第十二章电能能量守恒定律
12.4能源与可持续发展(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)
海湾水库的面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨、落潮两次，发电的平均能
量转化率为10%，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，则一天内发电的平均功率
约为（ B ）
A．2.6×104 kW
可以转化成光能、内能或机械能……既然能
量是守恒的，不会凭空消失，为什么我们还
要节约能源呢？
煮好的热鸡蛋放到冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升
高，最后二者温度相同。是否可以发生这样的现象：原来温度相同的鸡
蛋和水，过一会水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升？
1.这一现象不违背能量守恒定律
2.能量转化的不可逆性：科学家对有关自然现象和经验事实进行大量研
B．. × ⋅
C．. × ⋅
D．. × ⋅
）
05
【答案】B
【详解】单位功率为 = % ×
= % ×
= 每
该发电厂一年
氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射,产生二次污染物质——光化学烟雾。
3.能源的开发与环境的关系:
(1)人类的生存与发展需要能源,能源的开发与使用又会对环境造成影响。
(2)一方面要大力提倡节能,另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁
煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。
究后发现:一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
3.能量耗散：能量的数量是守恒的，但是能量可利用的品质降低了。
能量的耗散从能量转化的角度反映出自然中与热现象有关的宏观过程具有方向性。
高中物理人教必修三第12章第3节能源与可持续发展 讲义
4 能源与可持续发展1.知道自然界中能量的转化情况，知道能量守恒定律的内容.2.知道能量转移或转化的方向性，知道什么是能量耗散.3.知道什么是不可再生能源和可再生能源，了解能源的利用与社会发展的关系．一、能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．这个规律叫作能量守恒定律．二、能量转移或转化的方向性1．能量转移或转化的方向性：一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．2．能量耗散(1)能量耗散的概念：燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用．电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们很难把这些散失的能量收集起来重新利用．(2)能量品质降低：能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品质的降低，从便于利用的能源变成不便于利用的能源．(3)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．三、能源的分类与应用1．可再生能源：在自然界中可以再生的能源，如：水能、风能、潮汐能等．2．不可再生能源：自然界中无法在短时间内再生的能源，如：煤炭、石油、天然气等．3．我国在能源的开发利用方面，有以下几种发电方式：太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电．四、能源与社会发展1．人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期．2．人类社会可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡．人类要树立新的能源安全观，转变能源的供需模式：既要提倡节能，又要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等清洁能源．一、能量的转化与守恒1．自然界中不同形式的能量可以相互转化，一种形式的能量减少一定伴随着其他形式的能量增加，能量的总量保持不变．2．能量守恒定律的适用范围能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是在各种自然现象中普遍适用的一条规律．3．能量守恒定律的表达式(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和．(2)ΔE增＝ΔE减，某些能量的增加量等于其他能量的减少量．4．应用步骤(1)明确研究对象及研究过程；(2)明确该过程中，哪些形式的能量在变化；(3)确定参与转化的能量中，哪些能量增加，哪些能量减少；(4)列出增加的能量和减少的能量之间的守恒式(或初、末状态能量相等的守恒式)．二、能源的分类与应用1．地球上的绝大部分能源来源于太阳的辐射能2．能源的分类(1)可再生能源：自然界可以源源不断地提供，或在自然界中可以再生，如：水能、风能、潮汐能．(2)不可再生能源：自然界无法在短时间内再生，如：煤炭、石油、天然气．三、能源与社会发展1．能源的重要性：能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是国民经济运动的物质基础，它与材料、信息构成现代社会的三大支柱．2．能源和环境污染(1)温室效应：石油、煤炭的燃烧增加了大气中二氧化碳的含量，由于二氧化碳对长波的辐射有强烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一样，只准太阳光的热辐射进来，不让室内长波热辐射出去，使地球气温上升，这种效应叫温室效应．温室效应造成的影响：温室效应使两极的冰雪融化，海平面上升，淹没沿海城市，使海水倒流入河流，从而使耕地盐碱化；温室效应使全球降水量变化，影响气候和植被变化，影响人体健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水．形成酸雨的主要原因是燃烧煤炭和石油，以及工业生产等释放到大气中的二氧化硫等物质使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物、酸化土壤．(3)光化学烟雾：内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮的氧化物和碳氢化合物．这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质——光化学烟雾．这些物质有毒，能引起人的多种疾病．另外，常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染物．1．以下属于一次能源的是（）A．太阳能B．电能C．煤气D．焦炭2．在阳光的照射下，悬挂在墙上的太阳能小风扇快速转动，这说明（）A．动能可以凭空产生B．不同形式的能可以相互转化C．可以制造出不需要消耗能量的“永动机”D．太阳可以提供无穷无尽的能量，不需要节约能源3．能量守恒定律是自然界最基本的规律之一。
高中物理第十二章电能能量守恒定律解题方法技巧(带答案)
高中物理第十二章电能能量守恒定律解题方法技巧单选题1、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。
下列说法正确的是（）A．应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量B．应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应连上所有的点。
答案：BAB．干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧电池作为被测电源，使得电压表示数变化大，故A错误，B正确；C．滑动变阻器的滑片初始时应放在接入电路电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故C错误；D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧，故D错误。
故选B。
2、在如图所示的电路中，R1、R2为定住电阻，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的触片向b端移动时，则下列说法正确的是（）A．电流表A的读数减小B．R1、R2两端的电压变化量相比，R1电压变化大C．连接电容器两极板的导线上有电流D．电源的输出功率减小答案：CA．当滑动变阻器的触片向b端移动时，R3阻值减小，根据串反并同可知，与R3串联的电流表示数增大，故A错误；B．根据E=U r+U1+U2可知0=ΔU r+ΔU1+ΔU2根据串反并同可知，与R3并联的R2电压减小，与R3串联的R1和r电压增大，故ΔU r>0，ΔU1>0，ΔU2<0故ΔU r+ΔU1=|ΔU2|故ΔU1<|ΔU2|故B错误；C．与R3并联的电容器两端电压减小，根据C=Q U可知极板电荷量减小，故有电流，故C正确；D．当内外电阻相同时，电源输出功率最大，不知道内外电阻关系，无法判断输出功率变化，故D错误。
故选C。
3、某家庭使用的智能电饭煲，其铭牌如图所示。
假如用此电饭煲煮饭时，均在额定功率下工作30min，则该电饭煲煮饭时消耗的电能数量级为（）答案：C根据题意，由公式W=Pt可得，该电饭煲煮饭时消耗电能为W=Pt=640×30×60J=1.15×106J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。
人教物理教材《能量守恒定律》PPT
纯电阻电路：电功完全转化为电热
电热Q＝
纯电阻电路：电功完全转化为电热
第十二章 电能 能量守恒定律
电能能量 守恒定律
电功W＝ UIt 电功与电功率
电功率P＝ UI
电路中 的能量 转化
电热与热功率 电热Q＝ I2Rt 热功率P＝ I2R
纯电阻电路：电功完全转化为电热
非纯电阻电路：电功等于电热加其他形式的能
闭合电路的 欧姆定律
公式：I＝RE+r，适用于外电路为 纯电阻的电路
E
路端电压与负载关系：U＝ E－Ir＝E－ R+r ·r
热功率P＝
闭合电路的 第十二章 电能 能量守恒定律
公式：I＝ ，适用于外电路为
的电路
非纯电阻电路：电功等于电热加其他形式的能
电能能量 欧姆定律 电功W＝
公式：I＝ 电热Q＝
，适用于外电路为
的电路
内阻消耗功率P内＝U内I＝___
公式：I＝ ，适用于外电路为
的电路
非纯电阻电路：电功等于电热加其他形式的能
电热Q＝
内阻消耗功率P内＝U内I＝___
输出功率P出＝ 或P出＝________
输出功率P出＝ 或P出＝________
公式：I＝ ，适用于外电路为
的电路
非纯电阻电路：电功等于电热加其他形式的能
伏安法
实验：电池电动势和内阻的测量 热功率P＝
公式：I＝ ，适用于外电路为
的电路
内阻消耗功率P内＝U内I＝___
伏阻法
电功率P＝
公式：I＝ ，适用于外电路为
的电路
第十二章 电能 能量守恒定律
能源与可持续发展 纯电阻电路：电功完全转化为电热
公式：I＝ ，适用于外电路为
...三第十二章电能能量守恒定律微公式版知识点总结全面整理
千里之行，始于足下。
...三第十二章电能能量守恒定律微公式版知识
点总结全面整理
三相电能能量守恒定律是电气工程中的重要理论基础，通过它可以对电力系统进行有效管理和优化运行。
下面是对三相电能能量守恒定律微公式版的知识点总结：
1. 三相电能能量守恒定律的基本概念：
三相电能能量守恒定律是指在一个闭合的三相电路中，电能的总输入等于总输出，即能量的积累与损耗相等，能量守恒。
2. 三相电能能量守恒定律的微公式版：
三相电能能量守恒定律的微公式版是通过对电路的电压、电流和功率进行微分，得到能量守恒的微分方程。
3. 三相电能能量守恒定律的微分方程：
根据三相电能能量守恒定律，可以得到以下微分方程：
d(W_e)/dt = d(W_p)/dt + d(W_t)/dt
其中，d(W_e)/dt表示电能输入的变化率，d(W_p)/dt表示电能输出的变化率，d(W_t)/dt表示电能的损耗变化率。
4. 三相电能能量守恒定律的微分方程推导：
根据电路的功率公式P=VI，可以得到三相电能能量守恒定律的微分方程。
5. 三相电能能量守恒定律的应用：
通过三相电能能量守恒定律的微分方程，可以对电路的能量变化进行分析和计算，从而实现电能的有效管理和优化运行。
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锲而不舍，金石可镂。
总结：三相电能能量守恒定律微公式版是电气工程中重要的理论基础之一，通过对电路的功率进行微分，得到能量守恒的微分方程。
利用这个微分方程，
可以对电路的能量变化进行分析和计算，从而实现电能的有效管理和优化运行。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《闭合电路的欧姆定律》
听课记录：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律《闭合电路的欧姆定律》教学目标（核心素养）1.物理观念：理解闭合电路中电流、电压、电阻之间的关系，掌握闭合电路欧姆定律的内容及应用。
2.科学思维：通过逻辑推理和实验观察，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及将物理规律应用于实际情境的能力。
3.科学探究：通过实验探究闭合电路中电流的变化规律，验证闭合电路欧姆定律的正确性。
4.科学态度与责任：培养学生对物理现象的好奇心和探索欲，理解电能转换与守恒在科技和社会发展中的重要性。
导入教师行为：•展示一个简单的闭合电路模型（如手电筒电路），提问：“当我们在手电筒中装上电池并打开开关时，灯泡为什么会亮起来？电流在闭合电路中是如何流动的？”•引导学生思考电路中电流与电压、电阻之间的关系，引出闭合电路欧姆定律的学习。
学生活动：•观察电路模型，思考教师提出的问题。
•回顾已学知识，尝试解释电流在闭合电路中的流动原因。
过程点评：•导入环节通过实际电路模型激发学生的兴趣，自然引出闭合电路欧姆定律的学习主题。
•提问方式引导学生主动思考，为后续学习做了良好铺垫。
教学过程教师行为：1.理论讲解：•阐述闭合电路的概念，介绍电源、负载、内电阻等组成部分。
•讲解闭合电路欧姆定律的内容，即I=R+rE，其中I为电流，E为电源电动势，R为外电阻，r为电源内电阻。
•分析电路中电流、电压、电阻之间的定量关系，强调电源电动势是驱动电流的根本原因。
2.实验探究：•设计实验方案，利用电阻箱、电流表、电压表等器材测量不同电阻下闭合电路中的电流和路端电压。
•指导学生进行实验操作，记录实验数据。
•引导学生分析实验数据，验证闭合电路欧姆定律的正确性。
3.应用拓展：•举例说明闭合电路欧姆定律在日常生活中的应用，如汽车电瓶的放电过程、手机电池的续航能力等。
•引导学生思考如何利用闭合电路欧姆定律解决实际问题，如优化电路设计、提高电能利用效率等。
第十二章电能能量守恒定律章末复习课件-高二上学期物理人教版
2.公式中各物理量均为国际单位。
复习回顾
对于纯电阻电路： 欧姆定律适用。
对于非纯电阻电路：
欧姆定律不适用。 > >
复习回顾
三、电动势
1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移
送的电荷量的比值。
2.公式：
3.物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小， 数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正 极所做的功。
消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C.只将滑动变阻器R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向
下运动
√D.若断开开关S，带电微粒向下运动
复习回顾
六、闭合电路的功率
1.电源的总功率
(1)任意电路：P总＝ IE ＝ IU外 ＋IU内＝P出＋P内.
(2)纯电阻电路：P总＝
I2(R＋r)
典例精析
例4.(多选)如图所示，电源电动势E和内阻r一定，R1、R2是定值电阻，R0 是光敏电阻(光敏电阻的阻值随光照强度的增大分析 正确的是
√A.电流表示数减小
C.灯泡变亮
B.电压表示数不变
√ D.电压表示数增大
典例精析
例5.某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻
电阻的U—I图像
过坐标轴原点，表示 没有电压时电流为零
电阻大小 表示电阻消耗的功率
图线上每一点 表示外电阻的大小，不同 每一点对应的比值均表 坐标比值 点对应的外电阻大小不同 示此电阻的阻值大小
典例精析
√
复习回顾
动态分析常用方法
(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路。 (2)结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零。
第十二章 电能 能量守恒定律 单元教学设计分析高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
汇报总结—— 知识与素养的提升重点： 电动势、内阻、路端电压的科学内涵 路端电压随电流的变化特征（实验探究） 内、外电路的电势变化、电压、功率关系（实验+理论） 闭合电路的欧姆定律（理论） 电源的（最大）输出功率及工作效率等计算方法（理论）
• 创新应用——欧姆表的原理 探讨的问题：如何直接测出电阻 如何标注刻度及刻度特点 欧姆表的量程选择及使用方法等
基础好的学生可以直接探讨多用电表的结构原理（示意图）
第三节 实验 电池电动势和内阻的测量
1、真实的情景：各种电池的参数和新旧不同，性能有较大差异
2、引领的问题：如何获取深藏不露的电池的电动势和内阻？
3、挑战性任务：学生分组可以从不同的角度设计探究 1）直接测量法
2）电压表+电流表：
E = U+Ir
I
•E = IR+Ir
O
R
O
R
第四节 能源和可持续发展
1、真实的情景：
调查并估算所在年级一天通常的 耗电量及可以节省的电能数量
2、引领的问题：节能环保的途径和方法有哪些？
3、挑战性任务：学生分组可以从下面几个角度展开探讨 1）生产、生活中的主要能耗有哪些？ 2）有哪些能量获取的途径和方法？会带来哪些影响？ 3) 为什么能量是守恒的，我们还要节约能源？
第1节 能源 第2节 核能 第3节 太阳能 第4节 能源与可持续发展
6）了解电器的一般发热原理，在安全、能耗和节能环保等方面有更清
内容丰富超
晰的认识和方法。
发展：电源更本质、电路更全面、概念更深刻、能力更高层
过高中教材
单元核心素养的培养目标：
物理观念——能量观
从电场能量转化视角：电源通过非静电力把其它形式的能转化为电能， 再通过电场力做功在内、外电路中将电能转 化为别的能量。
高中物理第十二章电能能量守恒定律知识汇总大全(带答案)
高中物理第十二章电能能量守恒定律知识汇总大全单选题1、有一款绿色环保冰箱的产品规格如下表，该冰箱每天正常工作的平均功率（）B．接近于90 W电热毯的功率C．相当于125 W彩电的功率D．小于40 W白炽灯泡的功率答案：D有功率的定义可知，该冰箱每天正常工作的平均功率为P=Wt=0.9kW⋅ℎ24ℎ=37.5W可知该冰箱每天正常工作的平均功率小于40 W白炽灯泡的功率。
故选D。
2、在如图所示的电路中，已知电源的电动势E＝6 V，内电阻r＝0.5 Ω，外电阻R＝2.5 Ω。
闭合开关S后，外电阻R两端的电压为（）A．5 VB．3 VC．2 VD．1 V答案：A根据闭合电路欧姆定律，闭合S后，电流I=ER+r=2 AR两端电压U＝IR＝5 V故选A。
3、导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（）A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C．电压一定，电阻与通过导体的电流成反比D．电流一定，电阻与导体两端的电压成正比答案：AAB．对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R=ρl可知，横截面积一定，电阻与导体的长度s成正比，长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故A正确，B错误；，此式是电阻的定义式，电阻R与电压U、电流I无正反比关系，故CD错误。
CD．由欧姆定律知R=UI故选A。
4、如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U−I图像，则下列说法正确的是（）A．电动势E1=E2，短路电流I1>I2B．电动势E1=E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1<r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源1的路端电压变化较大答案：AAC．由题图可知两电源的U−I图线交纵轴于一点，说明两电源的电动势相同；两图线交横轴于两不同的点，可判断出电源1的短路电流大于电源2的短路电流，故C错误，A正确；B．由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，所以电源2的内阻大于电源1的内阻，故B错误D．由图像可判断出当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，故D错误。
电路中的能量转化 高中物理必修第三册
=1000/220A
≈4.5A
2.电炉的电阻：
R=U额2/P额
=2202/1000Ω =48.4Ω
新知探究
知识点 3 电路中的能量转化
1.纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件
组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件．
非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化
做功。
意义：电流做功的过程是电势能转化为其他形式的能的过程，
即电功是电势能转化为其他形式的能的量度。
新知探究
知识点 1 电功和电功率
2．电功率
W
P＝ =IU.
t
一段电路上的电功率P等于这段电路两端的电压U和电路中电流I
的乘积．
在国际单位制中是瓦（W），常用单位还有毫瓦（mW），千瓦
（kW）
1kW＝103W＝106mW=10-3MW
功率关系：根据能量守恒定律可得：电 =机 +热
电动机的效率：η=
机
电
×100％
新知探究
知识点 3 电路中的能量转化
例2．加在某台电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动
机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（
A．P
B．U2/r
C．P2r/U2
D．P-P2r/U2
非纯电阻电路中计算电功率
电阻恒定，两种情况下两灯泡的总功率最大可以达到（ ）
A. 串联时5.25W，并联时5.25W
B. 串联时5.25W，并联时7W
C. 串联时7W，并联时5.25W
D. 串联时7W，并联时7W
课堂训练
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。
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-精品教学课件(共203页)精选全文
(3)定义式：E＝_q_。 (4)单位：_伏_特__，符号是_V_。
二、闭合电路欧姆定律及其能量分析 U
1．部分电路欧姆定律：I＝_R_。 2．内电阻：电源内电路中的_电__阻_。
3．闭合电路中的能量转化：如图所示，A 为电源正极，B 为电
源负极，电路中电流为 I，在时间 t 内，_非_静__电__力__做功等于内外电路
D．以上三种方法均正确
C [通过电风扇的电流为 I＝UP，因为电风扇不是纯电阻电路， 所以其焦耳热为 Q＝UP2·Rt，而不应该是 Q＝UR2t或 Q＝Pt，C 正确。]
第十二章 电能 能量守恒定律
2.闭合电路的欧姆定律
一、电动势
1．闭合电路：由导线、电源和_用_电__器__连成的电路。_用_电__器__和导
与电动机损失的功率 P 损之和，即：P 电＝P 机＋P 损，P 电＝_U_I__，P 损 ＝_I_2_R___。
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。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)电功与能量的单位都是焦耳，电功就是电能。
B．P2＝U2R D．U1＝U－IR
C [电阻的功率 P1＝U1I，A 错误；P2＝U2I，B 错误；U2＝U－ U1＝U－IR，C 正确，D 错误。]
纯电阻电路和非纯电阻电路
1．纯电阻电路和非纯电阻电路的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
电路中只有电 除电阻外还包括能把电能转化为
元件特点
阻元件
其他形式能的用电器
I′＝UR＝24200 A＝5.5 A， 电动机消耗的功率即发热功率为 P 电′＝P 热′＝UI′＝220×5.5 W＝1 210 W。
高中物理第十二章电能能量守恒定律重难点归纳(带答案)
高中物理第十二章电能能量守恒定律重难点归纳单选题1、在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验测得数据，画出如图的U−I图像，根据图线可得出该电源电动势和电源内阻分别为（）A．1.5V，2.5ΩB．1.5V，0.6ΩC．0.6V，2.5ΩD．0.6V，0.4Ω答案：A由闭合回路欧姆定律可知U=E−Ir故图像与纵坐标的交点为电源电动势，即E=1.5V图像的斜率表示电源内阻，即r=1.5−00.6=2.5Ω故选A。
2、如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。
图乙为电源的输出功率P与电流表示数I 的关系图像，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2.下列说法中正确的是（）A．I1+I2>Er B．I1+I2=ErC．R1r>rR2D．R1r<rR2答案：BAB．根据闭合回路欧姆定律有U=E−Ir电源的输出功率为P=UI=EI−I2r结合图乙可得P0=EI1−I12r=EI2−I22r 整理可得I1+I2=E r故A错误B正确；CD．根据闭合回路欧姆定律有I=E R+r电源的输出功率为P=I2R 结合图乙有I1=ER1+r ，I2=ER2+r，P0=I12R1=I22R2整理可得R1 r =r R2故CD错误。
故选B。
3、某喷泉喷出的最高水柱约50m，喷管的直径约为10cm，已知水的密度ρ=1×103kg/m3。
据此估计喷管喷水的电动机的输出功率约为（）A．6.5×104WB．1.2×105WC．2.6×105WD．5.2×105W答案：B根据v2=2gℎ可得喷泉喷水的初速度为v0=√2gℎ=10√10m/st时间喷水的质量为m=ρV=ρπd24v0t则喷水消耗的功率大约为P=12mv02t=1.2×105W故选B。
4、在如图所示的电路中R1=4Ω，R2=6Ω，电源电动势E=3V。
当S闭合时，理想电压表的示数为U=1V。
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第十二章电能能量守恒定律1.电路中的能量转化【例题】一台电动机，线圈的电阻是0.4 Ω，当它两端所加的电压为220 V 时，通过的电流是5 A。
这台电动机发热的功率与对外做功的功率各是多少？分析本题涉及三个不同的功率：电动机消耗的电功率P电、电动机发热的功率P热和对外做功转化为机械能的功率P机。
三者之间遵从能量守恒定律，即P电＝P机＋P热解由焦耳定律可知，电动机发热的功率为P热＝I2R ＝52×0.4 W ＝10 W电动机消耗的电功率为P电＝UI ＝220×5 W ＝1 100 W根据能量守恒定律，电动机对外做功的功率为P机＝P电－P热＝1 100 W －10 W ＝1 090 W这台电动机发热的功率为10 W，对外做功的功率为1 090 W。
练习与应用1. 试根据串、并联电路的电流、电压特点推导：串联电路和并联电路各导体消耗的电功率与它们的电阻有什么关系？2. 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。
图12.1-4是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2 是加热用的电阻丝。
（1）自动开关S接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由。
（2）要使电饭锅在保温状态下的功率是加热状态的一半，R1 R2 应该是多少？3. 四个定值电阻连成图12.1-5 所示的电路。
R A、R C的规格为“10 V 4 W”，R B、R D 的规格为“10 V 2 W”。
请按消耗功率大小的顺序排列这四个定值电阻，并说明理由。
4. 如图12.1-6，输电线路两端的电压U为220 V，每条输电线的电阻R为5 Ω，电热水器A的电阻R A 为30 Ω。
求电热水器A上的电压和它消耗的功率。
如果再并联一个电阻R B 为40 Ω的电热水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？2.闭合电路的欧姆定律练习与应用1. 某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考虑，EI 表示什么？2. 小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。
他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V 0.25 A”的字样。
小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。
由此，他推算出了每节干电池的内阻。
如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。
3.许多人造地球卫星都用太阳电池供电（图12.2-7）。
太阳电池由许多片电池板组成。
某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA。
这块电池板的内阻是多少？4. 电源的电动势为4.5 V、外电阻为4.0 Ω时，路端电压为4.0 V。
如果在外电路并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多少？如果6.0 Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多少？5. 现有电动势为1.5 V、内阻为1.0 Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0 V、工作电流为0.1 A的用电器供电。
6. 图12.2-8 是汽车蓄电池供电简化电路图。
当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，车灯会变暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。
请分析以上现象发生的原因。
7. 充电宝内部的主要部件是锂电池，充电宝中的锂电池在充电后，就是一个电源，可以给手机充电。
充电宝的铭牌通常标注的是“mA·h”（毫安时）的数量，即锂电池充满电后全部放电的电荷量。
机场规定：严禁携带额定能量超过160 W·h的充电宝搭乘飞机。
某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“10 000 mA·h”和“3.7 V”，你认为能否把它带上飞机？3.实验：电池电动势和内阻的测量练习与应用1.某同学按图12.3-1 的电路测量蓄电池的电动势和内阻。
他调整滑动变阻器共测得5 组电流和电压的数据，如表1。
请作出蓄电池路端电压U 随电流I 变化的U-I 图像，根据U-I图像得出蓄电池的电动势和内阻的测量值。
表1 蓄电池路端电压、电流的各组数据2. 某同学按图12.3-1 的电路测定电池组的电动势和内阻。
图12.3-6 已将实验器材进行了部分连接。
（1）请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整。
（2）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。
重新连接电路，仍然通过U-I 图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值。
请画出相应的电路图，并说明怎样得到U-I 图像中电流I 的数据。
3. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，他们用如图12.3-7 所示的实验电路测量这种电池的电动势E 和内阻r。
在图12.3-8 所示的玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。
图中电流表的内阻为100 Ω，量程为0 〜300 μA；电阻箱阻值的变化范围为0 〜9 999 Ω。
连接电路后，调节电阻箱R 的阻值，得到的测量数据如表2 所示。
表2 电阻箱R 和电流表I 的各组数据请作出本实验的U-I 图像（U 为电阻箱两端的电压，I 为通过电阻箱的电流），根据图像得出该橙汁电池的电动势和内阻？4.能源与可持续发展练习与应用1. 有人说：“既然能量不会凭空产生，也不会凭空消灭，能量在转化和转移的过程中，其总量是保持不变的，那么，我们为什么还要节约能源？”请你用能量转化和转移的方向性来论述节约能源的必要性。
2. 生活中的许多用品都可以看作能量转化器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式。
请观察你家中的各种生活用品，分别指出它们工作时进行了哪些能量转化。
3. 图12.4-6 是某工程师的轻轨车站设计方案，与站台前后连接的轨道都有一个小坡度，列车进站时要上坡，出站时要下坡。
假设站台高度比途中轨道高出2 m，列车在途中轨道进站前的速度为29.2 km/h。
（1）此时切断电源，不考虑阻力，列车能否“冲”上站台？如果能，到达站台上的速度是多大？g 取10 m/s2。
（2）你认为工程师这样设计的意图是什么？4. 某地区的风速为14 m/s，空气的密度为1.3 kg/m3。
若使风力发电机转动的风通过的截面积为400 m2 ，且风能的20% 可转化为电能，则发电功率是多少？5. 图12.4-7 是架在屋顶的太阳能热水器。
已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0 为7×103 J/（m2·s）。
一台热水器的聚热面积为2 m2，若每天相当于太阳直射热水器4 h，太阳能的20% 可转化为水的内能，那么这个热水器一天内最多能利用的太阳能为多少？6. 三峡水力发电站是我国最大的水力发电站。
三峡水库蓄水后，平均水位落差约为100 m，水的流量约为1.35×104m3/s。
船只通航需要约3 500 m3/s 的流量，其余流量可全部用来发电。
水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20% 转化为电能。
（1）按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多少？（2）根据你对家庭生活用电的调查来估算，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可以满足多少个百万人口城市的生活用电？复习与提高A 组1. 一块数码相机的锂电池电动势为3.7 V，容量为1 000 mA·h。
电池充满后，关闭液晶屏时可拍摄照片400 张左右，打开液晶屏时可拍摄照片150 张左右。
在关闭和打开液晶屏时每拍摄一张照片消耗的电能各是多少？2. 使用功率为2 kW 的电加热装置把2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，用了10 min。
已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），那么这个装置的效率是多少？3. LED 灯是一种半导体新型节能灯。
已知某种型号的LED 灯在一定电压范围内的工作电流是20 mA，在不同电压下发出不同颜色的光：当两端电压为1.8 V 时，发黄光；当两端电压为1.4 V 时，发红光；当两端电压为3.2 V 时，发蓝光。
（1）上述LED 灯发黄光时消耗的电功率有多大？（2）广告牌上LED 灯数量为10 000 个/m2，那么一块8 m2 的LED 广告牌发红光时，需要供给的电功率大约有多少？4. 在图12-1 所示的U-I 图像中，直线a 为某电源的路端电压与电流的关系，直线b 为某电阻R 的电压与电流的关系。
现用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，求此时电源的输出功率和内、外电路消耗的电功率之比。
5. 如图12-2，电源电动势为12 V，内阻为1 Ω，电阻R1 为1 Ω，R2 为6 Ω。
开关闭合后，电动机恰好正常工作。
已知电动机额定电压U为6 V，线圈电阻R M 为0.5 Ω，问：电动机正常工作时产生的机械功率是多大？6. 如图12-3，照明电路的电压为220 V，并联了20 盏电阻R 都是807 Ω（正常发光时的电阻）的电灯，两条输电线的电阻r 都是1.0 Ω。
只开10 盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？20盏灯都打开时，情况又怎样？7. 在图12-4 甲的电路中，R1 是可变电阻，R2 是定值电阻，电源内阻不计。
实验时调节R1的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U-I 图像如图12-4 乙中AB 所示。
（1）图12-4 乙中a、b、AB 的斜率各等于多少？（2）结合图12-4 甲，说明a、b、AB 的斜率各表示什么物理量。
B 组1. 在图12-5 所示的并联电路中，保持通过干路的电流I 不变，增大R1 的阻值。
（1）R1 和R2 两端的电压U 怎样变化？增大还是减小？（2）通过R1和R2的电流I1和I2各怎样变化？增大还是减小？（3）并联电路上消耗的总功率怎样变化？增大还是减小？2. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图12-6 所示，已知汽车电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω。
车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10 A ；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60 A。
问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少？3. 电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。
某电鳗体中的起电斑并排成140行，每行串有5 000 个起电斑，沿着身体延伸分布。
已知每个起电斑的内阻为0.25 Ω，并能产生0.15 V 的电动势。
该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路。
假设回路中水的等效电阻为800 Ω，请计算：电鳗放电时，其首尾间的输出电压是多少？提示：电鳗的诸多起电斑构成了一个串、并联电池组。