第12讲 电能 能量守恒定律（第27课时）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

第12讲 电能 能量守恒定律 第二十七课时 电路中的能量 闭合电路欧姆定律 1、了解电路中的能量转化。 2、了解闭合电路欧姆定律。 3、了解实验：电池电动势和内电阻的测量。 4、了解能源与可持续发展。 考点六十四、电路中的能量转化 1．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U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。 （2）公式：W＝UIt。 （3）单位：国际单位是焦耳，符号是J。 【典型题例1】当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3 C，消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 A．3 V，1.8 J　　　 B．3 V，3.6 J C．6 V，1.8 J D．6 V，3.6 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。 （2）公式：P＝＝UI。 （3）单位：国际单位是瓦特，符号是W。 （4）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，即＝＝…＝＝I2。 ②总功率P总＝UI＝（U1＋U2＋…＋Un）I＝P1＋P2＋…＋Pn。 （5）并联电路功率关系 ①各支路电压相同，根据P＝，各支路电阻上的电功率与电阻成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。 ②总功率P总＝UI＝U（I1＋I2＋…＋In）＝P1＋P2＋…＋Pn。 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。 【典型题例2】有额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝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 【典型题例3】有两盏电灯L1和L2，用图中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯L1的亮度，则 甲　　　　　　　　乙 A．甲图电路中灯L1比乙图电路中灯L1亮 B．乙图电路中灯L1比甲图电路中灯L1亮 C．两个电路中灯L1一样亮 D．不知它们的额定电压和额定功率，无法判断 2．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 ①意义：表示电流发热快慢的物理量。 ②定义：单位时间内的发热量。 ③公式：，单位：瓦特（W）。 【典型题例4】通过电阻R的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q；若电阻为2R，电流为时，则在时间t内产生的热量为 A．4Q　　　B．2Q　　　C．　　　D． 4．纯电阻电路和非纯电阻电路比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q，即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他，UIt＝I2Rt＋E其他 W＞Q 电功率和热功率的关系 P＝P热，即IU＝I2R P＝P热＋P其他，即IU＝I2R＋P其他 P＞P热 【典型题例5】一台电风扇和一盏白炽灯上都标有“220 V　60W”的字样，下列关于这两个家用电器的说法，正确的是 A．它们的电阻值一定相等 B．它们正常工作时，通过的电流一定不同 C．它们正常工作时，发热功率一定相等 D．它们正常工作时，消耗的电功率一定相等 【典型题例6】如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V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120 W B．电解槽的发热功率为60 W C．电解槽消耗的电功率为60 W D．电路消耗的总功率为60 W 【典型题例7】一台电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I。已知电动机线圈的电阻为R，则电动机（ ） A．消耗的功率为I2R B．消耗的功率为 C．发热的功率为I2R D．输出的功率为UI 考点六十五、闭合电路欧姆定律 1．电动势 （1）非静电力：电源把正电荷从负极搬运到正极的力。 （2）电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 （3）电动势： ①意义：电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，做功本领越强，则电动势越大。 ②定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势。 ③公式：E＝。是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势