2015-2016高中物理第二章电路章末知识整合粤教版选修3-1要点.pdf

2015-2016 高中物理 第二章 电路章末知识整合 粤教版选修 3-1 1 专题一 电路中能量转化的分析 (1) 电功： W＝ U-It . (2) 电功率： P 电＝ U-I . 2 (3) 热量： Q＝ I Rt. 2 (4) 热功率： P 热 ＝ I R. 分析与方法： 闭合电路中电功、 热量和电功率、 热功率的问题本质上都是能量转化和守 恒问题．分析这类问题时，要注意区分电功和热量、电功率和热功率， 抓住能量守恒这条主 线；在纯电阻电路中，电功和热量相等，电功率和热功率相等；在非纯电阻电路中，电功大 于热量，电功率大于热功率． 例 1 一台洗衣机上的电动机的额定电压 ＝220 V，线圈电阻 ＝1 Ω，在额定电压下 U R 正常运转时电流 I ＝2 A ，求： (1) 电动机消耗的总功率和发热功率． (2) 电动机的输出功率． 解析： (1) 电动机总功率即为电功率 P 总 ＝U-I ＝220× 2 W＝440 W；发热功率即为线圈电 2 2 阻的热功率 P 热 ＝I R＝2 ×1 W＝4 W. (2) 电动机的输出功率即为电动机的机械功率，由能量守恒可得： P 总 ＝P 出＋ P 热 ，所以 P出 ＝P总 －P 热 ＝436 W. 答案： (1) P 总 ＝440 W P 热 ＝4 W (2) P出 ＝436 W 点评：电动机是非纯电阻元件， 解答时要注意从能量转化和守恒的角度理解其消耗功率、 发热功率和输出功率之间的关系． ?练习 1．一直流电动机线圈内阻一定， 用手握住转轴使其不能转动， 在线圈两端加电压为 0.3 V，电流为 0.3 A；松开转轴， 在线圈两端加电压为 2 V 时，电流为 0.8 A，电动机正常工作． 求： 该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？ 解析： 电动机不转动时， 其消耗的电功全部转化为内能， 故可视为纯电阻电路，由欧姆 2 U 0.3 定律得电动机线圈内阻： r ＝ ＝ Ω＝1 Ω，电动机转动时， 消耗的电能转化为内能和机 I 0.3 2 械能， 其输入的电功率为 P入 ＝I 1 ·U1＝0.8 × 2 W＝1.6 W，电动机的机械功率 P机 ＝ P入 －I 1 ·r 2 ＝1.6 W －0.8 × 1 W＝0.96 W. 答案： 1.6 W 0.96 W 专题二 动态电路的分析 在恒定电路中， 常会由于某个因素的变化而引起整个电路中一系列电学量的变化， 出现 牵一发而动全身的情况，此类问题即为动态电路问题． 方法一：“程序法” 分析这类问题的常用方法是“程序法”， 即从阻值变化的