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初中物理复习备考 分压与分流原理

分压原理与分流原理的证明和妙用及电功电能区别与联系

电学是初中物理教学的重点和难点之一，而串、并联电路的计算更是电学的核心，但初中物理课本只总结了电路中电流、电压和电阻的规律，而没有明确提出串联电路电压的分配和并联电路电流的分配规律。这两个规律的证明如下：

一、分压原理

由串联电路的电流处处相等知：

I1 = I2 =…… = In

结合欧姆定律 I =
，得

I =
=
=……=

将此式变形，得：

U1 : U2 :……Un = R1 : R2 :……Rn

这就说明：串联电路中，电压的分配跟电阻成正比，简称串联电路“分压原理”。

二、分流原理

由并联电路各支路两端的电压相等，并且等于并联电路两端的电压可知：

U1 = U2 =…… = Un

由欧姆定律 I =
， 得 U = IR

I1R1 = I2R2 =……= InRn

将此式变形，得： I1 : I2 :……In= R1 : R2 :……Rn

这就说明：并联电路中，电流的分配跟电阻成反比，简称为并联电路的“分流原理”。

三、串并联纯电阻电路中的电功率分配规律

这两个原理结合电功率的计算公式，还可以得出串并联纯电阻电路中的电功率分配规律。

（1）串联时：P = UI，
=
， I1 = I2 = …… = In

可得：
=
即串联电路中电功率的分配跟电阻成正比。

（2）并联时：P = UI，
=
， U1 = U2 = …… = Un

可得：
=
即并联电路中电功率的分配跟电阻成反比。

（3）串联电路和并联电路中： 串联电路和并联电路消耗的总功率都等于各用电器所消耗的功率之和。即P总=P1+P2

四、电功：（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功，用符号“W”表示。

（2）实质：电流做功的过程实质是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能，就消耗了多少电能。（3）单位：国际单位——焦耳（焦）（J）???? 其它单位——千瓦时（kwh），生活中也用“度”来表示。（4）测量：用电能表（电度表）测量。应掌握它的读数方法（最后一位是小数）。 电能表上铭牌上通常有以下内容： “220V”——表示电能表的额定电压是220伏，“5A”——表示这只电能表允许通过的最大电流是5安.“kwh”——表示电功的单位，即“度” ，“3000R/kwh”——表示每消耗1度电，电能表的转盘就转过3000转。

五、电热： （1）定义：电流通过导体时所产生的热量叫电热。即电流的热效应。用符号“Q”表示。（2）单位：国际单位——焦耳（焦）（J）（3）公式：（焦耳定律）定义式——Q=I2Rt（伏特*安培*秒）?? 1秒= 小时，1千瓦·时=3 600 000焦耳

??? 导出式——Q=W=UIt????? Q=(U2/R)t? 这两个导出式成立的前提是，电路为纯电阻电路，也就是这时电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功全部用来产生热量。（4）电热器的发热体——电阻率大、熔点高。???? 保险丝——电阻率较大、熔点较低的铅锑合金丝。（5）电热特点：?????????? a.电热特点：不论是串联电路还是并联电路，电路中所产生的总热量都等于各用电器产生的热量的总和。即Q总=Q1+Q2?????????? b.串联电路中电热与电阻的关系：串联电路中各用电器（电阻）产生的 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 动变阻器总电阻R2与R1的阻值之比 。

解：P在a端时，R2接入的部分为0，R1两端的电压是U；P滑到b端时变阻器接入电路的电阻值为R2，R1两端的电压为5U/6，R2两端的电压U2=U - U1=U/6，由“分压原理”知：R1:R2=5:1。

例4、如图2所示电路中，R1消耗的功率是10W，R2的电阻为20Ω，测得I的值为1.5A，求：⑴R1的值；⑵R2消耗的功率。

解：由题意可知

根据“分流原理”可得：

=
=

∴R2 = 20Ω，R1 = 10Ω

又由“并联电路电功率的分配跟电阻成反比”得：

=
=

∴P1 =10W，P2 =5W

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