新人教版物理必修三第12章第十二章电能 能量守恒定律章节复习
第十二章电能+能量守恒定律+知识点清单 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
新教材人教版高中物理必修第三册第十二章知识点清单目录第12章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化第2节闭合电路的欧姆定律第3节实验：电池电动势和内阻的测量第4节能源与可持续发展第12章电能能量守恒定律第1节电路中的能量转化一、电功和电功率1. 电功(1)定义：静电力移动电荷所做的功，简称电功。
(2)公式：(3)单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳，符号为J。
常用的单位还有千瓦时，1 kW·h=3. 6×106 J。
2. 电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫作电功率，它在数值上等于单位时间内电流所做的功。
(2)公式：(3)单位：在国际单位制中，电功率的单位是瓦特，符号为W。
常用的单位还有千瓦(kW)，1 kW=1 000 W。
(4)意义：电功率表示电流做功的快慢。
二、焦耳定律1. 焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
(2)表达式：2. 热功率(1)定义：热功率指单位时间内电流通过导体产生的热量。
(2)表达式：P 热=I 2R 。
三、电路中的能量转化1. 纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为电阻的内能。
此时电功等于电热，W=Q=UIt=I 2Rt=U 2Rt ，电功率等于热功率，P=P 热=UI=I 2R=U 2R。
2. 非纯电阻电路：含有电动机、电解槽等用电器的电路称为非纯电阻电路。
在非纯电阻电路中，电流做的功一部分转化为机械能或化学能，还有一小部分转化为内能。
此时电功大于电热，W=UIt=Q+E 其他>Q=I 2Rt ，电功率大于热功率，P=UI=P 热+P 其他>P 热=I 2R 。
四、纯电阻电路和非纯电阻电路的理解 纯电阻电路非纯电阻电路电路特点 电路中只有电阻元件，只能把电能转化为内能 除电阻外还包括能把电能转化为除内能外的其他形式能的用电器 是否遵循 欧姆定律遵循欧姆定律I=UR不遵循欧姆定律U>IR 或I<UR能量转化 电流做功，电能全部转化为内能 电流做功，电能除转化为内能外，还要转化为其他形式的能 元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等 电功 W=UIt=I 2Rt=U 2RtW=UIt 电热 Q=I 2Rt=UIt=U 2RtQ=I 2Rt 电功率 P=UI=I 2R=U 2RP=UI 热功率 P 热=I 2R=UI=U 2RP 热=I 2R五、电动机的功率和效率 1. 电动机模型如图，电动机由线圈电阻和其他元件组成。
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律重点归纳笔记(带答案)
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律重点归纳笔记单选题1、假设港珠澳大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，电阻R1、R2分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知r小于R1和R2，则下列说法正确的是（）A．夜间，电流表示数为ER1+R2+rB．夜间，开关S闭合，电路中电流表、电压表示数均变小C．夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大D．若电流表示数为I，则太阳能电池供电系统输出电功率为EI答案：CA．夜间，桥梁需要照明，开关S闭合，电阻R1、R2并联，根据闭合电路欧姆定律，电流表示数I=ER1R2R1+R2+r故A错误；B．夜间，开关S闭合，总电阻减小，干路电流增大，电路中电流表示数变大，故B错误；C．根据能量守恒定律可知，夜间，由于用电器的增多，电流变大，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大，故C正确；D．当电流表示数为I，则太阳能电池供电系统总功率为EI，输出功率为P出=EI−I2r故D错误；故选C。
2、我国新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为（ ）A ．3.3×104kW·hB ．3.1×106kW·hC ．1.8×104kW·hD ．3.3×105kW·h答案：A由题可知，列车从北京到上海的时间为t =s v =1300350h =267h 在动力上消耗电能为W =Pt =9000kW ×267h ≈3.3×104kW ⋅h 故选A 。
3、用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U -I 图线，由图可知（ ）A ．电池电动势的测量值是0.40VB ．电池内阻的测量值是3.50ΩC ．外电路发生短路时的电流为0.40AD ．电压表的示数为1.20V 时电流表的示数I′=0.20A答案：DA ．由题图乙可知，U －I 图线纵坐标截距为电源的电动势，E ＝1.40V ，A 错误；B ．U －I 图线的斜率绝对值表示电源内阻r =|ΔU ΔI |=1.40-1.000.4Ω=1.00Ω B 错误；C ．外电路发生短路时的电流为I=Er=1.40AC错误；D．当电压表示数为U＝1.20 V时I′=E-Ur=1.40-1.201.00=0.20AD正确。
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识汇总大全(带答案)
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识汇总大全单选题1、热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。
所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。
下列关于能量耗散的说法中正确的是（）A．能量耗散说明能量不守恒B．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机C．能量耗散过程中能量不守恒D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性答案：D能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来，其满足能量守恒定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。
能量耗散反映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性，故D 正确,ABC错误。
故选D。
2、下列关于电功的说法中错误的是（）A．导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功B．电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程C．电流做功消耗的能量由电源提供D．电功就是电能答案：DA．导体内静电力移动电荷所做的功即为电功，故A正确；B．电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程，故B正确；C．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，所以电流做功消耗的能量由电源提供，故C正确；D．电功是过程量，电能是状态量；在纯电阻电路中，虽然电功的数值等于消耗的电能，但电功不是电能，故D错误。
故选D。
3、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。
设元电荷为e，则以下说法正确的是（）A．溶液内电流方向从A到B，电流大小为n1etB．溶液内电流方向从B到A，电流大小为n2etC．溶液内电流方向从A到B，电流大小为(n1+n2)etD．溶液内电流方向从A到B，电流大小为(n1−n2)et答案：C电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，由图可得溶液内电流的方向从A 到B；设电解液中通过截面S的电荷量为q，根据题意得q=(n1+n2)e故溶液内电流的大小为I=qt=(n1+n2)et故选C。
【单元练】《常考题》高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】知识点复习(含答案解析)
一、选择题1．恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。
为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。
此方案（）A．无效。
因为无论是哪种电路，电流表示数都变大B．无效。
因为无论是哪种电路，电流表示数都变小C．有效。
若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大D．有效。
若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小D解析：D若为普通电源，电键闭合后，外电阻减小，干路电流增大，内电压增大，外电压减小，电流表示数变小。
若是恒压电源，闭合电键后，路端电压不变，电流表示数不变。
故选D。
2．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。
只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为10V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A，则此时通过启动电动机的电流是（）A．2A B．10AC．12A D．20A C解析：C只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得10100.5V15VE U Ir=+=+⨯=车灯的电阻R灯10Ω1Ω10UI===再接通S 2后，车灯两端的电压为U 灯1I R =灯61V 6V =⨯=流过蓄电池的电流为2156A 18A 0.5E r U I --===灯 流过电动机的电流为 I 电动机2112A I I =-=故ABD 错误，C 正确；故选C 。
3．如图所示，一个电源的电动势为E 、内阻为r ，将一个额定电压为U 的电动机接在该电源上，电动机正常工作，通过电动机的电流为I 。
电动机的内阻为R ，关于在时间t 内的能量转化，下面说法中正确的是（ ）A ．电源的输出功率为2E R r+ B ．电源的总功率为UIC ．电动机的电功率为I 2RD ．电动机的机械功率为UI-I 2R D解析：DA ．因电源的外电路所接电动机是非纯电阻，则电源的输出功率为=P UI 外全电路部不满足欧姆定律，则E I R r ≠+，电源的输出功率不等于为2E R r+，故A 错误； B ．由闭合电路欧姆定律可知E =U +Ir故电源的总功率为=()P EI U Ir I =+总故B 错误；C ．电动机的电功率为UI ，而I 2R 为电动机的热功率，故C 错误；D ．根据电动机上的能量守恒定律有2UI I R P =+出则电动机的机械功率为2P UI I R =-出故D 正确；故选D 。
新教材-人教版高中物理必修第三册-第12章-电能-能量守恒定律-知识点考点重点难点提炼汇总
第12章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化 (1)2.闭合电路的欧姆定律 (5)3.实验：电池电动势和内阻的测量 (11)4.能源与可持续发展 (17)1.电路中的能量转化一、电功和电功率1．电流做功的实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。
2．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流、通电时间三者的乘积。
(2)公式：W＝UIt。
(3)单位：国际单位是焦耳，符号是J。
3．电功率(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。
(2)公式：P＝Wt＝UI。
(3)单位：国际单位是瓦特，符号是W。
二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
2．表达式：Q＝I2Rt。
3．热功率三、电路中的能量转化1．电动机工作时的能量转化(1)能量关系：电动机从电源获得的能量一部分转化为机械能，还有一部分转化为内能。
(2)功率关系：电动机消耗的功率P电等于电动机的输出功率P机与电动机损失的功率P损之和，即：P电＝P机＋P损，P电＝UI，P损＝I2R。
2．电池充电时的能量转化电池从电源获得的能量一部分转化为化学能，还有一部分转化为内能。
考点1：串、并联电路中电功率的计算1．串联电路功率关系(1)各部分电路电流I相同，根据P＝I2R，各电阻上的电功率与电阻成正比。
(2)总功率P总＝UI＝(U1＋U2＋…＋U n)I＝P1＋P2＋…＋P n。
2．并联电路功率关系(1)各支路电压相同，根据P＝U2R，各支路电阻上的电功率与电阻成反比。
(2)总功率P总＝UI＝U(I1＋I2＋…＋I n)＝P1＋P2＋…＋P n。
3．结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率均等于各负载消耗的功率之和。
【例1】有额定电压都是110 V，额定功率P A＝100 W，P B＝40 W 的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，两盏电灯均能正常发光，那么电路中消耗功率最小的电路是( )A B C D思路点拨：(1)电路的总功率等于各用电器消耗的功率之和。
新教材人教版高中物理必修第三册 第十二章电能 能量守恒定律 知识点考点总结及配套练习 含解析
第十二章电能能量守恒定律1、电阻的测量一电功和电功率1.电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功,静电力对电荷做功的过程,就是电荷的电势能转化为其他形式的能的过程。
2.电功的计算公式:W=UIt=Pt3.电功的单位:在国际单位制中电功的单位是焦耳,常用的单位是度,1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。
4.额定功率和实际功率:额定功率:用电器在额定电压下工作的功率。
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率。
【思考·讨论】千瓦时是电功的单位还是电功率的单位?电能表是测量电路中消耗的电功率还是电功? (物理观念)提示:在公式W=Pt中如果电功率的单位是千瓦,时间的单位是小时,则电功的单位是千瓦时,电能表是测量电路中消耗电能的仪器,是计量电路中消耗的电功。
【典例示范】A、B、C三个灯泡按如图所示的方式连接时,各自消耗的实际功率相同,则R A∶R B∶R C为( )A.1∶1∶1B.1∶2∶2C.2∶1∶1D.1∶4∶4【解题探究】(1)A、B、C三个灯泡是怎样连接的?提示:B、C两个灯泡并联后与灯泡A串联。
(2)通过A、B、C三个灯泡的电流有什么关系?提示:B、C两个灯泡并联,两端的电压相同,即U B=U C,根据题意可知灯泡的实际功率相同,则B、C两灯泡的电阻相同,则通过A的电流是通过B或C电流的2倍,即I A=2I B=2I C。
(3)实际功率的计算公式有哪些?提示:例题中A、B、C三个灯泡为电阻元件,根据P=UI,结合I=可得P=和P=I2R。
【解析】选D。
B、C两个灯泡并联,U B=U C,B、C两个灯泡消耗的实际功率相同,则由P= ,得R B=R C,I A=2I B=2I C,则由P=I2R,得R A∶R B∶R C=1∶4∶4,故选D。
【规律方法】电功率与电阻的关系(1)在串联电路中电流处处相同,由P=I2R可知,电功率与电阻成正比。
(2)在并联电路中电路两端的电压相同,由P=可知电功率与电阻成反比。
最新人教版高中物理必修三第十二章电能 能量守恒定律单元复习课
【方法技巧】闭合电路的欧姆定律的应用技巧 (1)分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,特别要注意电压表测量哪 一部分的电压,电流表测量哪个用电器的电流。 (2)求干路中的电流:若各电阻阻值和电动势都已知,可用闭合电路的欧姆定律 直接求出,也可以利用各支路的电流之和来求。 (3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时,应根据部分电路的欧姆定律和电路的 串、并联特点求出部分电路的电压和电流。
【解析】(1)排气扇在220 V的电压下正常工作时的电流为: I= P= 3A6 ≈0.16 A,
U 220
发热功率为:P热=I2R=0.162×40 W≈1 W。 转化为机械能的功率为:
P机=P-P热=36 W-1 W=35 W。 (2)扇叶被卡住不能转动后,电动机成为纯电阻电路,电流做功全部转化为热能, 此时电动机中电流为I'= U= 2A20=5.5 A,
【解析】(1)由P1=(
E R1＋R
2＋)2Rr 1知,
当R2=0时,R1消耗功率最大。
P1m=(R
E 1＋r
)2R1=8
W
(2)当r=R外时电源输出功率最大,
此时由R1+R2'=r得R2'=1.5 Ω
此时P出max=(R
E 1＋R
2
)2
＋r
(R1+R2')=12.5
W
(3)将R1等效为电源内阻,
单元复习课 第十四章
思维脉图构建 核心考点突破
思维脉图构建
核心速填
①W=qU=UIt ②P=UI
⑤可再生能源
⑥E=
W非 q
③Q=I2Rt
⑦I=
E R
r
④纯电阻电路 ⑧E=U+Ir
新人教版物理必修三第12章第十二章电能 能量守恒定律章节复习
据需要选用不同的等效方式,将用电器获得最大功率的问题转化为电源最
大输出功率的问题来解决。
明析物理·模型解题
深化拓展
电路的动态分析
1.程序法 (1)确定电路的外电阻(R外总)如何变化。 说明 ①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,外电路的总电阻一定 增大(或减小)。 ②若开关的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若开关的通断使并联 的支路增多时,总电阻减小。 ③在如图所示的分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一 段与用电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分串联(以下简称串联 段)。设滑动变阻器的总电阻为R,灯泡的电阻为R灯,与灯泡并联的那一段电 阻为R并,则分压器的总电阻为
乙 由于一般电源的内阻r很小,故外电压U随电流I的变化不太明显,实际得到 的图线往往很平,只占用坐标纸一小部分,为充分利用坐标纸,往往将横轴 向上移,如图乙所示。此时应注意,I1并非短路电流,不可盲目用它求内阻, 但纵轴截距仍代表电动势E,图线斜率的绝对值仍等于内阻r。
明析物理·模型解题
固本夯基
八、闭合电路中的功率和效率问题 1.闭合电路中的功率 (1)电源的总功率:P总=IE=IU+IUr=P出+P内。 (2)电源内阻消耗的功率:P内=I2r=P总-P出。 (3)电源的输出功率:P出=IU=IE-I2r=P总-P内。 2.纯电阻电路中电源的输出功率与效率随外电阻变化的规律
明析物理·模型解题
第十二章 电能 能量守恒定律 章节复习
人教2019版 必修3第十二章
明析物理·模型解题
固本夯基
一、电功和电功率 1.电功:电流做功的实质是电场力对电荷做功。电场力对电荷做功,电荷的 电势能⑧ 减少 ,电势能转化为其他形式的能。电功W=qU=UIt,这是计 算电功普遍适用的公式。 2.电功率:单位时间内⑨ 电流做的功 叫电功率,P= W =UI,这是计算电功
第十二章 电能 能量守恒定律 章节复习(课件)-高二物理(2019人教版必修第三册)
小试牛刀
如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω，电源电动势E=100V，r=10Ω。如 图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电
D 流的关系图线，以下说法正确的是(后电源的总功率会变小 C. 开关S闭合后灯泡的亮度增强 D. 开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
小试牛刀
PM2.5主要来自化石燃料、生活物资、垃圾的焚烧， 为了控制污染，要求我们节约及高效利用资源。关
于能源和能量，下列说法正确的是( B )
A. 自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用 B. 人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 C. 能量被使用后就完全消失了，所以要节约能源 D. 能量耗散说明自然界的总能量正在不断减少
电功、电功率、电热、热功率
纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相
等的.所以有
W Q UIt I 2Rt U IR(欧姆定律适用)
W Q UIt I 2Rt U 2 t R
P电
P热
UI
I 2R
U2 R
非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能，另一部分转
化为其他形式的能.所以有
②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联 或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大， 反之则减小
3.极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将 滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.
4.特殊值法:对于某些特殊电路问题,可以采取代入特殊值的 方法去判定.
小试牛刀
如图所示电路，当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时
《新人教版高中物理必修3》同步课件
章节复习
第十二章 电能 能量守恒定律
授课教师：
知识框架
电源
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识点总结归纳(带答案)
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律知识点总结归纳单选题1、某一电源的电动势为E，内阻为r，外电路（纯电阻电路）的电阻为R，此电路（）A．短路电流为ER B．短路电流为ErC．正常工作时的电流为Er D．正常工作时的电流为ER答案：BAB．短路是指外电路电阻为零，则短路电流为I 短= Er选项A错误，B正确；CD．根据闭合电路的欧姆定律，知此电路正常工作时的电流为I=E R+r选项C、D错误。
故选B。
2、某同学将一直流电源的总功率P E、电源内部的发热功率P r和输出功率P R随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。
以下判断不正确的是（）A．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A=P B+P C B．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4C．电源的最大输出功率P m=9WD．电源的电动势E=3V，内阻r=1Ω答案：CA．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率P E等于输出功率P R和电源内部的发热功率P r之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A=P B+P C故A正确；B．当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电路中的电流即为b、c图线的交点处的电流，此时电流的大小为E R+r =E 2r功率的大小为E24r，a、b图线的交点表示电源的总功率P E和电源内部的发热功率P r相等，此时电路中只有电源的内阻，此时电流的大小为Er ，功率的大小为E2r，所以两个交点的横坐标之比为1:2，纵坐标之比为1:4，故B正确；C．图线c表示电源的输出功率与电流的关系图像，由图可知最大输出功率小于3 W，故C错误；D．当I=3A时，P R=0，说明外电路短路，根据P E=EI知电源的电动势E=3V内阻r=EI=1Ω故D正确。
本题选不正确项，故选C。
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律必考知识点归纳(带答案)
高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律必考知识点归纳单选题1、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（）A．纵轴截距表示待测电源的电动势B．横轴截距表示短路电流C．根据r=EI短，计算出待测电源内电阻为12ΩD．电流为0.3A时的外电阻是1.8Ω答案：AA．根据闭合电路欧姆定律U=-Ir+E可知，纵轴截距表示待测电源的电动势。
A正确；B．当路端电压为零时，横坐标为短路电流，由图可知，原点纵坐标不是零，则横轴截距不表示短路电流，B 错误；C．图中不能直接得出短路电流，通过斜率可知，电源内阻为r=6.0-5.00.5Ω=2ΩC错误；D．电流为0.3A时，外电阻为R=5.40.3Ω=18ΩD错误。
故选A。
2、如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表。
闭合电路，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（）A．电流表的示数变大B．电压表的示数不变C．滑动变阻器接入电路的阻值变大D．定值电阻消耗的电功率变小答案：A当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则总电阻变小，总电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压减小，即电流表示数变大，电压表示数减小；根据P=I2R可知，定值电阻消耗的电功率变大。
故选项A正确，BCD错误。
故选A。
3、某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。
电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。
按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。
某同学记录的实验数据，根据这些数据在图中画出了U−I图线。
内电阻r为（）A．1.45 ΩB．1.37 ΩC．1 ΩD．2 Ω答案：B由题中电路图，根据闭合回路的欧姆定律有U=E−Ir 根据题中U−I可知r=1.44−0.800.475Ω≈1.37Ω故ACD错误B正确。
【单元练】人教版高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】知识点复习(含答案解析)
一、选择题1．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法不正确的是（ ）A ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2B ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2C ．电源1和电源2的内阻之比是11∶7D ．电源1和电源2的电动势之比是1∶1A 解析：AA ．小灯泡与电源1连接时的电阻为1113Ω5U R I == 小灯泡与电源2连接时的电阻为2225Ω6U R I == 所以在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25，A 错误，符合题意； B ．小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为11135W 15W P U I ==⨯=小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为22256W 30W P U I ==⨯=所以在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，则B 正确，不符合题意； C ．电源1的内阻为11101010Ω707U r I ∆-===∆- 电源2的内阻为22201010Ω11011U r I ∆-===∆-所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7，C正确，不符合题意；D．由图像可得电源1和电源2的电动势都为10V，则电源1和电源2的电动势之比是1∶1，D正确，不符合题意。
故选A。
2．如图是某锂电池外壳上的文字说明，由此可知（）BL528M 700mA h⨯⨯-⋅标准3.7V锂离子电池充电限制电压：4.2V执行标准：GB/T18287-2000待机时间：48h警告：切勿投入火中！！！序号：×××× 只能使用指定充电器Li-ion电池制造厂商：中国××股份有限公司地址：深圳××工业大厦A．该电池通过1C的电量时，非静电力做功3.7JB．两块此种型号电池串联使用的电动势为8.4VC．该电池的额定工作电流一定为700mAD．该电池完全放电将有10584J的化学能转化为电能A解析：AA．根据非静电力做功公式得==3.7JW UqA正确；B．两块此种型号电池串联使用的电动势为E=⨯2 3.7V=7.4VB错误；C．条件不足，无法确定其额定电流。
【单元练】人教版高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】知识点复习(含答案解析)(1)
一、选择题1．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。
电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。
当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。
有关下列说法中正确的是（）A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动A解析：AA．在只逐渐增大光照强度的过程中，光敏电阻阻值减小，则通过电阻R0的电流增大；根据热功率公式P=I2R可知电阻R0消耗的电功率变大，电容器两端电压增大，电容器充电，电阻R3中有向上的电流，选项A正确；B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电路总电阻不变，则电源输出电流不变，电源消耗的功率不变，选项B错误；C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动的过程中，电容器两端电压增大，电容器充电，带电微粒所受电场力增大，微粒向上运动；电源路端电压减小，电压表示数变小，选项C 错误；D．若断开开关S，电容器放电，电容器所带电荷量变少，电容器两端电压减小，带电微粒所受电场力减小，带电微粒向下运动，选项D错误；故选A。
2．如图的U-I图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。
用该电源与电阻R组成闭合电路，则（）A ．电源电动势 3V ，内阻 2ΩB ．电阻的阻值为2ΩC ．电源的效率为 66.7%D ．电源的总功率为 4W C解析：CA ．图象Ⅰ与纵轴的交点表示电源电动势，为3 V ，图象Ⅰ的斜率的绝对值表示电源内阻，为0.5Ω，选项A 错误；B ．图象Ⅱ的斜率表示电阻R 的阻值为1Ω，选项B 错误；C ．电源效率 2100%66.7%3P U P E η⨯≈出总＝＝＝ 选项C 正确； D ．电源的电动势为E =3V ，电流为2 A ，电源总功率为P=IE =6 W选项D 错误；故选C 。
2021新教材人教版高中物理必修第三册第十二章 电能 能量守恒定律复习提升
本章复习提升易混易错练易错点1对电功W和电热Q的理解1.()下列关于电功W和电热Q的说法中正确的是()A.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,且W=QB.在任何电路中都有W=UIt、Q=I2Rt,但W不一定等于QC.W=UIt、Q=I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D.W=UIt在任何电路中都成立,Q=I2Rt只有在纯电阻电路中才成立易错点2对电功率的理解2.(2020河北石家庄质检,)如图所示,有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,灯泡正常发光,则()A.电解槽消耗的电功率为120WB.电解槽的发热功率为60WC.电解槽消耗的电功率为60WD.电路消耗的总功率为60W易错点3实验数据的处理方法3.(2019北京人大附中高三模拟,)用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻,图中R为电阻箱。
下列关于该实验的说法中正确的是()A.为了测量电动势和内阻,至少需要测量6组数据B.利用图像处理数据时,为了得到线性图像,可以作U-R图像-R图像C.利用图像处理数据时,为了得到线性图像,可以作1UD.因电压表内阻产生的误差属于系统误差思想方法练一、程序法1.(2019北京海淀高二上期末,)(多选)如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。
闭合开关,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则()A.A的示数增大B.V2的示数增大C.ΔU3与ΔI的比值大于rD.ΔU1大于ΔU2二、图像法2.(2020东北三省三校联考)为测定一节新干电池的电动势和内阻(已知该干电池的内阻相当小,额定电流为0.7A),可供选择的器材有:A.电压表(量程0~3V,内阻为10kΩ);B.电压表(量程0~15V,内阻为20kΩ);C.电流表(量程0~0.8A,内阻约为0.5Ω);D.电流表(量程0~3A,内阻约为0.2Ω);E.滑动变阻器(最大电阻为10Ω,额定电流为0.7A);F.滑动变阻器(最大电阻为2kΩ,额定电流为0.2A);G.定值电阻R0=1Ω;H.开关、导线若干。
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输入功率 电动机的总功率。由电动机电路中的电流和电压决定,即P总=P入=UI 输出功率 电动机做有用功的功率,也叫机械功率
热功率 电动机的线圈有电阻,电流通过线圈时会发热,热功率P热=I2r 三者关系 P总=P出+P热
效率
η= PP出入×100%= PP出总×100%
说明
(1)①正常工作的电动机是非纯电阻元件可等效为一个转动元件Z和电阻R的串联 ②电动机因故障或其他原因不转动时,相当于一个纯电阻元件 (2)①在纯电阻电路中电功等于电热W=Q,IUt=I2Rt ②在非纯电阻电路中电功大于电热W>Q,W=Q+E
(1)电源的输出功率为P出=I2R=
E2 (R r)2
R=
E2R (R-r)2 4Rr
=
E2 (R-r)2
4r
,当R=r时,P
R
E2
出有最大值,即P出m= 4r 。P出与外电阻R的这种函数关系可用图像定性地表
示。由图像还可知,对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外 电阻R1和R2,当R<r时,若R增大,则P出增大;当R>r时,若R增大,则P出减小。
乙 由于一般电源的内阻r很小,故外电压U随电流I的变化不太明显,实际得到 的图线往往很平,只占用坐标纸一小部分,为充分利用坐标纸,往往将横轴 向上移,如图乙所示。此时应注意,I1并非短路电流,不可盲目用它求内阻, 但纵轴截距仍代表电动势E,图线斜率的绝对值仍等于内阻r。
明析物理·模型解题
固本夯基
八、闭合电路中的功率和效率问题 1.闭合电路中的功率 (1)电源的总功率:P总=IE=IU+IUr=P出+P内。 (2)电源内阻消耗的功率:P内=I2r=P总-P出。 (3)电源的输出功率:P出=IU=IE-I2r=P总-P内。 2.纯电阻电路中电源的输出功率与效率随外电阻变化的规律
固本夯基
六、路端电压U
外电路两端的电压叫路端电压,即电源的输出电压,U=E-Ir。
1.当外电阻R增大时,I⑤ 减小 ,内电压⑥ 减小 ,路端电压⑦ 增大 。当外
电路断开时,I=0,U=E。
2.当外电阻减小时,I增大,内电压增大,路端电压减小。当电源两端短路时,
外电阻R=0,I= E ,U=0。
r
3.路端电压也可以表示为U=IR=
据需要选用不同的等效方式,将用电器获得最大功率的问题转化为电源最
大输出功率的问题来解决。
明析物理·模型解题
深化拓展
电路的动态分析
1.程序法 (1)确定电路的外电阻(R外总)如何变化。 说明 ①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,外电路的总电阻一定 增大(或减小)。 ②若开关的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若开关的通断使并联 的支路增多时,总电阻减小。 ③在如图所示的分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一 段与用电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分串联(以下简称串联 段)。设滑动变阻器的总电阻为R,灯泡的电阻为R灯,与灯泡并联的那一段电 阻为R并,则分压器的总电阻为
t
率普遍适用的公式。
明析物理·模型解题
固本夯基
二、电热和焦耳定律
1.电流通过电阻时产生的热量Q=I2Rt,这是普遍适用的电热计算公式。 2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电 阻及通电时间成正比。
3.电功和电热、电功率和热功率的比较
电功
电热
电功率
热功率
意义
电流在一段电路中所 电流通过电阻产生 单位时间内电流所 单位时间内电阻产生的
做的功
的热量
做的功
热量
公式 联系
W=UIt
Q电路,电功等于电热:W=Q=UIt=I2Rt 对非纯电阻电路,电功大于电热:W>Q
对纯电阻电路,电功率等于热功率:P电=P热=UI =I2R 对非纯电阻电路,电功率大于热功率:P电>P热
明析物理·模型解题
固本夯基
三、电动机的三个功率及关系
明析物理·模型解题
固本夯基
说明 上面的结论都是在电源的内电阻r不变且外电路为纯电阻电路的情 况下适用。在电源的内电阻不变时,电源的输出功率(即外电阻上消耗的 功率)随外电阻的变化不是单调的,存在极值;当外电阻等于内电阻时,输出 功率达到最大值。如果一个电路的外电阻固定不变,当电源的内电阻发生 变化时,电源的输出功率随内电阻的变化是单调的,内电阻减小,输出功率 增大,当内电阻最小时,输出功率最大。
明析物理·模型解题
固本夯基
(2)电源效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即η= P出 = IU = U 。
P IE E
对纯电阻电路:η=
I
2
I2 (R
R
r
)
=
R
R
r
=
1
1
r
,所以当R增大时,效率η提高,当R=r
R
时,电源有最大输出功率,但效率仅为50%,并不高。
(3)用电器获得最大功率:处理这类问题通常采用等效电源法,解题时应根
ER Rr
=
1
E
r
,也可以得到路端电压随外电
R
阻增大而增大的结论。
明析物理·模型解题
固本夯基
七、闭合电路的U-I图像 如图甲所示为闭合电路的U-I图像,由U=E-Ir知,图线为一条直线,纵轴截距 为电源电动势,横轴截距为短路电流,图线的斜率的绝对值等于电源 ⑧ 内阻 。
甲
明析物理·模型解题
固本夯基
明析物理·模型解题
固本夯基
五、闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路中的电流跟② 电源电动势 成正比,跟③ 内、外电路
电阻之和 成反比,这个结论叫做闭合电路欧姆定律。
2.表达式:a.电流表达式I= E ;
Rr
b.电动势表达式E=IR+Ir=U+Ur。
3.适用范围:外电路是④ 纯电阻
的电路。
明析物理·模型解题
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四、电动势 1.物理意义:反映不同电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理 量。电动势大,说明电源把其他形式的能转化为电能的本领大;电动势小, 说明电源把其他形式的能转化为电能的本领小。 2.大小:等于外电路① 断开 时的路端电压,数值上也等于把1 C的正电 荷从电源负极移到正极时非静电力所做的功。 3.电动势的方向:电动势虽是标量,但为了研究电路中电势分布的需要,我们 规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的 方向。
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第十二章 电能 能量守恒定律 章节复习
人教2019版 必修3第十二章
明析物理·模型解题
固本夯基
一、电功和电功率 1.电功:电流做功的实质是电场力对电荷做功。电场力对电荷做功,电荷的 电势能⑧ 减少 ,电势能转化为其他形式的能。电功W=qU=UIt,这是计 算电功普遍适用的公式。 2.电功率:单位时间内⑨ 电流做的功 叫电功率,P= W =UI,这是计算电功