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1、串并联电路焦耳定律第1页，本讲稿共41页一、串、并联电路的特点一、串、并联电路的特点串联串联并联并联电流电流电压电压电阻电阻电压（电流）电压（电流）分配分配功率关系功率关系在串、并联电路中，电路消耗的总功率等于各在串、并联电路中，电路消耗的总功率等于各用电器消耗的功率之和用电器消耗的功率之和第2页，本讲稿共41页四、理解与巩固四、理解与巩固1、串、并联电路的特点、串、并联电路的特点如图所示电路中，各电如图所示电路中，各电阻阻值已标出，当输入电阻阻值已标出，当输入电压压UAB=110V时，输出电压时，输出电压UCD=V1V1V第3页，本讲稿共41页某实验小组用三只相同的小灯泡，联成如图所示某实验
2、小组用三只相同的小灯泡，联成如图所示的电路，研究串并联电路特点。实验中观察到的的电路，研究串并联电路特点。实验中观察到的现象是现象是A、k2断开，断开，k1与与a连接，三只灯泡都熄灭连接，三只灯泡都熄灭B、k2断开，断开，k1与与b连接，三只灯泡亮度相同连接，三只灯泡亮度相同C、k2闭合，闭合，k1与与a连接，三只灯泡都发光，连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同亮度相同D、k2闭合，闭合，k1与与b连接，三只灯泡都发光，连接，三只灯泡都发光，L3亮度小亮度小于于L2的亮度的亮度D D第4页，本讲稿共41页二、电路的简化二、电路的简化1、特殊电路元件处理方法、特殊电路元件处理方法理想电流表可
3、看成短路，用导线代替；理想电理想电流表可看成短路，用导线代替；理想电压表可看成电路断开；非理想电表可看成能读出压表可看成电路断开；非理想电表可看成能读出电流、电压的电阻电流、电压的电阻电容器稳定时可看成电路断开，两极板间电压电容器稳定时可看成电路断开，两极板间电压等于与之并联的电阻两端电压。等于与之并联的电阻两端电压。电路中无电流通过的电阻可用导线代替，同一导电路中无电流通过的电阻可用导线代替，同一导线上的节点可以合并。线上的节点可以合并。第5页，本讲稿共41页2、画等效电路的方法、画等效电路的方法如：如：CABCABCR1R2R3R4R5V入门训练：入门训练：S未接通未接通第6页，本讲稿共4
4、1页例例1 1、如图所示的电路，、如图所示的电路，R R1 1、R R2 2为两个阻值很小的电为两个阻值很小的电阻，电路总电流恒为阻，电路总电流恒为I I若电流表若电流表A A与与R R2 2串联时，其读串联时，其读数为数为0.4I0.4I，则电流表，则电流表A A与与R R1 1串联时（串联时（）(A)(A)电流表电流表A A读数为读数为0.6I0.6I(B)(B)电流表电流表A A读数小于读数小于0.6I0.6I(C)R2(C)R2中电流为中电流为0.4I0.4I(D)R2(D)R2中电流大于中电流大于0.4I0.4IBDBD第7页，本讲稿共41页例例2 2、如图所示电路中已知如图所示电路
5、中已知I I3A3A，I I1 12A2A，R R1 11010，R R2 255，R R3 33030，则通过电流表的电流方，则通过电流表的电流方向及大小分别（向及大小分别（）(A)(A)电流方向向左电流方向向左(B)(B)电流方向向右电流方向向右(C)(C)电流大小为电流大小为0.5A0.5A(D)(D)电流大小为电流大小为1.5A1.5ABCBC第8页，本讲稿共41页三、电功、电功率三、电功、电功率1、电功、电功实质：电场力对电荷做功，即电能转化为其它形实质：电场力对电荷做功，即电能转化为其它形式的能的过程。式的能的过程。计算公式计算公式W=qU=IUt（适用于任何电路）（适用于任何电路
6、）W=I2Rt=U2t/R（适用于纯电阻电路）（适用于纯电阻电路）2、电功率、电功率电流所做的功与完成这些功所需时间的比值电流所做的功与完成这些功所需时间的比值P=W/t=IU（适用于任何电路）（适用于任何电路）P=I2R=U2/R（适用于纯电阻电路）（适用于纯电阻电路）第9页，本讲稿共41页3、焦耳定律、焦耳定律电热：电热：Q=I2Rt发热功率：发热功率：P热热=I2R4、纯电阻、非纯电阻电路、纯电阻、非纯电阻电路纯电阻电路：电能全部转化为内能纯电阻电路：电能全部转化为内能P热热=UI=I2R=U2/R非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式的能非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式的能P=U
7、IP热热=I2RP其它其它=UIP热热第10页，本讲稿共41页3、电功、电功率、电功、电功率有四盏灯，接入如图有四盏灯，接入如图11中，中，L1和和L2都标有都标有“220V、100W”字样，字样，L3和和L4都标有都标有“220V、40W”字样，把电路接通后，最暗的灯将是：字样，把电路接通后，最暗的灯将是：AL1；BL2；CL3；DL4C C第13页，本讲稿共41页如图所示，电阻如图所示，电阻R1=20，电动机绕线电阻，电动机绕线电阻R2=10，当电键，当电键S断开时，电流表的示数是断开时，电流表的示数是I1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路当电键合上后，电动机转动起来，电路两端
8、的电压不变，电流表的示数两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的和电路消耗的电功率电功率P应是应是:A AI=1.5A B.I1.5A I=1.5A B.I1.5A C.P=15W D.P15WC.P=15W D.P15WBDBD第14页，本讲稿共41页有一个小型直流电动机有一个小型直流电动机,把它接入电压为把它接入电压为U U1 1=0.2 V=0.2 V的电路中时的电路中时,电电机不转机不转,测得流过电动机的电流是测得流过电动机的电流是I I1 1=0.4 A;=0.4 A;若把电动机接入若把电动机接入U U2 2=2.0 V=2.0 V的电路中的电路中,电动机正常工作电动机正常工作,工
9、作电流是工作电流是I I2 2=1.0 A.=1.0 A.求求电动机正常工作时的输出功率多大电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正如果在电动机正常工作时常工作时,转子突然被卡住转子突然被卡住,此时电动机的发热功率此时电动机的发热功率是多大是多大?第15页，本讲稿共41页如图如图4所示所示,有一个提升重物用的直流电动机有一个提升重物用的直流电动机,电动机电动机铭牌有铭牌有“电机内阻电机内阻r=0.6”的标志的标志,如果已知电路中如果已知电路中的固定电阻的固定电阻R=10,电路两端电压电路两端电压U=160 V,电压表的电压表的示数示数U=110 V.根据以上数据试计算根据以上数据试计算:
10、(1)通过电动机的电流通过电动机的电流.(2)电动机的输入功率电动机的输入功率.(3)电动机的输出功率电动机的输出功率.第16页，本讲稿共41页一一辆电动辆电动自行自行车车的的铭铭牌上牌上给给出了如下的技出了如下的技术术参数：参数：规规格格后后轮驱动轮驱动直流直流电电机机车车型型26#电动电动自行自行车车额额定定输输出出功率功率120W整整车质车质量量30kg额额定定电压电压40V最大最大载载重重120kg额额定定电电流流3.5A请请根据上表根据上表计计算：算：（1）此）此电动电动机的内阻机的内阻（2）电动电动机正常工作机正常工作时时的效率的效率第17页，本讲稿共41页某一用直流电动机提升重物
11、的装置，如图所示，某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量重物的质量m=50kg，电源电动势，电源电动势E=110V，不，不计电源电阻及各处摩擦，当电动机以计电源电阻及各处摩擦，当电动机以V=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度强度I=5A，由此可知，电动机线圈的电阻，由此可知，电动机线圈的电阻R是多是多少少?(g=10m/s2)4 4第18页，本讲稿共41页环保汽车为环保汽车为2008年奥运会场馆服务年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车能源的环保汽车,总质量总质量m=3103 kg.当它在水
12、平路面上当它在水平路面上以以v=36 km/h的速度匀速行驶时的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流驱动电机的输入电流I=50 A,电压电压U=300 V.在此行驶状态下在此行驶状态下,求求:(1)(1)驱动电机的输入功率驱动电机的输入功率P P电电.(2)(2)若驱动电机能够将输入功率的若驱动电机能够将输入功率的90%90%转化为用于牵引汽车前进的转化为用于牵引汽车前进的机械功率机械功率P P机机,求汽车所受阻力与车重的比值求汽车所受阻力与车重的比值(g g取取10 m/s10 m/s2 2).).第19页，本讲稿共41页一、表头一、表头G G（小量程的电流表）（小量程的电流表）1、电流表、电
13、流表G的构造的构造永磁铁和永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动线圈放入永磁铁磁场中可转动线圈 图片图片原理原理第21页，本讲稿共41页构造构造第22页，本讲稿共41页满偏电压满偏电压Ug:满偏电流满偏电流Ig3、电流表、电流表G的参数的参数电流表的内阻电流表的内阻Rg电流表电流表改装改装第23页，本讲稿共41页参数参数第24页，本讲稿共41页二、电流表二、电流表G G改为电压表改为电压表V V1、电流表改装电压表的原理：、电流表改装电压表的原理：串联一个电阻，串联一个电阻，分担一部分电压分担一部分电压第25页，本讲稿共41页电电路路分分析析第26页，本讲稿共41页2、分压电阻的计算、分压电阻的计算分
14、压电阻分压电阻电压表内阻电压表内阻满偏电压满偏电压第27页，本讲稿共41页有一满偏电流有一满偏电流Ig=3mA，内阻，内阻Rg=120的电流表的电流表G,要把它改装要把它改装成为量程为成为量程为6V的电压表，应的电压表，应_联一个联一个的分压电阻。的分压电阻。串串1880第28页，本讲稿共41页 有一个电流表有一个电流表G，内阻，内阻Rg10欧，满欧，满偏电流偏电流Ig3mA。要把它改装为量程。要把它改装为量程03V的电压表，要串联多大的电阻？的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？改装后电压表的内阻是多大？第29页，本讲稿共41页二、把表二、把表 头头G G改为电流表改为电流表
15、A A1、表头改装电流表的原理：、表头改装电流表的原理：并联一个电阻，并联一个电阻，分担一部分电流分担一部分电流第30页，本讲稿共41页电电路路分分析析第31页，本讲稿共41页2、分流电阻的计算、分流电阻的计算分流电阻分流电阻电流表内阻电流表内阻第32页，本讲稿共41页有一满偏电流有一满偏电流Ig=3mA，内阻，内阻Rg=120的电流表的电流表G,若把它改装若把它改装成为量程为成为量程为3A的电流表，应的电流表，应_联一个联一个的分流电阻的分流电阻。并并0.12第33页，本讲稿共41页 有一个电流表有一个电流表G,内阻内阻Rg25欧，欧，满偏电流满偏电流Ig=3mA，要把它改装为，要把它改装为
16、量程为量程为00.6A的电流表，要并联的电流表，要并联一个多大的电阻？改装后电流表的一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？内阻是多大？第34页，本讲稿共41页如果给电压表串联一个阻值等于如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻，它的量程变电压表内阻的电阻，它的量程变为多大，刻度盘上的是数字怎么为多大，刻度盘上的是数字怎么改？改？6V;；1、2、32、4、6第35页，本讲稿共41页如果给电流表并联一个阻值等如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻，它的量程变于电流表内阻的电阻，它的量程变为多大，刻度盘上的是数字怎么改为多大，刻度盘上的是数字怎么改？6A;；1、2、32、4、6第36页
17、，本讲稿共41页改装电压表改装电流表电路R的作用R的计算电表的总电阻串联电路串联电路并联电路并联电路分压分压分流分流总结：小量程电流表的改装总结：小量程电流表的改装第37页，本讲稿共41页图示电路由图示电路由8个电阻组成，已知个电阻组成，已知R112欧，其余欧，其余电阻阻值未知，测得电阻阻值未知，测得AB间的总电阻为间的总电阻为4欧，今欧，今将将R1换成换成6欧的电阻，则欧的电阻，则AB间的总电阻变为间的总电阻变为欧欧2、等效电路、等效电路3 3第38页，本讲稿共41页4、纯电阻、非纯电阻电路、纯电阻、非纯电阻电路直流电动机线圈的电阻很小，起动电流很大，直流电动机线圈的电阻很小，起动电流很大，
18、这对电动机本身和接在同一电源上的其他电器都这对电动机本身和接在同一电源上的其他电器都产生不良的后果。为了减小电动机起动时的电流，产生不良的后果。为了减小电动机起动时的电流，需要给电动机串联一个起动电阻需要给电动机串联一个起动电阻R，如图所示。，如图所示。电动机起动后再将电动机起动后再将R逐渐减小。如果电源电压逐渐减小。如果电源电压U=220V，电动机的线圈电阻，电动机的线圈电阻r0=2,那么，那么，（1）不串联电阻）不串联电阻R时的起动电流是多大？时的起动电流是多大？（2）为了使起动电流减小为）为了使起动电流减小为20A，起动电阻应为多，起动电阻应为多大？大？110 9110 9第39页，本讲
19、稿共41页5、与实际生活相联系、与实际生活相联系演示位移传感器的工作原理如右图示，物演示位移传感器的工作原理如右图示，物体体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是列说法正确的是（）A物体物体M运动时，电源内的电流会发生变化运动时，电源内的电流会发生变化B物体物体M运动时，电压表的示数会发生变化运动时，电压表的示数会发生变化C物体物体M不动时，电路中没有电流不动时，电路中没有电流D物体物体M不动时
20、，电压表没有示数不动时，电压表没有示数B B第40页，本讲稿共41页如图所示是一种悬球式加速度仪如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，点，AB是一根长为是一根长为l的电阻的电阻丝，其阻值为丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中电阻丝的中点点C焊接一根导线焊接一根导线.从从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压点也引出一根导线
21、，两线之间接入一个电压表表V（金属丝和导线电阻不计）（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线图中虚线OC与与AB相垂直，且相垂直，且OC=h，电阻丝，电阻丝AB接在电压恒为接在电压恒为U的直流稳压电源上的直流稳压电源上.整个装置固整个装置固定在列车中使定在列车中使AB沿着车前进的方向沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小读数变化可以测出加速度的大小.（1）当列车向右做匀加速直线运动时，）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度试写出加速度a与与角的关系及加速度角的关系及加速度a与与电压电压表读数表读数U的对应关系的对应关系.（2）这个装置能测得的最大加速度是）这个装置能测得的最大加速度是多少多少?第41页，本讲稿共41页