初三物理讲义秋季提高班第9讲.电路动态分析和焦耳定律.教师版

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1、9电功率突破二电路动态分析与焦耳定律漫画释义知识互联网 模块一：变化量问题和动态分析思路导航电功率动态分析问题常见的类型及其解题思路点拨：1电阻和功率的范围值问题 首先明确各表的测量对象及所选量程但是题目中往往含有隐含条件（电路中的最大电流，可能并不是电流表的最大量程，可能是用电器的额定电流）如果让求滑动变阻器的阻值范围，那么电路中的最大电流就是用电器的额定电流，此时变阻器获得最小阻值；若电压表测变阻器电压，那么电压最大时，变阻器的阻值就是最大的而对于定值电阻的最大及最小功率的求解，只要求出它的最大（小）电流或电压即可而电路最大总功率通常先求出最大电流即可，具体情况根据电路图的连接确定2串联电

2、路中电阻的最大实际电功率的问题如图所示条件：当满足时，电阻的实际电功率最大，并且为：3电功率变化量问题利用欧姆定律中，建立起关系式解决电功率变化量的问题，但注意，电功率变化量例题精讲【例1】 如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，下列说法中正确的是（ ） A电压表和电流表的示数变化正好相反B电压表示数和电流表示数的比值变小C电阻的功率和滑动变阻器的功率之比变大D电阻消耗的功率和电路消耗的总功率变小【答案】 C【例2】 （2013门头沟一模）如图所示，电源电压不变闭合开关后，下列说法正确的是（ ）A若向右移动滑动变阻器的滑片，会使电压表示数变大B当滑动变阻器接入电路电阻最

3、大时，电路消耗的总功率最大 C若向左移动滑动变阻器的滑片，R消耗的电功率将逐渐变大D移动滑动变阻器的滑片，会发现电流表与电压表变化情况相反【答案】 C【例3】 （2013平谷一模）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为10V，滑动变阻器的功率是10W，调节滑动变阻器的滑片P到另一位置时，电压表的示数为5V，此时滑动变阻器的功率是7.5W，则定值电阻R0的阻值为 【答案】 10【例4】 如图所示电路，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围在0.2A至0.6A，电压表的示数变化范围在2V至6V当滑动变阻器的滑片在这两点间移动过程中，滑动

4、变阻器消耗的最大电功率是_W【答案】 1.6当滑动变阻器连入电路电阻最小时，电阻为，当滑动变阻器连入电阻最大时，电阻为，由于电源电压不变，则：，当与电阻相同时，的功率最大，为：【例5】 （多选）在如图所示电路中，电源电压保持不变闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示，下列选项正确的是（）AU1/I不变，U1/I不变BU2/I变大，U2/I变大CU3/I变大，U3/I不变D三个电阻消耗的总功率变大【答案】 AC【例6】 （多选）在如图所示的电路中，两定值电阻阻值分别为R

5、1、R2，滑动变阻器最大阻值为R2，闭合开关后，当滑动变阻器的滑头在滑动变阻器的中点位置a时，电流表示数为I1，三只电压表V1、V2、V3示数分别为U1、U2、U3；当滑动滑头向左滑到某位置b时，电流表示数为I2，三只电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，此过程中电流表示数变化的绝对值记为I，三只电压表示数变化的绝对值分别记为U1、U2、U3，则下列说法正确的是（）A BC D【答案】 ABD模块二：焦耳定律思路导航1焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电的时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，公式为说明：焦耳定律是个实验定律，是电流热效应的定

6、量反映它描述的是电能通过电流做功转化为内能的多少，这个规律具有普遍意义2焦耳定律与电功的转化：（1）纯电阻电路：， ；（2）非纯电阻电路：3电热器调档问题，通常电路分为两类：（1）串联型，R1为加热电阻，开关断开保温状态，闭合加热状态（2）并联型，开关S1闭合保温，两个开关都闭合为加热状态例题精讲【例7】 （2011-2012丰台初三期末）在“探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系”的实验中，甲、乙两烧瓶中电阻丝的阻值分别为R和2R，将它们浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计，如图所示，电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过显示电流产生的热量变化；上述实验中采用这种电

7、路连接方式的目的是_【答案】 温度计示数的变化；使电流和通电时间相同【例8】 （2011-2012西城初三期末）图所示的电路中，R1和R2是两段电阻丝，且电阻值R1R2在两段电阻丝上各夹一根火柴，移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻值比较小，然后闭合开关S，经过时间t，电阻丝R1上的火柴先被点燃这说明在通电时间和_相同时，电流通过导体产生热量的多少与_的大小有关【答案】 电流；电阻【例9】 （2011-2012石景山初三期末）关于电流通过导体时产生的热量，下列说法中正确的是（ ） A根据可知，时间相同，电阻越大，电流产生的热量越少B根据QI2Rt可知，时间相同，电阻越大，电流产生

8、的热量越多 C根据QUIt可知，时间相同，电压越大，电流产生的热量越多D根据QI2Rt可知，时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多【答案】 D【例10】 如图所示电路，电源电压恒定不变，电阻，当断开时，电流表的示数为；当闭合时，电流表的示数为 A，电路1分钟内总共产生的热量为 J【答案】【例11】 设用某种电热器烧开一壶水所需要的热能是，若不考虑热能的损失，且该电热器的额定电压是，则下列说法中正确的是（）A将电热器接在的电压下，我们无法预先判断这壶水烧开要多长时间B将该电热器接到的电压下，则烧开这壶水所需要的时间是接在电压下的2倍C若将电热器的电热丝从中间截为2段，再将2段并联在一起接

9、到电压下，则烧开这壶水的时间将是原来的1/2D若将电热器接在电压以外的任何电压下，这壶水都不可能烧开【答案】 A【例12】 （2011-2012石景山初三期末）小明看到家里的电吹风机，发现其上的铭牌如图甲所示，并进一步查阅说明书发现其内部电路如图乙所示当只闭合开关S1时，电热丝R不工作，电吹风机吹冷风；当S1和S2都闭合时，电热丝R工作，电吹风机吹热风求： （1）这个电吹风机正常工作并且吹冷风12s，它消耗的电能 （2）这个电吹风机正常工作并且吹热风时，通过电热丝R的电流 【答案】 （1）电吹风机正常工作并且吹冷风时，功率为P1=24W，所以12s消耗的电能为W=P1t=24W12s=288J

10、 （2）电吹风机正常工作并且吹热风时，总功率为P2=420W， 而电热丝的功率P热=P2P1=420W24W=396W 所以此时通过电热丝的电流思维拓展训练提高班【拓展1】 如图甲所示电路，当开关S从接点2转到接点1时，电流表与电压表对应的示数如图乙所示由图中信息可知（）A.电源电压为8VB.电阻与之比为C.电路消耗的最小电功率0.4WD.电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为【答案】 D【拓展2】 （多选）小明同学在一次实验中将定值电阻R两端的电压从3V增加到5V，他观察到和R串联的电流表的示数变化了0.1A下面的说法中正确的是（）A电阻R的阻值为20WB电阻R的阻值从30W变为50WC电阻

11、R消耗的电功率减少了0.8WD电阻R消耗的电功率从0.45W变为1.25W【答案】 AD【拓展3】 （多选）在如图所示电路中，电源电压保持不变闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示，电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示，下列选项正确的是（）AU1/I不变，U1/I不变BU2/I变大，U2/I变大CU3/I变大，U3/I不变D滑动变阻器的滑片P向下滑动时，P1变大，P2变小，P3变大【答案】 AC【拓展4】 某饮水机的工作原理可简化为图所示的电路，其

12、中R1为加热电阻当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S1、S2切换，使饮水机处于保温状态，若饮水机加热时加热电阻的功率为550W，保温时加热电阻的功率为88W，则R2的阻值是 【答案】 132尖子班【拓展1】 （2013海淀一模）图所示电路中，电源两端电压保持U=9V不变，L为标有“6V 3.6W”的小灯泡（灯丝电阻不随温度变化），R为保护电阻电压表量程为03V，滑动变阻器的最大阻值为10闭合开关S后，滑动变阻器滑片移至最左端时，小灯泡恰好正常发光在保证电表安全的条件下，保护电阻R消耗电能的最小功率为_W SAVPRL【答案】 0.8【拓展2】 如图所示电路中电源两端电压

13、恒定不变，设灯丝电阻不随温度变化当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P置于某一位置时，量程为“06V”的电压表的示数为4V，此时标有“6V 3W”字样的小灯泡L正常发光当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P置于变阻器右端时，小灯泡L仍正常发光下列计算结果正确的是（）A电源两端电压为12V B定值电阻R的电阻值为10WC变阻器的最大电阻值为18W D灯泡实际功率的最小值为0.48W【答案】 DAR1R2SR3V2V1【拓展3】 （2011-2012海淀初三期末）在如图所示电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S，电表的示数均不为零；断开开关S，仅将电阻R2更换为电阻R4，再闭合开关S

14、，电流表的示数变化了0.2A，电压表V1的示数变化了12V，电压表V2的示数变化了6V已知R2R4，则在将R2更换为R4后，电阻R3消耗的电功率的增加值（ ）A等于2.4W B大于2.4W C小于2.4W D以上情况均有可能【答案】 B【拓展4】 在电压不变的电源上，接入一个可调温的电热器，电热器内部有两根阻值不等的电热丝.当两根电热丝串联使用时，电热器消耗的电功率为220 W，当只使用其中一根阻值较大的电热丝时，电热器消耗的功率为275 W；若将两根电热丝并联使用，电热器通电10 s产生的热量是 J【答案】 13750复习巩固【练习1】 如图是小明进行实验探究的部分电路，A、B烧瓶中装有质量

15、相等初温相同的煤油，金属丝的电阻分别为RA、RB，RARB通电一段时间后，发现B烧瓶中温度计的示数大些此现象说明：在电流和 相同时， 越大，电流产生的热量越多【答案】 通电时间 电阻 【练习2】 （2013房山一模）如图所示，是养殖场冬季来调控光照、室温设备的原理电路图此设备的目的是：夜晚对圈舍内加温，同时增大光照；白天只进行适当保温，不进行灯光照射电路图中、是电热丝，、可以同时断开或闭合，以实现白天和夜晚的调控要求开关S闭合（ ）A当、同时断开时，设备运动处于白天调控状态B当、同时闭合时，设备为夜晚调控状态，的功率与总功率之比为C当、同时断开时，在相同时间内和产生的热量之比为D当、同时闭合时

16、与、同时断开时，两电路的总功率之比为【答案】 ABD【练习3】 (多选)把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为50的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为6V的电路中，电路的连接如图所示，电压表使用的量程为03V，电流表使用的量程为00.6A要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）下列说法正确的是（）A滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是050B小灯泡的电功率最小值为0.25WC电路总功率的最大值为3.6WD滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表示数变化量的最大值为0.25A【答案】 BD课后测【测1】 如图所示电路是小丽同学家的电饭锅电路原理图

17、，S是温控开关，R1、R2表示加热板的电阻开关S的动作，可使电饭锅处于“加热”或“保温”状态电饭锅加热状态时的总功率为P ，保温状态时的总功率为P，若P是P的 n倍， 则电阻R1R2 = 【答案】【测2】 （2013燕山一模）如图是某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量的因素”时设计的一个实验方案：将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1R2R3）分别给三个烧瓶中的空气加热 这个实验装置控制了_ _和_ _相同 实验中，通电一段时间后，气球a、b的体积都变大， c 的体积没有任何变化，若气球无破损，原因可能是_ _ 无上述故障，通电一段时间后体积变化最大

18、的气球应是_（选填“a”“b”或“c”） 【答案】 电流；通电时间 R3短路； c 第十七种品格：成就古往今来，古今中外，很多人取得了各种成就。取得成就即意味着成功。什么样的人能取得成就？取得成就需要什么条件？【成就的三个层次】一、取得成就需有明确的目标；二、在通往成就的道路上克服磨难； 三、在这条路上自我成长，变得更强.学会“享受”生活，成功即会到来唐代著名的慧宗禅师常为弘法讲经而云游各地。有一回，他临行前吩咐弟子看护好寺院的数十盆兰花。弟子们深知禅师酷爱兰花，因此侍弄兰花非常殷勤。但一天深夜，狂风大作，暴雨如注，偏偏当晚弟子们一时疏忽将兰花遗忘在了户外。第二天清晨，弟子们后悔不迭：眼前是倾

19、倒的花架、破碎的花盆，棵棵兰花憔悴不堪，狼藉遍地。几天后，慧宗禅师返回寺院。众弟子忐忑不安地上前迎候，准备领受责罚。得知原委后，慧宗禅师泰然自若，神态依然是那样平静安详。他宽慰弟子们说:“当初，我不是为了生气而种兰花的。”在场的弟子们听后，肃然起敬之余，更如醍醐灌顶，大彻大悟禅师说得好：“不是为了生气而种兰花的。”这看似平淡的禅语里，暗藏了多少佛门玄机，又蕴含了多少人生智慧？禅师之所以看得开，范仲淹曾用他宽阔的胸襟写下：“不以物喜，不以己悲。”人生不如意的事情十有八九，关键是要学会泰然处之，要静心养性。如果我们能加强自己的修养，达到“不以物喜，不以己悲”的境界，保持一种“享受”的心态去迎接生活所给予的痛苦、快乐、忧伤、无奈那就是我们所要的人生，那是我们真正的人生。今天我学到了 23初三物理京城统一体系电学教师版第9讲