第3讲 电路中的电功率
教学重点:熟练掌握串并联电路中的电功率计算规律
教学难点:串并联电路中的电功率计算规律
上面习题是串联多个规格相同的灯泡,每个灯泡的时间电压和实际功率是相同的,如果电路中有两个不同规格的灯泡串联,这两个灯泡的实际功率和实际电压之间是否有关系呢?
一、串联电路中的电功率
1、串联电路中的电功率
左图中,灯L1和L2串联接入电路,电阻分别为R1和R2,电源电压为U总,电路中的电流为I。
问:灯L1电功率P1为
灯L2电功率P2为
电路的总功率P总=P1 P2,同时电路总功率可以表示为
小结一:在串联电路中,L1和L2电功率比与电阻比的关系为
变式:灯L1和L2串联接入电路,电压分别为U1和U2,电路中的电流为I
问:灯L1电功率P1为
灯L2电功率P2为
小结二:在串联电路中,L1和L2电功率比与电压比的关系为
2、串联电路中的总电功率分析
电路中电阻R1和R2,电源电压为U总
开关S1闭合,开关S2断开,电路的总功率P为
开关S1闭合,开关S2闭合,电路的总功率P’为
比较P和P’的大小得知P P’,在家庭电路中电压是不变的,若用电器自身电路为串联电路,通过开关可以调节用电器的电功率,若电功率小,我们称之为低温档,即低温档的电功率为 ,若电功率大,我们称之为高温档,即高温档的电功率为
并联电路中的电功率
并联电路中的电功率
左图中,灯R1和R2并联接入电路,电阻分别为R1和R2,电源电压为U总,
问:灯L1电功率P1为
灯L2电功率P2为
电路的总功率P总=P1 P2
小结三:在并联电路中,L1和L2电功率比与电阻比的关系为
变式:灯R1和R2并联接入电路,电源电压为U总,电路中通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2。
问:灯L1电功率P1为
灯L2电功率P2为
小结三:在并联电路中,L1和L2电功率比与电流比的关系为
并联电路中的总电功率分析
电路中电阻R1和R2,电源电压为U总
开关S1闭合,开关S2断开,电路的总功率P为
开关S1闭合,开关S2闭合,电路的总功率P’为
在此并联电路中,若电功率小,我们称之为低温档,即低温档的电功率为 ,若电功率大,我们称之为高温档,即高温档的电功率为
三、测量用电器的电功率(小灯泡)
【实验原理】测出小灯泡两端的 和通过它的 ,根据电功率和电流、电压的关系式 求得小灯泡的功率。
【实验器材】电源、开关、待测小灯泡、电流表、电压表、 、导线若干
【实验电路】如右图
【实验步骤】1、调节 ,小灯泡正常发光,即小灯泡两端的电压等于其 ,记下此时电流表、电压表读数
调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压低于和稍高于其 ,观察小灯泡的亮度,并记下电流表、电压表的示数。
【数据记录及处理】
电压(V) 电流(A) 电功率(W) 灯泡发光情况 P实与P额的大小关系
U实=U额 3 1 亮 P实 P额
U实>U额 4 1.5 特别亮 P实 P额
U实【结论】
消耗的电功率越大,小灯泡 ,小灯泡的亮度取决于在电路中消耗的 功率。
思考1:灯L1的额定电流为0.3A,灯L2的额定电流为0.6A,若串联接入电路中,电路中的最大电流不得超过 A
思考2:灯L1的额定电压为3V,灯L2的额定电流为6V,若并联接入电路中,电路中的最大电压不得超过 V
练习:
1、(3分)灯泡L1标有“9V 6W”的字样,灯泡L2标有“6V3W”的字样,如果把它们串联在12V的同一个电路中,两灯相比较,则发光稍亮一些的是(灯丝电阻不受温度影响)( )
A.灯泡L1 B.两灯的亮度一样
C.灯泡L2 D.无法判断
2.(3分)如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3V”电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“15Ω 2A”,小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样(灯丝电阻不变)。在电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
①电流表示数的最小值为0.25A
②滑动变阻器阻值的变化范围为3Ω~20Ω
③小灯泡电功率的变化范围为0.375W~1.5W
④滑动变阻器消耗电功率的最大值为0.75W
①④ B.②④ C.③④ D.①③