電阻R與電動機(jī)串聯(lián)，電流相等，對電阻R根據(jù)歐姆定律得：I＝eq\f(U－U′,R)＝eq\f(160－110,10)A＝5A電動機(jī)的輸入功率P＝IU′＝5A×110V＝550電動機(jī)的發(fā)熱功率P1＝I2r＝52×0.6W＝15W所以電動機(jī)的輸出功率P出＝P－P1＝535W課后訓(xùn)練4．下列說法中正確的是()A．一個電阻和一根無電阻的理想導(dǎo)線并聯(lián)，總電阻為零B．并聯(lián)電路任一支路的電阻都大于電路的總電阻C．并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻也增大D．并聯(lián)電路任一支路電阻增大(其他支路不變)，則總電阻一定減小5．電阻R1、R2、R3串聯(lián)在電路中．已知R1＝10Ω、R3＝5Ω，R1兩端的電壓為6V，R2兩端的電壓為12V，則()A．電路中的電流為0.6B．電阻R2的阻值為20ΩC．三只電阻兩端的總電壓為21VD．電阻R3兩端的電壓為4V6．關(guān)于四個公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝eq\f(U2,R)；④P＝eq\f(W,t)，下列敘述正確的是()A．公式①④適用于任何電路的電功率的計算B．公式②適用于任何電路的熱功率的計算C．公式①②③適用于任何電路電功率的計算D．以上均不正確7．一臺額定電壓為U的電動機(jī)，它的電阻為R，正常工作時通過的電流為I，則()A．電動機(jī)t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q＝UItB．電動機(jī)t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q＝I2RtC．電動機(jī)的功率為P＝I2RD．電動機(jī)的功率為P＝U2/R4．ABC[由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知：并聯(lián)電路的總電阻比各支路中的任意一個分電阻的阻值都要小且任一支路電阻增大時(其他支路不變)，總電阻也增大，所以A、B、C對，D錯．]5．ABC[電路中電流I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(6,10)A＝0.6A；R2阻值為R2＝eq\f(U2,I)＝eq\f(12,0.6)Ω＝20Ω，三只電阻兩端的總電壓U＝I(R1＋R2＋R3)＝21V；電阻R3兩端的電壓U3＝IR3＝0.6×5V＝3V．]6．AB[P＝UI、P＝eq\f(W,t)適用于任何電路的電功率的計算，而P＝I2R、P＝eq\f(U2,R)只適用于純電阻電路的電功率的計算，故A正確，C錯誤．P＝I2R適用于任何電