新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理第五章電能與能源的可持續(xù)發(fā)展章末復(fù)習(xí)提升課件粵教版必修第三冊

第五章電能與能源的可持續(xù)發(fā)展章末復(fù)習(xí)提升【知識(shí)體系】二、焦耳定律1.焦耳定律.（1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，與導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比.（2）公式：Q＝I2Rt.2.熱功率.一段電路因發(fā)熱消耗的功率，P＝I2R.三、閉合電路中的能量項(xiàng)目電源的功率電源的輸出功率電源的內(nèi)耗功率公式P＝EIP出＝U外IP內(nèi)＝U內(nèi)I意義電源提供電能的功率外電路消耗電能的功率內(nèi)電路消耗電能的功率關(guān)系P＝P出＋P內(nèi)②當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越小.③當(dāng)R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大.④當(dāng)P出<Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出與R的關(guān)系如圖所示.【典例1】

（2022·廣東潮州高二期末）如圖所示，有內(nèi)阻的電源電動(dòng)勢E＝9V，標(biāo)有“8V，12W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，測得此時(shí)流經(jīng)電源的電流為2A，電動(dòng)機(jī)M的電阻r0＝1Ω，求：（1）電源的內(nèi)阻；（2）電源的總功率；（3）通過電動(dòng)機(jī)的電流；（4）電動(dòng)機(jī)的輸出功率.1.（多選）在如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U-I圖線.用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖像可知（）A.電源的電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB.電阻R的阻值為1ΩC.電源的輸出功率為4WD.電源的效率為50%主題2能源的利用方式及能源與環(huán)境一、能源的利用方式1.水能：是一種能源，是指水體的動(dòng)能、勢能和壓力能等能源資源.主要用于水力發(fā)電.水能資源最顯著的特點(diǎn)是可再生、無污染.2.風(fēng)能：是因空氣流動(dòng)而提供給人類的一種可利用的能量.風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)車葉片的機(jī)械能.風(fēng)能是一種清潔、安全、可再生的綠色能源.3.太陽能：主要是有太陽能的光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換.利用太陽能發(fā)電可省去費(fèi)用龐大的輸電設(shè)備，隨著太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的提高及制作成本的降低，前景非常誘人.4.核能：是一種儲(chǔ)存在原子核內(nèi)部的能量，原子核發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，會(huì)釋放巨大的能量.目前核能主要用于發(fā)電.二、能量的轉(zhuǎn)化與守恒1.各式各樣的能量：自然界上存在不同形式的能量，有機(jī)械能、內(nèi)能、電能、電磁能、核能、化學(xué)能.2.能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移：能量的存在形式多種多樣，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化.3.能量守恒：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變.4.能量轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)移）的方向性：熱傳導(dǎo)過程是有方向性的，熱量從高溫物體向低溫物體的熱傳導(dǎo)過程是能自發(fā)進(jìn)行的，而其相反方向的過程是不能自發(fā)進(jìn)行的.在自然界的一切自發(fā)過程中，能量的轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)移）都是有方向性的，但不違反能量守恒定律.三、能源與環(huán)境1.能源的分類：按能源的基本形態(tài)分類，有一次能源和二次能源；根據(jù)消耗后是否造成污染分類，有污染型能源和清潔能源；根據(jù)能源使用類型，有常規(guī)能源和新型能源.2.能源與環(huán)境：對大氣環(huán)境的影響，對生態(tài)環(huán)境的影響，對居住環(huán)境的影響.【典例2】目前，共享單車作為綠色出行的交通工具，成為時(shí)尚.甲、乙兩種共享單車都采用了電子鎖，車鎖內(nèi)集成了GPS模塊與聯(lián)網(wǎng)模塊等，這些模塊工作時(shí)需要電能.這兩種共享單車采用了不同的方式獲取電能：甲車靠小型發(fā)電機(jī)——踩動(dòng)單車時(shí)，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電能，如圖1所示；乙車靠車筐底部的太陽能電池板——有光照時(shí)，產(chǎn)生電能，如圖2所示.這兩種共享單車獲取電能時(shí)，都是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.關(guān)于它們的能量轉(zhuǎn)化，下列說法中正確的是（）A.都是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.都是把光能轉(zhuǎn)化為電能C.甲車把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，乙車把光能轉(zhuǎn)化為電能D.甲車把光能轉(zhuǎn)化為電能，乙車把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能解析：甲車靠小型發(fā)電機(jī)——踩動(dòng)單車時(shí)，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電能，故是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；乙車靠車筐底部的太陽能電池板——有光照時(shí)，產(chǎn)生電能，故是光能轉(zhuǎn)化為電能，故C項(xiàng)正確.答案：C2.據(jù)報(bào)道，2011年5月13日，世界上最大的太陽能飛機(jī)首次實(shí)現(xiàn)跨國飛行，它長達(dá)63.4m的機(jī)翼上覆蓋著太陽能電池板.下列說法正確的是（）A.太陽能可以轉(zhuǎn)化為電能B.太陽能不可以轉(zhuǎn)化為電能C.太陽能的利用，說明能量可以消滅D.太陽能的利用，說明能量可以創(chuàng)生解析：太陽能電池工作時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再用于其他途徑，過程中能量是守恒的，沒有消失，太陽能的利用，只能說明能是可以轉(zhuǎn)換的，B、C、D錯(cuò)誤，A正確.答案：A3.太陽表面溫度高達(dá)6000℃，內(nèi)部不斷進(jìn)行核聚變反應(yīng)，并且以輻射方式向宇宙空間發(fā)射出巨大的能量.據(jù)估計(jì)，每三天太陽向地球輻射的能量，就相當(dāng)于地球所有礦物燃料能量的總和.太陽能通過四個(gè)渠道被人類利用（轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存），這四個(gè)渠道是：①被植物、微生物吸收；②使大氣和水升騰循環(huán)；③被海洋吸收；④被直接利用.你認(rèn)為以下能源中不是由太陽能轉(zhuǎn)化的是（）A.煤

B.石油C.天然氣 D.核能解析：煤、石油、天然氣均屬于石化能源，來源于太陽能，核能不是來自太陽能，而是來自原子核.答案：D4.如圖，某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20m的圓面.某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是6.0m/s，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為1.2kg/m3，假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，則此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率約為（）A.2.7kW B.16.3kWC.27kW D.163kW本章涉及了自然界存在的能量形式，能量之間的相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中的能量的“量”存在的規(guī)律，能量的轉(zhuǎn)變存在方向性以及可再生能源.在高考中常以某些具體問題為背景命題.（2022·北京卷）某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng).如圖所示，電路中的R1和R2，其中一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是壓力傳感器（可等效為可變電阻）.水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小.當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2（U1、U2為定值）時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警.下列說法正確的是（）A.U1<U2B.R2為壓力傳感器C.若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低D.若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高（多選）某研究小組為了研究小電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)性能，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中電源的電動(dòng)勢為E＝12V，內(nèi)阻為r＝5Ω，小燈泡的額定電壓為2V，額定功率為0.6W，閉合開關(guān)S0，當(dāng)開關(guān)S接