2025届高考物理一轮复习导学案：电功 电功率 串并联电路

分秒必争 ( 理科版 高 三 一 轮 组题人： 核对人： 审核人： 学案 第 周第 个 ) 电功 电功率 串、并联电路 1、 电功： 1、定义： 2、实质：电流做功的实质是导体中电场力移动电荷做功，取决于 、 和 三者的乘积，公式：W=UIt=qU。 3、特别提示： 电路里建立电场以后，电场力推动自由电荷定向移动所做的功，就是电路里电流的功，电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。如电动机工作，就是电能转化为机械能；电炉工作，电能转化为内能。 电功的一般计算式为W=UIt=qU，具体计算时要根据已知条件灵活选取。电功是电流做功的过程中电能转化为其他形式的能的量度。 二、电功率 1．电功率的意义： 。 2．电功率的计算： 3．电功率的单位： 。 4．“负载”与“电阻” 通常说“负载”大，是讲用电器的功率大，并不是所谓的“电阻”大。一般情况下“负载”大，反而其电阻小。如“220V，60W”与“220V，100W”的两个灯泡，后者的功率比前者大，但电阻比前者小。220V是额定电压，60W、100W是在额定电压下的功率叫额定功率 三、电热 1．电热的实质：电流流过导体，导体中的自由电荷（如金属中的电子）要频繁地与正离子发生碰撞，并不断把定向移动的动能传给离子，使离子的热运动加剧，从而使电能转化为内能，导体的温度升高． 2．电热与焦耳定律：对于阻值一定的导体，电流通过导体产生的热量与 成正比，与 成正比，这就是焦耳定律。数学表达式是 。单位时间内发出的热量叫热功率，其表达式是 。 3．电功与电热的计算 （1）能量转化的特点：电路消耗的电能全部转化为电热（内能）的电路称为纯电阻电路．此种电路中对电流的阻碍因素只有电阻，欧姆定律成立，如电灯、电炉等。电路消耗的电能并不完全转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能（如机械能、化学能等），这种电路叫非纯电阻电路。在非纯电阻电路里，对电流阻碍作用除了电阻外，还有其他的因素，如含有电动机、电解槽的电路就是非纯电阻电路。 （2）．电功与电热计算：对于非纯电阻电路，消耗的电能一部分转化为内能一部分转化为其他形式的能，即UIt=I2Rt+其他形式的能。因此P=UI≠I2R≠U2/R。只有在纯电阻电路中才有P=UI=I2R=U2/R。 用UIt来计算电功，在任何条件下都是可以的，用I2Rt来计算电热，在任何情况下也都是可以！（a）计算电功时，对纯电阻 。当用电器为非纯电阻元件时 。 （b）计算电热时，对纯电阻 。当用电器为非纯电阻元件时 。 四、串并联电路的规律： 1、串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，串联电路的总电阻变大； 2、并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，并联电路的总电阻变大。 五、混联电路 简单的纯电阻电路，无论表面上看多复杂，最终都可以简化为电阻串、并联或两者混联的方式。所以熟练掌握串、并联电路的特点和规律，是识别和简化电路的基本出发点。简化电路的主要根据是： Ⅰ．串联电路中，电流强度处处相等，从电势上看，沿电流方向每经过一个电阻电势要降低。 Ⅱ．并联电路中，总电流等于各支路电流之和，从电势上看，各支路两端电势分别相等。 Ⅲ．导线理想化，认为是“有电流、无电阻”，所以导线上各点是等势点。 六、电路图的简化 1、原则：无电流的支路除去；电势相等的点合并；理想导线任意长短；理想电流表可视为短路，理想电压表可视为断路；电容器稳定时课视为断路。 2、方法：等电势排列法：标出节点，判断节点电势高低，电势相同的节点视为同一点，将各节点按电势的高低排列，再将各节点间的支路画出。 课堂练习： 1. 如图R1 =10欧，R2=4欧，R3=6欧，R4=3欧。U＝2.4伏。在a、b间接一只理想电压表，它的读数是____；如在a、b间只接一只理想电流表，它的读数是____。 2、如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表Ａ１、A２和A３的内电阻均可忽略，它们的读数分别为Ｉ１、Ｉ２和Ｉ３，则Ｉ１：Ｉ２：Ｉ３＝　　　　　　　　　　　． 3.如图5所示，四只灯泡规格相同，全部发光，比较其亮度正确的是 （ ） A.灯C比D亮 B.灯C比B亮　 C.灯A和C一样亮　 D.灯A和B一样亮 4．电阻接在恒定电压上，通过2C电量时消耗的电能为50J，则电阻接在同一恒定电压上，通过2C电量时消耗的电能是（ ） A．大于50J． B．小于50J．C．等于50J． D．因、的大小关系未知，无法比较． 5．把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L，直径为d，B电阻丝长为3L，直径为3d。要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压之比应当满足（ ） A．UA∶UB=1∶1 B．UA∶UB=∶1 C．UA∶UB=∶3 D．UA∶UB=3∶4 6．在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，该段电路中的电阻为R，则关于这段电路中电功率和热功率的关系，下列结论正确的是（ ） A．电功率一定为UI，热功率一定为 B．电功率可能小于热功率 C．若这段电路为纯电阻电路，则电功率等于热功率 D．若这段电路为非纯电阻电路，则电功率大于热功率 7．一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=10Ω，R2=120Ω，R3=40Ω．另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则（　　） A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40Ω B．ab端短路时，cd之间的等效电阻是40Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V 8．两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路中最合理的是图（　　） A． B． C． D． 9．把“220V、100W”的A灯与“220V、200W”的B灯串联后接入可调电压的电路中，忽略温度对电阻的影响，则（　　） A．两灯电阻之比为RA：RB=2：1 B．两灯所分电压之比为UA：UB=1：2 C．在安全的前提下，两灯实际消耗的总功率的最大值为250W D．在安全的前提下，允许接入电路的总电压最大为330V 10．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．A和B导线两端的电压之比为3：2 B．A和B导线两端的电压之比为1：2 C．A和B导线的横截面积之比为2：3 D．A和B导线的横截面积之比为1：3 11．如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“6V 12W”字样，电动机的线圈电阻RM=0.50Ω．若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时（　　） A．整个电路消耗的电功率为24W B．电动机的热功率为12W C．电动机的输出功率为12W D．电动机的输入功率为12W 12. 有一个直流电动机，把它接入0．2 V电压的电路中，电机不转．测得流过电动机的电流为0．4A，若把电动机接人2.0V电压的电路中．电动机正常工作，工作电流是１.0A，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，电动机的发热功率是多大？ 答案： 1 1.8V 0.67A 2 3：2:2 3 BD 4C 5B 6ACD 7AC 8C 9AD 10AD 11D 12 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$