12.1电路中的能量转化同步练习 梳理基础知识： 一、电功和电热 1．电功：表达式W＝Uq＝ ，指恒定电场对自由电荷做的功。 2．电功率：表达式P＝＝ ，表示电流做功的 。 3．焦耳定律：表达式Q＝ ，表述：电流通过导体产生的热量跟 成正比， 跟导体的 及 成正比。 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量。 (2)表达式：P＝＝I2R。 [注意] ①对于纯电阻电路：P电＝P热＝IU＝I2R＝； ②对于非纯电阻电路：P电＝IU＝P热＋P其他＝I2R＋P其他≠ ＋ P其他。, 二、非纯电阻电路的特点 1.在任何电路中，P电＝UI、P热＝I2R、W＝UIt、Q＝I2Rt都适用。 2.非纯电阻电路不遵循欧姆定律，在非纯电阻电路中U IR，其中U为非纯电阻用电器两端电压，R为该用电器的电阻。 3.电流通过非纯电阻电路时，电流做功消耗的电能除了转化为内能外，还要转化成其他形式的能，如机械能、化学能等，即W＝ ＋Q，P＝P热＋ 。 4.在非纯电阻电路中，t既不表示电功也不表示电热，是 意义的。 三、串、并联电路的电功率分配关系 1.在串联电路中，电功率与电阻成 ，即： P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝R1∶R2∶R3∶…∶Rn。 2.在并联电路中，电功率与电阻成 ，即： P1∶P2∶P3∶…∶Pn＝∶∶∶…∶。 [注意] 无论电阻如何连接，电路消耗的总功率一定等于各个电阻消耗的功率之和。 例题1：电源电动势 ，内阻 ，外电路为可变电阻 。求： (1) 当 为何值时，电源输出功率最大？最大值是多少？ (2) 当 时，电源效率是多少？答案： (1) ， (2) 关键点：输出功率最大条件 ，效率与 成正比。 例题2：如图，滑动变阻器滑片 从 端向 端移动时，分析： (1) 电流表示数变化； (2) 电压表示数变化； (3) 电源总功率和输出功率的变化。 答案： (1) 电流增大（总电阻减小）； (2) 电压表示数减小（外电压 ）； (3) 总功率 增大，输出功率 可能先增大后减小。 关键点：动态电路中，总电阻变化影响电流和电压分配，输出功率可能存在极值。 例题3： 一个 的电容器通过电阻 充电至电压 ，求充电过程中： (1) 电容器储存的电场能； (2) 电阻上产生的热量。 关键点：充电时电源提供的能量一半转化为电场能，一半转化为热能。 三、常见易错点 混淆电功与电热：非纯电阻电路中， ≠ 。 输出功率最大条件：误认为外电阻越大输出功率越大，实际 时最大。 动态电路分析：忽略内阻对路端电压的影响，或误判功率变化趋势。 电容器充放电：忽略能量转化效率，误认为所有电能都转化为电场能。 A组基础训练题 一、单选题 1．电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值时，电压表示数为2.00V。已知电源的电动势，内阻r一定。当电阻箱接入电路的阻值时，电阻箱的热功率P为（ ） A．1.0W B．1.5W C．2.0W D．2.5W 2．如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是（ ） A． B． C． D． 3．阻值为R的电阻通以电流I，经时间t产生的热量为Q，其计算式为（ ） A．Q=IRt B．Q=I2Rt C． D． 4．三只不同的小灯泡，电阻分别为R1、R2、R3（R1、R2、R3互不相等）。把它们并联起来，接在电源两端，则下列说法正确的是（ ） A．通过每只小灯泡的电流相等 B．每只小灯泡两端的电压相等 C．每只小灯泡消耗的功率相等 D．一只小灯泡熄灭了，其他小灯泡不能继续发光 5．如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U－I图像。下列分析不正确的是（ ） A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W 6．如图所示，一手持迷你小风扇内安装有小直流电动机，其线圈电阻为RM，额定电压为U，额定电流为I。将它与电 ... ...
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