2022-2023學(xué)年新教材高中物理第12章電能能量守恒定律章末小結(jié)課件新人教版必修第三冊

1、第十二章電能能量守恒定律章 末 小 結(jié)方法歸納提煉進(jìn)考場練真題知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建UItUII2RtUItEIrEI變阻器電阻箱電阻箱方法歸納提煉 (2021山西省芮城中學(xué)、運(yùn)城中學(xué)高二上學(xué)期期中)如圖所示，2019年國慶群眾游行隊伍中的國徽彩車，不僅氣勢磅礴而且還是一輛電動車，充一次電可以走100公里左右。假設(shè)這輛電動彩車總質(zhì)量為6.75103 kg，當(dāng)它勻速通過天安門前500 m的檢閱區(qū)域時用時250 s，驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I10 A，電壓為300 V，電動彩車行駛時所受阻力為車重的0.02倍。g取10 m/s2，不計摩擦，只考慮驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量，求：典例1(1)驅(qū)動電機(jī)的輸

2、入功率；(2)電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率；(3)驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻和機(jī)械效率。解析：(1)驅(qū)動電機(jī)的輸入功率P入UI300 V10 A3 000 W。(2)電動彩車通過天安門前的速度vs/t2 m/s電動彩車行駛時所受阻力f0.02mg0.026.7510310 N1.35103 N電動彩車勻速行駛時Ff，故電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)Fv2 700 W。(3)設(shè)驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻為R，由能量守恒定律得電機(jī)的發(fā)熱功率：P熱P入P機(jī)3 000 W2 700 W又P熱I2R解得：驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻R3 驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械效率P機(jī)/P入100%90%。答案：(1)3 000 W

3、(2)2 700 W(3)3 ；90%3電路的動態(tài)分析分析依據(jù)是：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系，常用規(guī)律：(1)變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同；(2)總電路上R增大時總電流I減小，路端電壓U增大；(3)和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系的看電流，即總電流減小時，該電阻的電流、電壓都減小。(4)和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的看電壓，即路端電壓增大時，該電阻的電流、電壓都增大。4閉合電路的UI圖像圖中a為電源的UI圖像，b為外電阻的UI圖像。兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻大??；

4、b的斜率表示外電阻的大?。划?dāng)兩個斜率相等時(即內(nèi)、外電阻相等時)圖中矩形面積最大，即電源的輸出功率最大。(多選)(2021浙江省紹興一中高二上學(xué)期期中)如圖甲所示電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動的過程中，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況，以下說法正確的是()A圖線a表示的是電壓表 V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況B圖線c表示的是電壓表 V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況C此過程中電壓表 V1示數(shù)的變化量U1和電流表示數(shù)變化量I的比值變大D此過程中電壓表 V3示數(shù)的變化量U3和電流表示數(shù)變化量I的比值不變典例2ABD(4)

5、方便操作原則：所設(shè)計的實(shí)驗容易達(dá)到實(shí)驗?zāi)康?，且又簡捷、方便?5)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠原則：所設(shè)計的電路中所用的儀器應(yīng)在大多數(shù)實(shí)驗室能找到，本原則也可稱為可實(shí)施原則。2電壓表、電流表及多用電表的讀數(shù)(1)電壓表、電流表和多用電表的直流電壓、直流電流擋的讀數(shù)，要看清選擇的量程和分度值。(2)多用電表的歐姆擋的讀數(shù)要看清選擇的倍率，如：1、10、100等。3實(shí)驗儀器的選取(1)電源允許通過的最大電流要大于電路中的實(shí)際電流。(2)用電器的額定電流應(yīng)大于或等于通過它的實(shí)際電流。(3)電壓表和電流表的量程或改裝后的量程不能小于被測電壓和電流的最大值。5電路的實(shí)物連接方法(1)先圖后連，先串后并。(2)看準(zhǔn)極性，接線

6、到柱。(3)明確量程，檢查定位。6數(shù)據(jù)的處理方法(1)公式法：物理意義比較明確。(2)圖像法：有取平均值的效果，結(jié)果比較準(zhǔn)確。7儀器代換(1)一個定值電阻和一個已知內(nèi)阻的電流表可以代換電壓表。(2)已知內(nèi)阻的小量程電流表可以改裝后再接入電路。(2021安徽省合肥一中高二上學(xué)期段考)一學(xué)習(xí)小組要用伏安法盡量準(zhǔn)確地描繪一個標(biāo)有“4 V，2 W”的小燈泡的IU圖線，現(xiàn)有下列器材供選用A學(xué)生電源(直流9 V)B開關(guān)一個、導(dǎo)線若干C電壓表(05 V，內(nèi)阻10 k)D電壓表(010 V，內(nèi)阻20 k)E電流表(00.3 A，內(nèi)阻1 )典例3F電流表(00.6 A，內(nèi)阻0.4 )G滑動變阻器(5 ，1 A)

7、H滑動變阻器(500 ，0.2 A)(1)實(shí)驗中電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_。為使實(shí)驗誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用_(用序號字母表示)。CFG(2)請在圖1方框內(nèi)畫出滿足實(shí)驗要求的電路圖，并把由圖2中所示的實(shí)驗器材用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。(2)由于燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表采用外接法。故電路圖、實(shí)物連線圖如圖所示。答案：(2)見解析進(jìn)考場練真題一、高考真題探析(2020天津卷，9)某實(shí)驗小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內(nèi)阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約為3 k)電流表(量程00.6 A，內(nèi)阻約為1 )滑動變阻器

8、(020 ，額定電流1 A)待測電池組(電動勢約為3 V，內(nèi)阻約為1 )開關(guān)、導(dǎo)線若干典題(1)該小組連接的實(shí)物電路如圖所示，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線對應(yīng)的編號是_。5(2)改正這條導(dǎo)線的連接后開始實(shí)驗，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的_端。(填“a”或者“b”)a(3)實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。為了解決這個問題，在電池組負(fù)極和開關(guān)之間串聯(lián)一個阻值為5 的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I，并作出UI圖像，如圖所示。根據(jù)圖像可知，電池組的電動勢為_ V，內(nèi)阻為_ 。(結(jié)果均保留兩位有效

9、數(shù)字)2.90.80解析：(1)因為電源內(nèi)阻較小，故對于電源來說應(yīng)該采用電流表外接法，圖中采用的是電流表內(nèi)接；故導(dǎo)線5連接不當(dāng)，應(yīng)該從電壓表正接線柱接到電流表正接線柱；(2)開始實(shí)驗前應(yīng)該讓滑動變阻器連入電路阻值最大，故應(yīng)將滑片置于a端；二、臨場真題練兵1(多選)(2020江蘇卷，6)某汽車的電源與啟動電機(jī)、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動時，開關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，此時()A車燈的電流變小B路端電壓變小C電路的總電流變小D電源的總功率變大ABD2(2019江蘇，3)如圖所示的電路中，電阻R2 。斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3 V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2 V，則電源的內(nèi)阻r為

10、()A1 B2 C3 D4 A3(2020山東卷，14)實(shí)驗方案對實(shí)驗測量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗方案進(jìn)行了探究。實(shí)驗室提供的器材有：干電池一節(jié)(電動勢約1.5 V，內(nèi)阻小于1 )；電壓表V (量程3 V，內(nèi)阻約3 k)；電流表A (量程0.6 A，內(nèi)阻約1 )；滑動變阻器R(最大阻值為20 )；定值電阻R1(阻值2 )；定值電阻R2(阻值5 )；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)該小組按照圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值使電流表示數(shù)逐漸接近滿偏，記錄此過程中電壓表和電流表的示數(shù)，利用實(shí)驗數(shù)據(jù)在UI坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖乙所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)的變化范圍比較小，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是_。(單選，填正確答案標(biāo)號)A電壓表分流B干電池內(nèi)阻較小C滑動變阻器最大阻值較小D電流表內(nèi)阻較小B(2)針對電壓表示數(shù)的變化范圍比較小的問題，該小組利用實(shí)驗室提供的器材改進(jìn)了實(shí)驗方案，重新測量得到的數(shù)據(jù)如下表所示。請根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，回答以下問題：序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52圖