2019-2020年高中物理二輪總復習 電阻的串、并聯(lián)反電流、電壓、功率分配教案.doc
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2019-2020年高中物理二輪總復習 電阻的串、并聯(lián)反電流、電壓、功率分配教案 解答“電阻的串、并聯(lián)及電流、電壓、功率分配”一類試題,應了解以下幾點: 1.根據(jù)串并聯(lián)的特點,在串聯(lián)電路中抓住電流相等,在并聯(lián)電路中,抓住電壓相等,是解題的常用的、方便的思路. 2.在計算功率分配問題時,還要注意區(qū)分實際功率與額定功率、電功率與熱功率的區(qū)別v Ⅰ 高考最新熱門題 1 (典型例題)兩個額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U-I特性曲線如圖19-2-1所示,L2的額定功率約為_____W,現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上,電源內(nèi)阻忽略不計,此時L2的實際功率約為______W. 命題目的與解題技巧:本題要考查串聯(lián)電路的基本規(guī)律和功率的計算式P=UI以及讀圖能力。不同的電壓下白熾燈電阻的阻值是不同的。所以本題的典型錯誤是解出某一個電壓下的兩燈的電阻(如220 V)R1和R2,再用公式:I(R1+R2)=220V解出電流,最后用功率的計算式: R2=I2R2計算燈L2的功率. [解析] 由圖可得,當L2兩端的電壓為220V時,流過它的電流為0.45 A,所以L2在220V的電壓下的功率為P=220V0.45 A=99 W.兩燈串聯(lián)時的電流是相等的,兩燈兩端的電壓之和為220V.通過圖像可以得到在電流為0.25A時上,燈兩端的電壓為 150V,L2兩端的電壓為70V,兩燈電壓之和為220V.即燈L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上時的電壓應分別為150 V和 70V.這時L2的功率為:70O.25W=17.5W. [答案] 99,17.5 2 (典型例題)如圖19-2-2,電阻R1、R2、R3的阻值相等,電池的內(nèi)阻不計,開關K接通后流過R2的電流是K接通前的 答案: B指導:如圖,開關接通前流過R2,的電流I2=E/2R,開關接通后流過R2的電流 I′2(E3R/2)2=E/3R,所以I2/I′2=(E/3R)(E/2R)=2/3 3 (典型例題)如19-2-3所示電路中Z為電源,其電動勢E=9.0V,內(nèi)阻可忽略不計,AB為滑動變阻器.其電阻R=30;L為一小燈泡,其額定電壓U=6.0V,額定功率P=1.8 W;S為電鍵.開始時滑動變阻器的觸頭位于B端,現(xiàn)在接通電鍵S,然后將觸頭緩慢地向A方滑動,當?shù)竭_某一位置C處時,小燈泡剛好正常發(fā)光,則CB之間的電阻應為 A.10 B.20 C.15 D.5 答案: B 指導:本題考查考生對簡單電路計算的掌握情況,要求掌握額定功率、串聯(lián)分壓知識。計算出小燈泡的工作電阻為RL,正常工作時的電流為=0.3A,當滑動變阻器的觸頭在C點處,連人電路的是AC段的電阻,此時小燈泡正常發(fā)光,則可以計AC段的電阻為RAC=10,于是CB之間的電阻為RAC=R-RAC20 4 (典型例題)圖19-2-4為甲、乙兩燈泡的I-U圖像.根據(jù)圖像.計算甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220 V的電路中,實際發(fā)光的功率約為 A.15 W,30 W B.30 W,40 W C.40 W,60 W D.60 W,100 W 答案: C指導:由于甲、乙兩燈泡并聯(lián)在電壓為220V的電路中,則兩燈的電壓均為220V,從圖線中可直接查出,甲燈在電壓為 220V時的電流近似為18.510-2A;乙燈在電壓為220V時的電流近似為2810-2A由電功率公式P=UI,可分別求出甲、乙兩燈的功率近似為40W和60W,故C項對. 5 (典型例題)下面列出了不同品牌電視機、電風扇、空調(diào)機和電冰箱銘牌上的主要項目,試判斷 (1)正常工作時,其中功率最大的是 (2)根據(jù)上題銘牌上提供的信息,判斷在12h內(nèi)正常使用的電冰箱與連續(xù)運轉(zhuǎn)的電風扇消耗電能的情況是 A.電冰箱比電風扇多 B.電風扇比電冰箱多 C.電風扇與電冰箱一樣多 D.電冰箱比電風扇可能多,也可能少 答案:5.(1)D(2)B 指導:(1)顯然正常工作時電視機功率為85W,電冰箱的功率為70W,電風扇的功率為65W,空調(diào)機的功率為P=UI=1364W,因此,功率最大的是空調(diào)機 (2)依據(jù)電冰箱銘牌可知,冰箱在12h內(nèi)耗電0.25kW.h,而電風扇在12h內(nèi)耗電W=Pt=0.78kWh,故B項正確. Ⅱ 題點經(jīng)典類型題 1 (典型例題)在如圖19-2-5所示電路中,直流發(fā)電機E=250V,r=3,R1=R2=1,電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器,每只電熱器的額定電壓為200V,額定功率為1 000 W,其他電阻不計,并且不計電熱器電阻隨溫度的變化,問: (1)當接通幾只電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作? (2)當接通幾只電熱器時,發(fā)電機的輸出功率最大? (3)當接通幾只電熱器時,電熱器組加熱物體最快? (4)當接通幾只電熱器時,電阻R1、R2上消耗的功率最大? (5)當接通幾只電熱器時,實際使用的每只電熱器中電流最大 答案:(1)D(2)B 指導:(1)顯然正常工作時電視機功率為85W,電冰箱的功率為70W,電風扇的功率為65W,空調(diào)機的功率為P=UI=1364W,因此,功率最大的是空調(diào)機 (2)依據(jù)電冰箱銘牌可知,冰箱在12h內(nèi)耗電0.25kW.h,而電風扇在12h內(nèi)耗電W=Pt=0.78kWh,故B項正確. 命題目的與解題技巧:在多個用電器用電過程中,要特別注意分清哪個用電器上消耗的電功率,分清總功率與某個用電器功率. [解析] 由得,每只電熱器電阻R=40,其額定電流Io=5 A (1)要使電熱器正常工作,則電熱器兩端的實際電壓必為200V,故干路電流 所以電熱器的只數(shù) (2)要使電源輸出功率最丸須使外電阻等于內(nèi)阻,由此可得電熱器的總電阻R=r-(R1+R2)=1,所以有40只. (3)要使電熱器組加熱物體最快,就必須使電功率最大,可將R1、R2視為電源內(nèi)阻,則要使電熱器組總功率最大時,其總電阻R=R1+R2+r=50,所以有 (4)要使R1、R2消耗功率最大,須使干路電流最大,即電路中總電阻最小,所以有n4=50只. (5)要使每只電熱器電流最大,則須使U艄最大.這樣A、B間電阻應最大,所以有n5=1只. [答案] (1)2只(2)40只(3)8只(4)50只(5)1只 2 (典型例題)一只電爐和一臺電動機在正常工作時,通過它們的電流相同,電爐的電阻和電動機線圈的電阻也相同,則在相同時間內(nèi) A.電爐和電動機的電熱相等 . B.電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率 C.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 D.電爐和電動機兩端電壓相等 答案: ABC 指導:電爐是純電阻,電功等于電熱;UI:I2R,U=IR;而電動機是非純電阻,電功等于電熱與機械能之和: UI=I2+P機,U>IR. A焦耳定律Q=I2Rt無論對純電阻還是非純電阻都成立,所以A正確;由前述分析知,電動機除了消耗與電爐等量的熱功率,還有機械功率,所以刀項對;電爐可用歐姆定律U=IR電動機不符合歐姆定律u>IK.所以C對D錯. 3 (典型例題)用電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電池組向線圈電阻為只的電動機供電,電動機正常工作時,測得通過的電流為I、電動機兩端的電壓為U在時間t內(nèi),關于能量轉(zhuǎn)化的情況,以下說法錯誤的是 A.電池組提供的總電能為(I2+IU)t B.電池組消耗的化學能為IEt C.電池組輸出的電功率是 D.電動機輸出的機械能是IEt-I2(R+r)t 答案: C 指導:根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒守律可得,對電源(總電能) E總:E內(nèi)+E出,即EIt=I2rt+uIt,對電動機來說,也有E入= I2Rt+E機其中E出=E入. 由上述分析可知,A項正確;總能量就是消耗電池的化學能,所以B項正確;由于外電路(電動機)不是純電阻,故C錯誤;由前述分析知D項對. 4 (典型例題)如圖19-2-6所示,輸入電壓UAB=200V,變阻器及,標有“150、3 A”字樣,負載電阻R2標有“50 、2 A”字樣,在電 路允許的情況下,輸出電壓Uab A.最大值為200 V,最小值為0 B.最大值為100V,最小值為0 C.最大值為200V,最小值為75V D.最大值為100V,最小值為75V 答案: D 指導:由R2的標示可知輸出的最大電壓值為Umax=I2R2=502=1OOV,而由R2,的標示可知,AB部分的電阻最小為因而另一部分電阻為,此時輸出端電壓為最小 5 (典型例題)兩個電熱器連接如圖19-2-7所示,其中R1=R3=10,R2=R4=40今將輸入端接在電壓U的電路中,那么它們功率的關系是 A.P1>P2>P3>P4 B.P1>P3>P2>P4 C.P2>P1>P3>P4 D.P4>P3>P2>P1 答案: C 指導:I1>I3,I2>I,由P=I2R可和P1>P3,P2>P4;由 p=u2/R可知,p3>p4.所以此題的關鍵是比較p1,p1, P2,P3 由R3:R4=1:4可知所以P3=I2R3=()2以P2>Pl>P3 Ⅲ 新高考命題方向預測 1 在19-2-8中,在下列四種情況中,電阻R上電壓最接近1V的是 A.Ro=200,R=100 B.Ro=200,R=400k C.Ro=200k,R=100 D.Ro=200k,R=400 答案: B 指導:題中與R與并聯(lián)后再與串聯(lián),其并聯(lián)的總電阻時,即R遠大于R0時,R及兩端的電壓最接近lv故B選項正角. 2 電飯鍋工作時有兩種狀態(tài):一種是鍋內(nèi)水燒開前的加熱態(tài),另一種是鍋內(nèi)水燒開后的保溫狀態(tài),19-2-9所示是電飯鍋的電路原理圖,S是用感溫材料制成的開關,下列說法中正確的是 A.其中R2是供加熱用的電阻絲 B.當開關S接通時電飯鍋為加熱狀態(tài),S斷開時為保溫狀態(tài) C.要使R2在保溫狀態(tài)時的功率為,加熱狀態(tài)時的一半,R1:R2應為2:1 D.要使R2在保溫狀態(tài)時的功率為加熱狀態(tài)時的一半,R1:R2應為():1 答案:ABD 指導:電飯鍋工作時,電阻絲把電能全部轉(zhuǎn)化為電熱其電功率戶電等于熱功率戶熱,即 P電=P熱即 ① 由①式可知,在電壓一定的情況下,電阻絲電阻越大,其苫熱消耗的電功率越小,當S閉合時,Rl被短路,電阻變小,賣消耗的電功率增大,因此,s閉合時應為水燒開前的加熱矽態(tài);而S斷開時,應為水開后的保溫狀態(tài),故選項A、B正確又因為保溫時,及,,及:為串聯(lián)關系,電源電壓恒定,故 ② 題目要求R2保溫時功率為加熱時功率的一半,則有 ③ 由③式得R1:R2=(-1):1,選項D亦正確 3 額定電壓都是110V,額定功率PA=100W,PB=40W的電燈兩盞,若接在外電壓是220V電路上,使每盞電燈均能正常發(fā)光,且電路中消耗的電功率最小的電路是如圖19-2-10所示中的哪一個 答案: C 指導:由P知RA- 配套講稿:
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