第11期 焦耳定律电路中的能量转化-【数理报】2021-2022学年高中物理选修3-1（教科版）

A4s知识拓展窗 高中物理·教科(选修3-1)第11期 o毅理报 理科辅导第报 2021年9月13日 有些同学认为:根据欧姆定律1=,有U=IR,⊥(上接第1版 阻R可能是增大,也可能是减小,故电源的效率n可能是 编委会主任:屈文川 高中物理 星期一 代入电功率公式,可得P=U=fR.因而认为电功 增大,也可能是减小,故选项C错误;电源的总功率为P 编委会副主任:李君伟 第 期 既可以用U表示,也可以用FR表示,U与PR总是P出 B1=FR+=R+随外电路的电阻R的增大而减郝俊利任国英 °趿汊报 教科选修3-1) 总第947期 相等的.其实,以上想法是错误的 编辑部主任:李杰 UI与R到底相不相等,不能一概而论.为了把这 小,故选项D也错误 式中E、r可视为定值,由此式可以看出,P是R的 个问题弄清楚,首先要了解电功率与热功率各自的定 例2.在图6所示的电路中, 市场部主任:李红祥 编委会主管:孙丽 培养学生核心素养提高学生综合素质 义,其次要开清电路中的能量转化情况 数,当R=r时Pa有最大值P R4为滑动变阻器,其电阻的变化 和长度成正比,A、B为两端点.R 编委会成员:苗利山西师范大学主管山西师大救育科技传媒焦团主办数理报社编辑出版杜长兼总编辑屈文川国内经一刊号(140)邮发代号:1235网址山山A 电功率:电流通过一段电路时,自由电荷在电场力 作出电源的输出功率Pa随外 任小娟冯艳林 的作用下发生定向移动,电场力对自由电荷做功设 电路电阻R变化的关系图线,如图P 源内阻r=19.当滑动变阻器的 张朝师B母线 一、电路中的几个功率概念 滑动头移到A点时,电压表的读数为5V,问 在如图1所示的电路中,电源电 段电路两端的电压为U,通过的电流为1,在时间4内通 郭晓红 过这段电路任横截面的电荷量=,这相当于时路电阻R的增大而增大:当R> (1)当滑动头移到B点时,电路消耗的总功率多大? 苗旭红 间r内将电荷q由这段电路的一端移动到另一端.在这 时,P随外电路电阻R的增大而减 2)当滑动头移到中点C时,R4上消耗的功率多 布卫中王晓萍 认识直流电路、从欧烟定律开燃 个过程中,电场力所做的功==1,电功率P小当R=r时P有最大值 3)滑动头在A、B、C三点时,电源的效率各是多大 U.可见,电功率的定义式P=U是以基本 根据电源效率的定义n=x×10%=×10% 解析:(1)当滑动头在A点时,外电阻为R=R 刘艳赵文佳 —《焦耳定电路中的能量》号学 等式两边的各项同乘以l得:E=U+P 热功率在电阻为的导体中通过的电流为时×10%+,×1%,可以看出,当电测输出功率最+R=50,外电压即电压表的示数为=5,由欧贵任编辑:问惠平 定义推导出来的,它总是成立的 责任校对:郑美蓉 ◆四川钟长英 1.上式中PB=E/表示其它形式能转化为电能 秒内产生的热量Q=FR,于是可得热功率P=2大时,电源的效率不是最大,而是n=x100%=3%,姆定律可得总电流为/=U=1A.电源电动势为E 功率,也常称为电源的功率、电源的总功率、电源消耗的 意义是 =FR,这就是热功率的定义式, 例1.如图5所示电路中,电键S R+r)=6V.当滑动头移到B点时,外电阻即R,得照排编辑:赵玲玲 (-)引入 因此,闭合电路的总功率等,此式普遍适用当外电路为纯电阻时有PB 欧姆定律实质上是 定律在闭合电路 法律顾问:彭建荣 =f(R+r),此式只适用于纯电阻 法 闭合后 A.当变阻器滑片P向右滑动时 我们日常生活离不开电,如家里的电灯、电视、空 交流讨论:为什么电路发生短路时很危险 2.rr是电源内阻消耗的功率,或叫电源的热损耗 U与2R (2)当滑动头移到中点C时,外电路的总电阻为R 心不老 相等吗2 电源的输出功率变大 调、电磁杜、微波炉、电吹风等,还有我们出行时乘坐的自主测评:见2版“微题训练14闭合电路的功和功率用P表示,则P=P B.当变阻器滑片P向右滑动时, 4g,电路中的总电流为 8年伦敦奥运会电梯:电车以及工业中的电解,电镀电焊等等所有用能” 3.U是电源的输出功率,也称外电路消耗的功率 电源的效率变大 之前,瑞典奥委会的几电器的工作过程都是电流做功把电能转化为其他形式 自主探究:闭合电路的几个功率 用P表示,Pt出=U,此式普遍适用当外电路为纯电阻 C电源的输出功半变大时电的效率必减小24=g.=0.8A,上消耗的功率为P往官员前往那维亚山 的能的过程,那么,电能是如何转化为其他形式的能的 探究:如图1所示,E=6V, D.外电路的电阻无论如何变化,电源的总功率不会FBR=1.92w 下,我到了一位叫奥斯呢?转化过程中遵守什么样的规律呢 =49,R1=2,R2的变化范围是 此式只适用于纯电阻电路 卡·斯旺的老人 E!=U+fr一式虽然是从纯电阻电