2024版新教材高考物理全程一輪總復(fù)習(xí)第十章電路及其應(yīng)用電能第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)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(guò)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(wèn)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．

素

養(yǎng)

目

標(biāo)物理觀(guān)念：了解能量觀(guān)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．必備知識(shí)·自主落實(shí)關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破必備知識(shí)·自主落實(shí)一、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(guò)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

正比正比二、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_(kāi)_______能，還有一部分轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，即P電＝P機(jī)＋P損，其中P電＝________，P損＝________．機(jī)械內(nèi)UII2R

非靜電力電勢(shì)能電荷量電能

正比反比增大E0E－Ir走進(jìn)生活如圖甲所示為某家庭使用的智能電飯煲，其銘牌如圖乙，假定該家庭用此電飯煲每天煮飯兩次，每次在額定功率下工作30分鐘，電價(jià)1kW·h為0.54元，則該電飯煲(1)工作時(shí)的額定電流為0.41A(

)(2)保溫時(shí)的電流為0.2A(

)(3)每次煮飯需消耗電能4.5kW·h(

)(4)一年因煮飯而產(chǎn)生的電費(fèi)約為177元(

)×××√關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破

2．非純電阻電路的特點(diǎn)(1)在任何電路中，P電＝UI、P熱＝I2R、W＝UIt、Q＝I2Rt都適用．(2)不遵循歐姆定律，在非純電阻電路中U>IR，其中U為非純電阻用電器兩端電壓，R為該用電器的電阻．(3)電流通過(guò)電路時(shí)，電流做功消耗的電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還要轉(zhuǎn)化成其他形式的能，如機(jī)械能、化學(xué)能等，即W＝E其他＋Q，P＝P熱＋P其他．考向1純電阻電路例1[2022·江蘇卷]如圖所示，電路中燈泡均正常發(fā)光，阻值分別為R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝

4Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻不計(jì)，四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是(

)A．R1

B．R2

C．R3

D．R4答案：A

考向2非純電阻電路例2某簡(jiǎn)易電吹風(fēng)簡(jiǎn)化電路如圖所示，其主要部件為電動(dòng)機(jī)M和電熱絲，部分技術(shù)參數(shù)如下表，電吹風(fēng)在220V電壓下工作．下列說(shuō)法正確的是(

)A.開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)B.該電吹風(fēng)中電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為440ΩC.吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲的功率為990WD.吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流為4A電吹風(fēng)額定電壓220V電吹風(fēng)額定功率熱風(fēng)時(shí)：990W冷風(fēng)時(shí)：110W答案：D解析：開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)工作，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，故A錯(cuò)誤；開(kāi)關(guān)S2閉合時(shí)，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，110W＝電機(jī)機(jī)械功率－電機(jī)內(nèi)阻熱功率，由于電機(jī)機(jī)械功率未知，電吹風(fēng)中電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻不可求，故B錯(cuò)誤；吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)工作，吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲的功率為990W－110W＝880W，故C錯(cuò)誤；電熱絲的功率880W＝220V×I，解得I＝4A，故D正確．針

對(duì)

訓(xùn)

練1.有兩個(gè)標(biāo)有“110V，25W”和“110V，60W”字樣的燈泡，要把它們接在220V的電源上，燈泡既正常發(fā)光，又最省電的連接方式應(yīng)是圖中的(

)答案：B

考點(diǎn)二電源的功率電源總功率電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)＝I2r＝P總－P出電源的輸出功率電源的效率

例3[2023·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(kāi)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

答案：B

例4[2023·浙江金華十校聯(lián)考]如圖甲是連接電動(dòng)機(jī)的電路，閉合開(kāi)關(guān)，在滑動(dòng)變阻器的觸頭從一端滑到另一端的整個(gè)過(guò)程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知當(dāng)電流小于0.2A時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，若不考慮電表對(duì)電路的影響，則(

)A．該電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2ΩB．該電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為3.4VC．此電路中，電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9WD．若電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)動(dòng)，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值小于12Ω答案：D

[教你解決問(wèn)題]審題讀圖針

對(duì)

訓(xùn)

練3．[2023·1月湖南普高校招生適應(yīng)性考試]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

答案：CD

3．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(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn)，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．4．電容器電壓變化與充、放電關(guān)系例5[2023·天津三中模擬](多選)如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定不變，開(kāi)關(guān)S閉合，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，則以下分析正確的是(

)A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大B．若只讓開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)，電壓表、電流表示數(shù)都變大C．若只讓開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)，R6上將產(chǎn)生由M點(diǎn)到N點(diǎn)的電流D．若實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不為零，則可能是R4斷路答案：AD解析：將滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，總電阻減小，總電流增大，則內(nèi)阻和R1兩端的電壓增大，所以右邊并聯(lián)部分的電壓減小，通過(guò)R3的電流減小，而總電流增大，電流表示數(shù)增大，則R2兩端的電壓增大，所以R4兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)減小，A正確；若只讓開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)，總電阻變大，總電流減小，則右邊并聯(lián)部分的電壓變小，電流表示數(shù)減小，R4的電流變小，所以電壓表示數(shù)變小，B錯(cuò)誤；若開(kāi)關(guān)從閉合到斷開(kāi)，總電阻增大，總電流減小，并聯(lián)部分電壓變小，電容器放電，所以R6上將產(chǎn)生由點(diǎn)N到點(diǎn)M的電流，C錯(cuò)誤；電流表示數(shù)為零，說(shuō)明與電流表串聯(lián)的部分電路不通或電阻過(guò)大，電壓表示數(shù)不為零，則與電壓表并聯(lián)的部分電阻斷開(kāi)，即可能是由于R4斷路，D正確．針

對(duì)

訓(xùn)

練5.(多選)如圖所示為某種電子秤工作原理的示意圖，被稱(chēng)物體的質(zhì)量可按照一定的換算關(guān)系通過(guò)電流表的示數(shù)獲得，秤盤(pán)中放入物體后，連桿P將從a點(diǎn)向下滑動(dòng)，最終停在a、b間的某一位置．關(guān)于該電子秤，下列說(shuō)法正確的是(

)A．物體質(zhì)量越小，電流表的示數(shù)越大B．物體質(zhì)量越大，電流表的示數(shù)越大C．物體質(zhì)量越大，電路中的總電阻越大D．物體質(zhì)量越小，電路中的總電阻越大答案：BD解析：物體質(zhì)量越小，則P點(diǎn)的位置越接近a端，滑動(dòng)變阻器的電阻越大，則電路中電流越小，電流表的示數(shù)越小，A錯(cuò)誤，D正確；同理，物體質(zhì)量越大，則P點(diǎn)的位置越接近b端，滑動(dòng)變阻器的電阻越小，則電路中電流越大，電流表的示數(shù)越大，B正確，C錯(cuò)誤．6．交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖甲所