内容正文:
章末优化总结
授课提示:对应学生用书第75页
1 物理观念
[素养聚焦]
描述电能常用的物理量
物理量
描述
情景
电功
电流在一段电路中所做的功W=Uq=IUt
电功率
电流在一段电路中所做的功与通电时间之比叫作电功率P=IU
热功率
电流通过导体发热的功率,公式P=I2R
[素养评价]
1.(多选)电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处,我们可以将电势能类比于重力势能,如图所示,下列说法正确的是( )
A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比
B.可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做功类比
C.可以将电流通过灯泡时电流做功与重力对球做功类比
D.可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比
解析:将电势能类比重力势能,电流通过灯泡做功,电势能减少,可类比重力做功,重力势能减少。非静电力做功,电势能增加,可类比人抛球对球做功,球重力势能增加,故B、C正确。
答案:BC
2 科学思维
[素养聚焦]
焦耳定律的应用
纯电阻电路
非纯电阻电路
能量
转化
电功
W=UIt=I2Rt=t
W=UIt
电热
Q=UIt=I2Rt=t
Q=I2Rt
关系
W=Q
W>Q
[素养评价]
2.(多选)如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,L1、L2两灯均正常发光,R1为定值电阻,R为一滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,闭合开关,若将滑片P向下滑动,则( )
A.L1灯变亮
B.L2灯变暗
C.R1上消耗的功率变大
D.总电流变小
解析:由闭合电路欧姆定律可得,滑片P向下滑动,电路总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,所以L1变暗,路端电压减小,L1中的电流减小,总电流增大,R1中的电流增大,UR1增大,L2两端的电压减小,L2变暗,由P=I2R知R1消耗的功率变大,故B、C正确。
答案:BC
3.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V,求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。
解析:当电流表和电压表的示数为0.5 A和1.0 V时,电动机停止转动,只有电动机的内阻消耗电能,其阻值r= Ω=2 Ω=
当电动机正常工作时,电流表、电压表示数分别为2.0 A和15.0 V,则电动机的总功率
P总=U2I2=15.0×2.0 W=30.0 W
线圈电阻的热功率P热=Ir=2.02×2 W=8.0 W
所以P输出=P总-P热=30.0 W-8.0 W=22.0 W。
答案:22.0 W 2 Ω
章末检测卷(五) 电能与能源的可持续发展
(时间:90分钟 满分:100分)
授课提示:对应学生用书第149页
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于能源的开发和利用,下列说法正确的是( )
A.能源是无限的,地下煤、石油、天然气是足够人们开采的
B.根据能量守恒定律,担心能源枯竭就是杞人忧天
C.能源的开发和利用不必考虑对环境的影响
D.通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种途径
解析:能源是有限的,如果无节制地开采,能源终有一日会枯竭的,A、B错误;在能源开发过程中必须考虑对环境的影响,C错误;通过核裂变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径,D正确。
答案:D
2.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,则下列关于能量耗散的说法正确的是( )
A.能量耗散说明能量不守恒
B.能量耗散不符合热力学第二定律
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,反映出自然界中的宏观过程具有方向性
解析: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并加以利用的现象,其满足能量守恒定律,也符合热力学第二定律,能量并未减少,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,A、B、C错误,D正确。
答案:D
3.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置的能量转化情况是( )
A.太阳能→电能→机械能
B.太阳能→机械能→电能
C.电能→太阳能→机械能
D.机械能→太阳能→电能
解析:电池板中太阳能转化为电能,小电动机中电能转化为机械能,A正确。
答案:A
4.一个电源分别接上8 Ω和2 Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为( )
A.1 Ω