考点04 电路中的能量转化（期末复习课件）高二物理上学期教科版

考点04 电路中的能量转化 高二物理期末复习 教科版（2019） 1.电功 (1)电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的 在做功.电能转化为其他形式的能，是通过 来实现的. (2)电功的计算公式：W＝ . 单位： ，符号为___. 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“ ”，1 kW·h＝ J. 静电力 电流做功 UIt 焦耳 度 3.6×106 J 一、电功、电功率 2.电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电 之比. (2)公式：P＝ ＝ . (3)单位： ，符号为 . (4)意义：表示电流做功的 . 时间 UI 瓦特 W 快慢 1.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 及 成正比. (2)表达式：Q＝ . 2.热功率 (1)定义： 内的发热量称为热功率. (2)公式：P热＝I2R. 电流的二次方 电阻 通电时间 I2Rt 单位时间 二、焦耳定律 例题1.额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W的灯泡A、B，若接在电压为220 V的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是 C 1.电动机消耗的功率P电＝ . 2.电动机线圈电阻上的热功率P热＝I2R. 3.电动机输出功率P机＝UI－I2R. UI 三、电动机的几种功率问题 4.在非纯电阻电路中： ①电功大于电热，W＝Q＋W其他，电功只能用W＝UIt计算，电功率只能用P＝UI计算； ②电热只能用Q＝I2Rt计算，热功率只能用P＝I2R计算； ③欧姆定律不成立，由UIt>I2Rt得：U>IR. 例题2.在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V　6 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.5 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是 A.电动机的输入电压是8 V B.流过电动机的电流是10 A C.电动机的效率是80% D.整个电路消耗的电功率是10 W C 四、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)定义： 所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势. 非静电力 (2)公式：E＝ . (3)单位： ，用“ ”表示. (4)电动势与电源的 无关，跟外电路的组成及变化 (选填“有”或“无”)关. 伏特 体积 无 V 2.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的 成正比，跟_________________ 成反比. 电动势 内、外电路的电阻 之和 U外＋U内 电势降落 五、闭合电路欧姆定律 (2)表达式：I＝ . (3)另一种表达形式：E＝ .即：电源的电动势等于内、外电路 之和. 例题3.(多选)纯电阻电路中，若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示干路电流，则下列各式正确的是 A.U′＝IR B.U′＝E－U BD 1.路端电压的表达式：U＝ . 2.路端电压随外电阻的变化规律 对于确定的电源，电动势E和内阻r是一定的. E－Ir (2)当外电阻R减小时，由I＝ 可知电流I ，路端电压U＝E－Ir . (1)当外电阻R增大时，由I＝ 可知电流I ，路端电压U＝E－Ir . (3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为 ，U＝ ，即断路时的路端电压等于 .当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时电流I＝ . 减小 增大 增大 减小 E 电源电动势 六、路端电压和负载的关系 七、欧姆表的原理 欧姆表测电阻的原理是 定律，欧姆表内部电路结构如图所示. 闭合电路欧姆 当红、黑表笔接触时，电流表指针指在最大值Ig处. 当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流 改变被测电阻Rx的阻值，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值. 例题4(多选)如图所示，图线1、2分别为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>I2 B.电动势E1＝E2，内阻r1>r2 C.电动势E1>E2，内阻r1>r2 D.当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大 AD 七、伏安法测电动势和内电阻 由E＝ 知，改变外电路的阻值可测出多组 、 的值，通过图像可求出E、r的值.实验电路如图所示. U＋Ir U I 2.作图法： (1)以U为纵坐标，I为横坐标，建立平面直角坐标系，根据几组U、I测量数据，在坐标系中描点，作U－I图像，如图所示. 平均值 U2＋I2r (2)将图线两侧延长，纵轴截距是断路的路端电压，它的数值就是______ ；横轴截距是路端电压U＝0时的电流，它的数值就是______ 电源 (3)图线斜率的绝对值为 ，即r＝ ＝ . 电源的内阻r 电动势E 短路 例题5.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法，既能减小偶然误差，又直观、简便的是 A.测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r B.多测几组I、U的数据，求出几组E、r，分别求出其平均值 C.测出多组I、U的数据，画出U－I图像，再根据图像求出E、r D.多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时 的路端电压即电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r C 八、伏阻法测电动势和内电阻 1.实验思路 由E＝ ＝U＋ r知，改变电阻箱阻值，测出多组U、R值，通过公式或图像可求出E、r.实验电路如图所示. U＋Ir 电阻箱 2.实验器材 电池、电压表、 、开关、导线. 3.数据处理 (1)计算法：由 解方程组可求得E和r. 由图像的斜率和截距求解. E＝U1＋_____ E＝U2＋_____ 九、安阻法测电动势和内电阻 1.实验思路 如图所示，由E＝ 知，改变电阻箱的阻值，测出多组 、 的值，通过图像就可求出E、r的值. IR＋Ir I R 2.实验器材 电池、 、 、开关、导线. 电流表 电阻箱 3.数据处理 例题6.(多选)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.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，不可以达到测定目的 A.一只电流表和一个滑动变阻器 B.一只电流表和一只电压表 C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电压表和一个电阻箱 AB THANKS 感谢观看 C.U＝E＋Ir D.U＝E 由Ig＝＝，得RΩ＝； I＝ ＝. 1.计算法：由E＝U1＋I1r，E＝ 可解得E＝，r＝.可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的 . 电流I短＝ r r (2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图. (1)计算法：由解方程组求得E，r. (2)图像法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋ －R图像的斜率k＝，纵轴截距为(如图甲) 又R＝E·－r R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图乙). 由图像的斜率和截距求解. $$