精品新人教版高考物理大一轮复习第七章33串并联电路 焦耳定律导学案及答案.docx

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精品新人教版高考物理大一轮复习第七章33串并联电路焦耳定律导学案及答案

案33串并联电路　焦耳定律

一、概念规律题组

1．下列说法中正确的是（　　）

A．一个电阻和一根无电阻的想导线并联，总电阻为零

B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻

．并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），则总电阻也增大

D．并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定减小

2．电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10Ω、R3＝5Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（　　）

A．电路中的电流为06A

B．电阻R2的阻值为20Ω

．三只电阻两端的总电压为21V

D．电阻R3两端的电压为4V

3．关于四个公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝；④P＝，下列叙述正确的是（　　）

A．公式①④适用于任何电路的电功率的计算

B．公式②适用于任何电路的热功率的计算

．公式①②③适用于任何电路电功率的计算

D．以上均不正确

4．一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则（　　）

A．电动机秒内产生的热量是Q＝UI

B．电动机秒内产生的热量是Q＝I2R

．电动机的功率为P＝I2R

D．电动机的功率为P＝U2/R

二、思想方法题组

5．用电流表和电压表测量电阻R的阻值．如图1所示，分别将图（）和（b）两种测量电路连接到电路中，按照（）图时，电流表示为460A，电压表示为250V；按照（b）图时，电流表示为500A，电压表示为230V，比较这两次结果，正确的是（　　）

图1

A．电阻的真实值更接近543Ω，且大于543Ω

B．电阻的真实值更接近543Ω，且小于543Ω

．电阻的真实值更接近460Ω，且大于460Ω

D．电阻的真实值更接近460Ω，且小于460Ω

6．额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个（　　）

一、串并联电路分析

常用的推论

1．串联电路：

串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．若个相同的电阻串联，总电阻R总＝R

2．

（1）并联电路：

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．

（2）个相同的电阻并联，总电阻等于其中一个电阻的即R总＝R

（3）两个电阻并联时的总电阻R＝，当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小．由此知：

多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小．

3．无论是串联电路，还是并联电路，或者是混联电路，只要其中一个电阻增大（或减小），总电阻就增大（或减小）．

4．无论电路怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总等于各电阻（用电器）耗电功率之和．

【例1】（2009·全国Ⅰ·24）材料的电阻率ρ随温度变的规律为ρ＝ρ0（1＋α），其中α称为电阻温度系，ρ0是材料在＝0℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系．利用具有正负温度系的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变的电阻．已知：

在0℃时，铜的电阻率为17×10－8Ω·，碳的电阻率为35×10－5Ω·；在0℃附近，铜的电阻温度系为39×10－3℃－1，碳的电阻温度系为－50×10－4℃－1将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长10的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变）．

[规范思维]

[针对训练1]　一个T型电路如图2所示，

图2

电路中的电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω另有一测试电，电动势为100V，内阻忽略不计．则（　　）

A．当cd端短路时，b之间的等效电阻是40Ω

B．当b端短路时，cd之间的等效电阻是40Ω

．当b两端接通测试电时，cd两端的电压为80V

D．当cd两端接通测试电时，b两端的电压为80V

二、电功与电热的计算

1．W＝IU普遍适用于计算任何一段电路上的电功．P＝IU普遍适用于计算任何一段电路上消耗的电功率．

2．Q＝I2R，只用于计算电热．

3．对纯电阻电路说，由于电能全部转为内能，所以有关电功、电功率的所有公式和形式都适用，即

W＝IU＝I2R＝，P＝IU＝I2R＝

4．在非纯电阻电路中，总电能中的一部分转为热能，另一部分转为其他形式的能，即：

W总＝UI＝E其他＋Q，电热仍用Q＝I2R计算．这时，W总＝IU>Q＝I2R，同P总>P热．

【例2】如图3所示，

图3

A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当1闭合，2、3断开时，示6A；当2闭合，1、3断开时，示5A，且电动机输出功率为35W；当3闭合，1、2断开时，示为4A．求：

（1）电炉子的电阻及发热功率；

（2）电动机的内阻；

（3）在电解槽工作时，电能转为能的功率．

[规范思维]

[针对训练2]　（2010·福建龙岩）

图4

在研究微型电动机的性能时，可采用如图4所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示分别为05A和10V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示分别为20A和150V．则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（　　）

A．电动机的内电阻为2Ω

B．电动机的内电阻为75Ω

．电动机的输出功率为30W

D．电动机的输出功率为22W

三、用电器正常工作的分析方法

用电器正常工作的条件：

（1）用电器两端的实际电压等于其额定电压．

（2）用电器中的实际电流等于其额定电流．

（3）用电器的实际电功率等于其额定功率．

如果以上三个条件中的任何一个得到满足，其余两个条件必定同时满足．

【例3】如图5所示电路中E为电，

图5

其电动势E＝90V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝60V，额定功率P＝18W；S为开关．开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S，然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置处时，小灯泡刚好正常发光．则B之间的电阻应为（　　）

A．10ΩB．20Ω．15ΩD．5Ω

[针对训练3]　如下图所示，额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的两灯泡，接在220V电路上使用，使电灯能够正常发光，且电路中消耗电能最小的电路是哪一个（　　）

四、电流表、电压表的改装

1．电流表G（表头）

（1）原：

当线圈中有电流通过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，可以证明I∝θ，所以根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小，且表盘刻度是均匀的．

（2）三个参：

内阻Rg，满偏电流Ig，满偏电压Ug，关系是Ug＝IgRg

2．电压表及大量程电流表（由表头改装而成）

改装为电压表

改装为大量程电流表

原

串联电阻分压

并联电阻分流

改装原图

分压电阻

或分流电阻

U＝Ig（R＋Rg）

所以R＝－Rg

IgRg＝（I－Ig）R

所以R＝

改装后

电表内阻

RV＝Rg＋R>Rg

RA＝

【例4】（2011·四川·22

（2））为测量一电的电动势及内阻

①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表

A．量程为1V，内阻大约为1Ω的电压表

B．量程为2V、内阻大约为2Ω的电压表

．量程为3V、内阻为3Ω的电压表

选择电压表________串联________Ω的电阻可以改装成量程为9V的电压表．

②利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻串联表示，且可视为想电压表），在虚线框内画出测量电电动势及内阻的实验原电路图．

③根据以上实验原电路图进行实验，读出电压表示为150V时，电阻箱的阻值为150Ω；电压表示为200V时，电阻箱的阻值为400Ω，则电的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω

[针对训练4]　（2010·浙江杭州月考）用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图6（）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）

图6

A．图（）中的A1、A2的示相同

B．图（）中的A1、A2的指针偏角相同

．图（b）中的A1、A2的示和偏角都不同

D．图（b）中的A1、A2的指针偏角相同　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

【基础演练】

1．（2010·广东汕头一模）两电阻R1、

图7

R2的电流I随电压U变的关系图线如图7所示，其中R1的图线与纵轴的夹角和R2的图线与横轴的夹角都是θ＝30°若将R1、R2串联起接入电路中，则通电后R1、R2消耗的电功率之比P1∶P2等于（　　）

A．1∶B．3∶．1∶3D．3∶1

2．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W和36V．若把此灯泡接到输出电压为18V的电两端，则灯泡消耗的电功率（　　）

A．等于36WB．小于36W，大于9W

．等于9WD．小于36W

3

图8

家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度．如图8所示是电熨斗的电路图．旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况．现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、4之间的连接是下图中所示的哪一个（　　）

4．（2011·海南·13）图9是改装并校准电流表的电路图．已知表头的量程为Ig＝600μA、内阻为Rg，是标准电流表．要求11改装后的电流表量程为I＝60A完成下列填空

（1）图9中分流电阻Rp的阻值应为________（Ig、Rg和I表示）．

　　　图9　　　　　　　　　图10

（2）在电表改装完成后的某次校准测量中，表的示如图10所示，由此读出流过电流表的电流为______A此时流过分流电阻Rp的电流为______A（保留1位小）．

5．投影仪的光是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温．现设计投影仪的简易电路，要求：

带动风扇的电动机先启动后，灯泡才可以发光；电动机未启动，灯泡绝对不可以发光．电动机的电路元件符号是○M，下图中符合设计要求的是（　　）

【能力提升】

6．有一内电阻为44Ω的电解槽和一盏标有“110V，60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则（　　）

A．电解槽消耗的电功率为120W

B．电解槽的发热功率为60W

．电解槽消耗的电功率为60W

D．电路消耗的总功率为60W

7．把六个相同的小灯泡接成如图11甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是（　　）

图11

A．P甲＝P乙B．P甲＝3P乙

．P乙＝3P甲D．P乙>3P甲

8．（2010·浙江宁波第二期联考）如图12所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等．则这两个电路中的U甲、U乙，R甲、R乙之间的关系，正确的是（　　）

图12

A．U甲>2U乙B．U甲＝2U乙

．R甲＝4R乙D．R甲＝2R乙

题号