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课题:串并联电路 焦耳定律

作者:佚名 来源: 发布时间:2013年03月09日
 

课题:串并联电路 焦耳定律

主备:丁树兵              第 1 课时  总第 1 课时

【教学目标】1.能认清电路结构,会进行电流、电压、电功、电功率在串、并联电路中的分配计算.

2.能计算非纯电阻电路中的电功、电功率.

3.会进行电表改装的分析与计算.

【教学重点】会进行电流、电压、电功、电功率在串、并联电路中的分配计算

【教学难点】能计算非纯电阻电路中的电功、电功率.会进行电表改装的分析与计算.

【教    具】

 

【教学过程】

一、串、并联电路的特点

[基础导引]

图1中的总电阻分别为多大?如果两图中任一个电阻的阻值变大,那么各自的总电阻如何变化?

 

图1

[知识梳理]

1.电阻的串联

电流:I=____________.电压:U=____________.

电阻:R=____________.

电压分配:=________,=________.

功率分配:=________,=________.

2.电阻的并联

电流:I=________________.电压:U=________________.

电阻:=________________________.

电流分配:=________,=________.

功率分配:=________,=________.

3.几个常用的推论

(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.

(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.

(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.

PP1P2+…+Pn.

(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.

二、电功、电热、电功率


[基础导引]

如图2所示在电动机电路中,电流的总功率为多少?热功率为多少?

电动机的输出功率P等于多少?

 [知识梳理]                                                                              

1.电功                                                                                                             图2

(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的__________做的功.

(2)公式:WqU=________(适用于任何电路).

(3)电流做功的实质:________转化成其他形式能的过程.

2.电功率

(1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的________.

(2)公式:PW/t=________(适用于任何电路).

3.焦耳定律

(1)电热:电流流过一段导体时产生的________.

(2)计算式:QI2Rt.

4.热功率

(1)定义:单位时间内的发热量.

(2)表达式:P==________.

:有电动机的电路一定是非纯电阻电路吗?在非纯电阻电路中欧姆定律是否成立?

典例剖析

例1 一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图3甲所示,将它与两个标准电阻R1R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1R2消耗的电功率分别为PDP1P2,它们之间的大小关系为(  )

 

图3

A.P1=4P2                                 B.PD<P2

C.P1<4P2                                   D.PD>P2

 (1)不清楚电路各元件的连接情况,画不好等效电路图.

(2)不清楚串联电路具有分压作用,并联电路具有分流作用.

(3)找不准串、并联电路中的功率分配关系.

跟踪训练1 如图4所示,AB两端接直流稳压电源,UAB=100 V,R0=40 Ω,滑动变阻器总电阻R=20 Ω,当滑动片处于滑动变阻器中点时,CD两端电压UCD为________ V,通过电  阻R0的电流为________ A.

 

图4

典例剖析 例2 (2011�辽宁大连市测试)如图5所示的电路中,电源

的输出电压恒为U,电动机M线圈电阻与电炉L的电阻相同,电

动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是  (  )

A.电炉放出的热量与电动机放出的热量相等                                          图5

B.电炉两端电压小于电动机两端电压

C.电炉两端电压等于电动机两端电压

D.电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率

10.将非纯电阻电路与纯电阻电路的计算相混淆

例3 电阻R和电动机M串联接到电路中,如图7所示,已知

电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,电键接通后,电动机

正常工作,设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1U2

经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量为Q1,电

流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有(  )                                 图7

A.U1<U2Q1Q2              B.U1U2Q1Q2

C.W1W2Q1>Q2             D.W1<W2Q1<Q2

 

【二次备课】

【作业布置】                                                     

 

 

 

 

【教学后记】

 

 

 

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