高中物理復(fù)習(xí)10-2第2講電能能量守恒定律課件

第2講電能能量守恒定律課

程

標(biāo)

準(zhǔn)素

養(yǎng)

目

標(biāo)1.理解閉合電路歐姆定律．會(huì)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．2.通過探究電源兩端電壓與電流的關(guān)系，體會(huì)圖像法在研究物理問題中的作用．3.理解電功、電功率及焦耳定律，能用焦耳定律解釋生產(chǎn)生活中的熱現(xiàn)象．物理觀念：了解能量觀念在電路中的應(yīng)用．科學(xué)思維：動(dòng)態(tài)分析法在電路中的重要應(yīng)用．科學(xué)探究：探究電源兩端電壓與電流的關(guān)系．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：電路在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的重要應(yīng)用，用電安全、節(jié)能意識(shí)內(nèi)化于心，外成于行．考點(diǎn)一考點(diǎn)一電路中的能量【必備知識(shí)·自主落實(shí)】1．電功、電功率及焦耳定律(1)電功①定義：是指電路中________力對(duì)定向移動(dòng)的自由電荷所做的功．②公式：W＝____＝UIt．

在任何電路中都適用(2)電功率①定義：電流在一段電路中所做的____與通電_______之比叫作電功率．②公式：P＝________＝UI．

適用于任何電路(3)焦耳定律①電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成________，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成________．②公式：Q＝I2Rt．

計(jì)算電熱都可以用靜電Uq功時(shí)間

正比正比2．電路中的能量轉(zhuǎn)化從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度看，電動(dòng)機(jī)從電源獲得能量，一部分轉(zhuǎn)化為________能，還有一部分轉(zhuǎn)化為________能，即P電＝P機(jī)＋P損，其中P電＝________，P損＝________．機(jī)械內(nèi)UII2R【關(guān)鍵能力·思維進(jìn)階】1．如圖所示，橫截面都是正方形的三段導(dǎo)體，它們的材料和長(zhǎng)度都相同，導(dǎo)體乙剛好能嵌入導(dǎo)體甲，導(dǎo)體丙剛好能嵌入導(dǎo)體乙．現(xiàn)將三段導(dǎo)體串聯(lián)接入到同一電路中，則(

)A.導(dǎo)體丙的電阻最大B．導(dǎo)體甲兩端的電壓最大C．導(dǎo)體乙消耗的電功率最大D．三段導(dǎo)體在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等答案：D

2．如圖所示，四個(gè)完全相同的燈泡，開關(guān)閉合后亮度最高的是(

)A．L1

B．L2

C．L3

D．L4答案：A解析：四個(gè)完全相同的燈泡，L2、L3串聯(lián)電流相同，L2、L3亮度相同；L4與L2、L3并聯(lián)，并聯(lián)兩支路兩端電壓相同，故L4兩端電壓等于L2、L3各自兩端電壓之和，故L4比L2、L3都亮；L1在干路上，電流大小等于兩支路電流之和，故流過L1電流最大，亮度最高．故選A.3．(多選)[2024·山東青島質(zhì)檢]興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)易電吹風(fēng)，主要器材有定值電阻R1、R2、電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R，已知電動(dòng)機(jī)M標(biāo)有“100V

50W”字樣，它的線圈內(nèi)阻為4Ω，R1＝480Ω，電熱絲R＝44Ω，把該電吹風(fēng)接入220V家庭電路中，電動(dòng)機(jī)M可以正常工作，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．電熱絲的熱功率P＝1100WB．電阻R2＝240ΩC．電動(dòng)機(jī)M正常工作時(shí)的輸出功率P1＝49WD．開關(guān)S1、S2都閉合，1分鐘電路消耗的電能為E＝7.26×103J答案：AC

4.(多選)五一期間，汕頭作為全國(guó)熱門旅游城市，聚集了來(lái)自四面八方的游客．為了避免堵車，電動(dòng)自行車以其省時(shí)省力、價(jià)格低廉、高通行率、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)成為眾多年輕市民五一暢游汕頭的首選交通工具．下表為某品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)(

)A.正常勻速行駛，則后輪受到地面對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力B．電動(dòng)自行車的電機(jī)線圈內(nèi)阻為9.6ΩC．電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)，電機(jī)的輸入功率為240WD．電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)，電機(jī)的效率約為83%規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型電動(dòng)自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40kg額定電壓48V最大載重120kg額定電流5.0A答案：CD

思維提升1.電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別與聯(lián)系

意義公式聯(lián)系電功電流在一段電路中所做的功W＝UItW＝Pt對(duì)純電阻電路，電功等于電熱，W＝Q＝UIt＝I2Rt；對(duì)非純電阻電路，電功大于電熱，W＞Q電熱電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q＝I2Rt電功率單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功對(duì)純電阻電路，電功率等于熱功率，P電＝P熱＝UI＝I2R；對(duì)非純電阻電路，電功率大于熱功率，P電＞P熱熱功率單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量P＝I2R2.非純電阻電路的分析方法(1)抓住兩個(gè)關(guān)鍵量：確定電動(dòng)機(jī)的電壓UM和電流IM是解決所有問題的關(guān)鍵．(2)應(yīng)用能量守恒定律分析：要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關(guān)系求解．考點(diǎn)二

非靜電力電勢(shì)能電荷量電能

正比反比

答案：C

思維提升電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不起降低電壓的作用，與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢(shì)體，電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．考向2閉合電路的動(dòng)態(tài)分析例2在如圖所示的電路中，已知電阻R1的阻值小于滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值．閉合電鍵S，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由最右端向左滑動(dòng)的過程中，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．電壓表V1的示數(shù)先變大后變小，電流表A1的示數(shù)不變B．電壓表V1的示數(shù)先變小后變大，電流表A1的示數(shù)變小C．電壓表V2的示數(shù)先變大后變小，電流表A2的示數(shù)先變大后變小D．電壓表V2的示數(shù)先變小后變大，電流表A2的示數(shù)先變小后變大答案：D

例3如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E一定，內(nèi)阻不計(jì)，R1、R2是定值電阻，R3是光敏電阻，其阻值隨光照的增強(qiáng)而減?。_關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，電容器兩板間的一帶電液滴恰好能靜止在M點(diǎn)．現(xiàn)增強(qiáng)照射電阻R3的光照強(qiáng)度，則(

)A．電容器的電容減小B．R2中有向右的電流C．液滴向下運(yùn)動(dòng)

D．M點(diǎn)的電勢(shì)升高答案：D

考向3電路故障分析例4在如圖所示的電路中，干電池、開關(guān)和額定電壓為1.5V的燈泡組成串聯(lián)電路．當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光．為了檢驗(yàn)故障，某同學(xué)在開關(guān)閉合的情況下，用多用電表的直流電壓擋對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)．檢測(cè)結(jié)果如下表所示，已知電路僅有一處故障，由此做出的判斷中正確的是(

)A．D、E間導(dǎo)線斷路

B．B、F間導(dǎo)線斷路C.燈泡斷路

D．A、C間導(dǎo)線斷路測(cè)試點(diǎn)A、CA、DA、EA、F多用表示數(shù)00約1.5V約1.5V答案：A解析：若D、E間導(dǎo)線斷路，則D點(diǎn)電勢(shì)與A點(diǎn)電勢(shì)相等，E點(diǎn)電勢(shì)與B點(diǎn)電勢(shì)相等，A、D間電壓應(yīng)為0，A、E間電壓應(yīng)為1.5V，故A正確；若F、B間導(dǎo)線斷路，則F點(diǎn)電勢(shì)與A點(diǎn)電勢(shì)相等，A、F間電壓應(yīng)為0，故B錯(cuò)誤；若燈泡斷路，則E點(diǎn)電勢(shì)與A點(diǎn)電勢(shì)相等，F(xiàn)點(diǎn)電勢(shì)與B點(diǎn)電勢(shì)相等，A、E間電壓應(yīng)為0，A、F間電壓應(yīng)為1.5V，故C錯(cuò)誤；若A、C間導(dǎo)線斷路，則C點(diǎn)電勢(shì)與B點(diǎn)電勢(shì)相等，A、C間電壓應(yīng)為1.5V，故D錯(cuò)誤．故選A.思維提升電路故障檢測(cè)方法(1)電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說(shuō)明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)部分短路；(2)電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置．在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程；(3)歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路；當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路．在用歐姆表檢測(cè)時(shí)，應(yīng)斷開電源．考點(diǎn)三

IEIU外

I2（R＋r）I2r

IUI2R

例5[2024·濰坊模擬]如圖甲所示，電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源與R＝6Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器RP、開關(guān)S組成閉合回路．已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示．下述說(shuō)法中正確的是(

)A．圖乙中Rx＝15ΩB．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)阻r＝4ΩC．滑動(dòng)變阻器消耗功率P最大時(shí)，定值電阻R也消耗功率最大D．調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP的阻值，可以使電源的輸出電流達(dá)到1.25A答案：B

考點(diǎn)四

例6有四個(gè)電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示．將一個(gè)6Ω的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是(

)A．甲電源B．乙電源C．丙電源D．丁電源答案：D

例7[2024·浙江金華十校聯(lián)考]如圖甲是連