《2019高考物理一輪復習 微專題系列之熱點專題突破 專題46 電路中的能量問題學案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理一輪復習 微專題系列之熱點專題突破 專題46 電路中的能量問題學案.doc（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
突破46 電路中的能量問題
1．電功、電功率、焦耳定律和熱功率
內(nèi)容
表達式
電功
電路中電場力移動電荷做的功
W＝qU＝UIt
電功率
單位時間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢
P＝＝UI
焦耳
定律
電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比
Q＝I2Rt
熱功率
單位時間內(nèi)的發(fā)熱量
P＝＝I2R
2. 電功和電熱的處理方法
無論在純電阻電路還是在非純電阻電路中，發(fā)熱功率都是I2r.處理非純電阻電路的計算問題時，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．
3.電源的功率
(1)電路中的功率分配
P總＝P出＋P內(nèi)，即EI＝UI＋I2r。
(2)輸出功率與閉合電路總電流的關(guān)系
P出＝EI－I2r，當I＝時，P出有最大值，為Pm＝。
若外電路是純電阻電路，則有
P出＝I2R＝＝。
由上式可以看出
當R＝r時，輸出功率最大，Pm＝
當R>r時，隨著R的增大，P出減小
當R
Q，這時電功只能用W＝UIt計算，電熱只能用Q＝I2Rt計算，兩式不能通用。
(3)由能量守恒定律得W＝Q＋E，E為其他形式的能。對電動機來說，輸入的功率P入＝IU，發(fā)熱的功率P熱＝I2r，輸出的功率即機械功率P機＝P入－P熱＝UI－I2r。
【典例1】 在如圖7－1－2所示電路中，電源電動勢為12 V，電源內(nèi)阻為1.0 Ω，電路中的電阻R0為1.5 Ω，小型直流電動機M的內(nèi)阻為0.5 Ω.閉合開關(guān)S后，電動機轉(zhuǎn)動，電流表的示數(shù)為2.0 A．則以下判斷中正確的是( )．
A．電動機的輸出功率為14 W
B．電動機兩端的電壓為7.0 V
C．電動機的發(fā)熱功率為4.0 W
D．電源輸出的電功率為24 W
【答案】 B
【典例2】一電動自行車動力電源上的銘牌標有“36 V、10 Ah”字樣。假設(shè)工作時電源(不計內(nèi)阻)的輸入電壓恒為36 V,額定輸出功率180 W。由于電動機發(fā)熱造成能量損耗(其他損耗不計),電動自行車的效率為80%,則下列說法正確的是( )
A. 額定工作電流為10 A
B. 動力電源充滿電后總電量為3.6103 C
C. 電動自行車電動機的內(nèi)阻為7.2 Ω
D. 電動自行車保持額定功率行駛的最長時間是2 h
【答案】D
【跟蹤短訓】
1．如圖所示，用輸出電壓為1.4 V，輸電電流為100 mA的充電器對內(nèi)阻為2 Ω的鎳氫電池充電．下列說法正確的是( )．
A．電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為0.12 W
B．充電器輸出的電功率為0.14 W
C．充電時，電池消耗的熱功率為0.12 W
D．充電器把0.14 W的功率儲存在電池內(nèi)
【答案】 AB
【解析】 充電器對電池的充電功率為P總＝UI＝0.14 W，電池充電時的熱功率為P熱＝I2r＝0.02 W，所以轉(zhuǎn)化為化學能的功率為P化＝P總－P熱＝0.12 W，因此充電器把0.12 W的功率儲存在電池內(nèi)，故A、B正確，C、D錯誤．
2．一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計)，均正常工作．用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A，通過洗衣機電動機的電流是0.50 A，則下列說法中正確的是( )．
A．電飯煲的電阻為44 Ω，洗衣機電動機線圈的電阻為440 Ω
B．電飯煲消耗的電功率為1 555 W，洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 W
C．1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6104 J，洗衣機電動機消耗的電能為6.6103 J
D．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍
【答案】 C
【解析】 一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的電源上，電飯煲可視為純電阻，電飯煲的電阻為R＝U/I＝44 Ω，洗衣機主要元件是電動機，不能利用歐姆定律計算線圈的電阻，選項A錯誤；電飯煲消耗的電功率為P＝UI＝2205 W＝1 100 W，洗衣機電動機消耗的電功率為P＝UI＝110 W，選項B錯誤；1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為Pt＝1 100 W60 s＝6.6104 J，洗衣機電動機消耗的電能為Pt＝110 W60 s＝6.6103 J，選項C正確．電飯煲發(fā)熱功率是I2R＝5244 W＝1 100 W，根據(jù)題述不能計算出洗衣機電動機內(nèi)阻和發(fā)熱功率，選項D錯誤．
3. 如圖所示，電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流電動機內(nèi)阻R0′＝1 Ω，當調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2時可使乙電路輸出功率最大，且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率為P0＝2 W)，則R1和R2的值分別為( )．
A．2 Ω，2 Ω B．2 Ω，1.5 Ω
C．1.5 Ω，1.5 Ω D．1.5 Ω，2 Ω
【答案】 B
【典例3】已知電源內(nèi)阻r＝2 Ω，燈泡電阻RL＝2 Ω，R2＝2 Ω，滑動變阻器R1的最大阻值為3 Ω，如圖所示，將滑片P置于最左端，閉合開關(guān)S1、S2，電源的輸出功率為P0，則( )
A．滑片P向右滑動，電源輸出功率一直減小
B．滑片P向右滑動，電源輸出功率一直增大
C．斷開S2，電源輸出功率達到最大值
D．滑片P置于最右端時，電源輸出功率仍為P0
【答案】 D
【解析】 閉合開關(guān)S1、S2，外電路總電阻R＝R1＋R并＝R1＋1 Ω，當R＝r＝2 Ω時，電源輸出功率最大，根據(jù)電源輸出功率與外電路電阻的關(guān)系圖像(如圖所示)可知，
滑片P從最左端向右滑動，外電路總電阻從4 Ω減小到1 Ω，電源輸出功率先增大再減小，故A、B錯誤；滑片P在最左端時，斷開S2，外電路總電阻R＝R1＋R2＝5 Ω≠r，電源的輸出功率不是最大，故C錯誤；當滑片P在最左端時，R＝R1＋R并＝4 Ω，電流I＝＝(A)，電源的輸出功率為P0，則P0＝I2R＝(W)；當滑片在最右端時，R′＝R并＝1 Ω，電流I′＝＝(A)，電源的輸出功率為P′＝I′2R′＝(W)＝P0，故D正確。
【典例4】在純電阻電路中，當用一個固定的電源(設(shè)E、r是定值)向變化的外電阻供電時，關(guān)于電源的輸出功率P隨外電阻R變化的規(guī)律如圖所示。下列判斷中正確的是（ ）
A. 當R＝r時，電源有最大的輸出功率
B. 電源內(nèi)阻消耗的功率隨外電阻R的增大而增大
C. 電源的功率P總隨外電阻R的增大而增大
D. 電源的效率η隨外電阻R的增大而增大
【答案】AD
【解析】
【跟蹤短訓】
1. 如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)阻rr≠0保持不變，下列說法中正確的是（ ）
A. 閉合電路中，電流總是從電勢高的地方流向電勢低的地方
B. R越大，路端電壓越大
C. R越大，電源的輸出功率越大
D. R阻值不同，電源的輸出功率可能相同
【答案】BD
2．如圖所示，閉合開關(guān)S后，A燈與B燈均發(fā)光，當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，以下說法中正確的是( )．
A．A燈變亮
B．B燈變亮
C．電源的輸出功率可能減小
D．電源的總功率增大
【答案】 AC
【解析】 滑動變阻器的滑片P向左滑動，R的阻值增大，外電路的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律知，干路的電流I＝減小，則B燈變暗，路端電壓U＝E－Ir增大，燈泡A兩端的電壓UA＝U－UB增大，A燈變亮，則A選項正確，B選項錯誤；電源的輸出功率P外＝可能減小，電源的總功率P＝EI減小，則C選項正確、D選項錯誤．
課后作業(yè)
1．一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36 W與36 V。若把此燈泡接到輸出電壓為18 V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率( )
A．等于36 W B．小于36 W，大于9 W
C．等于9 W D．小于9 W
【答案】B
2．(多選)一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同時間內(nèi)( )．
A．電爐放熱與電動機放熱相等
B．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓
C．電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓
D．電動機消耗的功率大于電爐的功率
【答案】 ABD
【解析】 電爐屬于純電阻，電動機屬于非純電阻，對于電爐有：U＝IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，對于電動機有：U>IR，放熱Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.
3．(多選)下列關(guān)于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的是( )．
A．電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多
B．W＝UIt適用于任何電路，而W＝I2Rt＝t只適用于純電阻的電路
C．在非純電阻的電路中，UI>I2R
D．焦耳熱Q＝I2Rt適用于任何電路
【答案】 BCD
【解析】 電功率公式P＝，功率越大，表示電流做功越快．對于一段電路，有P＝IU，I＝，焦耳熱Q＝2Rt，可見Q與P、U、t都有關(guān)．所以，P越大，Q不一定越大，A不對．W＝UIt是電功的定義式，適用于任何電路，而I＝只適用于純電阻的電路，B對．在非純電阻的電路中，電流所做的功＝焦耳熱＋其他形式的能，所以W>Q，即UI>I2R，C正確．Q＝I2Rt是焦耳熱的定義式，適用于任何電路中產(chǎn)生的焦耳熱，D正確．
4．電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件，技術(shù)工人常將電烙鐵和一個燈泡串聯(lián)使用，燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián)，然后再接到市電上(如圖7－1－11所示)，下列說法正確的是( )．
A．開關(guān)接通時比開關(guān)斷開時消耗的總電功率大
B．開關(guān)接通時，燈泡熄滅，只有電烙鐵通電，可使消耗的電功率減小
C．開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，電烙鐵也通電，消耗的總功率增大，但電烙鐵發(fā)熱較少
D．開關(guān)斷開時，燈泡發(fā)光，可供在焊接時照明使用，消耗總功率不變
【答案】 A
【解析】 開關(guān)接通時，燈泡被短路，燈泡熄滅，電路的總電阻變小，電路的總功率P＝變大，電烙鐵的功率變大．
5．兩個電池1和2的電動勢E1>E2，它們分別向同一電阻R供電，電阻R消耗的電功率相同。比較供電時電池1和2內(nèi)部消耗的電功率P1和P2及電池的效率η1和η2的大小，則有( )
A．P1>P2，η1>η2 B．P1>P2，η1<η2
C．P1η2 D．P1U2，Q1＝Q2
【答案】B
【解析】 電阻R和電動機串聯(lián)，流過兩用電器的電流相同。電阻R跟電動機線圈的電阻相等，由焦耳定律可知兩者產(chǎn)生的熱量相等，即Q1＝Q2。電動機正常工作時為非純電阻用電器，消耗的電能絕大部分轉(zhuǎn)化為機械能，所以電流通過電動機做的功要大于電流通過電阻R做的功，即W1
下載提示(請認真閱讀)
- 1.請仔細閱讀文檔，確保文檔完整性，對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔，不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入（下載+內(nèi)容+預覽）歸上傳者、原創(chuàng)作者；如果您是本文檔原作者，請點此認領(lǐng)！既往收益都歸您。
文檔包含非法信息？點此舉報后獲取現(xiàn)金獎勵！
下載文檔到電腦，查找使用更方便
9.9
積分
- 配套講稿：
如PPT文件的首頁顯示word圖標，表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制：
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片，僅作為作品整體效果示例展示，禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞：
-
2019高考物理一輪復習
微專題系列之熱點專題突破
專題46
電路中的能量問題學案
2019
高考
物理
一輪
復習
專題
系列
熱點
突破
46
電路
中的
能量
問題
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽，若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間，僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理，對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容，請與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享，僅供網(wǎng)友學習交流，未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán)，請勿作他用。
2019高考物理一輪復習 微專題系列之熱點專題突破 專題46 電路中的能量問題學案.doc
鏈接地址：http://www.hcyjhs8.com/p-3917985.html