第5章 第1节 电路中的能量-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集(粤教版)
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内容正文:
粤教版·必修第三册·第五章电能与能源的可持续发展
电路中的能量
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
电功
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程;公式W=Ut;单位:焦
耳(J),常用单位千瓦时(kW·h),1kW·h=3.6×106J
2
电功率
电流做功的快慢;公式P=U;单位:瓦特(W)
焦耳定律
电流通过导体产生的热量;公式Q=Pt;适用于一切电路
4
热功率
导体发热的功率;公式P热=2R
纯电阻电路
电能全部转化为内能;满足W=Q,即Ut=2t,推导得U=IR(欧姆定律成
5
立)
非纯电阻电路
电能一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式能(如机械能、化学能);
此时W>Q,U>R(欧姆定律不成立)
非纯电阻电路能量关系
W=Q+E其他,即UIt=2Rt+E其他;对应功率关系UI=2R+P其他
串联与并联电路的电功率
串联:P∝R(电流相同);并联:P∝1/R(电压相同)
分配
额定功率与实际功率
用电器正常工作时的功率为额定功率,对应额定电压;实际功率随实际电压变
化
电源的总功率与输出功率
电源总功率P总=E引;输出功率P出=U;内耗功率P内=2;关系:P总=P
10
出+P内
易错提醒
①纯电阻电路:W=Q=UIt=2Rt=U2t/R,三式通用。
②非纯电阻电路:只能用W=Ut求电功,只能用Q=2Rt求电热,不能用U2t/R求电功。
③判断纯电阻电路的关键:是否只含电阻元件(如灯泡、电炉、电阻丝)。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题
(每题3分,共36分)
1.关于电功和电热,下列说法正确的是
A.任何电路中电功都等于电热
B.任何电路中电功都大于电热
C,纯电阻电路中电功等于电热
D.非纯电阻电路中电功小于电热
2.下列用电器中,属于纯电阻用电器的是」
A电动机B.电解槽C.电熨斗D.充电中的蓄电池
3.一台电动机正常工作时,两端电压为U,通过的电流为1,电动机线圈电阻为,则电动机的输出功率为
A.UI B.12r C.Ul-12r D.Ul+12r
4.某电阻丝两端电压为10V,通过的电流为2A,通电10s,产生的热量为
A.20JB.100JC.200JD.400J
5.两个电阻R1=2,R2=42,串联后接入电路,则它们消耗的电功率之比P1:P2为
A1:2B.2:1C.1:4D.4:1
6.两个电阻R1=2,R2=4,并联后接入电路,则它们消耗的电功率之比P1:P2为
A1:2B.2:1C.1:4D.4:1
7.关于电功率,下列说法正确的是
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.电功率越大,电流做功一定越多
D.电功率的单位是焦耳
8.一个标有“220V100W”的灯泡,正常发光时的电阻约为
A.2.2ΩB.2202C.4842D.48402
9.在非纯电阻电路中,下列关系式正确的是
A.U=IR B.U>IR C.U<IR D.W=Q
10.电源电动势为E,内阻为,外电路为纯电阻电路,外电阻为R,则电源的输出功率为
A.EI B.12r C.12R D.E2/R
11.1kW·h的电能等于
A3.6×103JB.3.6×104JC.3.6×105JD.3.6×106J
12.一台电动机的额定电压为220V,额定电流为5A,线圈电阻为2Ω,则电动机正常工作时的热功率为
A.1100W
B.50W
C.1050W
D.10W
二、多选题(每题4分,共16分,漏选得2分,错选不得分)
13.关于纯电阻电路和非纯电阻电路,下列说法正确的是
A.纯电阻电路中,电功等于电热
B.非纯电阻电路中,电功大于电热
C.非纯电阻电路中,欧姆定律仍然成立
D.电动机工作时,电能全部转化为机械能
14.对公式P=U川和P=2R的适用条件,下列说法正确的是
A.P=UI适用于任何电路B.P=2R适用于任何电路
C.P=U2/R适用于任何电路
D.P=U2/R只适用于纯电阻电路
15.两个电阻串联接入电路,下列说法正确的是
A.电流相等B.电压与电阻成正比C,电功率与电阻成正比D.电功率与电阻成反比
16.关于电源的功率,下列说法正确的是
A.电源总功率为EI
B.电源输出功率为U川
C.电源内耗功率为2r
D.电源总功率等于输出功率
三、判断题(每题2分,共10分)
17.电流通过导体产生的热量总是等于电流做的功。
18.焦耳定律Q=2Rt只适用于纯电阻电路。
19.在非纯电阻电路中,电功大于电热。
20.额定功率越大的用电器,实际消耗的电能一定越多。
21.并联电路中,电阻越大的支路消耗的电功率越小。
四、填空题(每空2分,共16分)
22.电功的公式为W=
,电功率的公式为P=
23.焦耳定律的表达式为Q=
,热功率的表达式为P热=
24.纯电阻电路中,W
Q(填“”“<”或“=”);非纯电阻电路中,W
0
(填“”“<”或“=”)。
25.电源总功率P总=_
输出功率P出=
五、计算题(共22分)
26.(10分)一个电阻为44Ω的电热器,接在220V的电源上,通电5min。求:
(1)通过电热器的电流;
(2)电热器消耗的电功;
(3)电热器产生的热量。
27.(12分)一台直流电动机,额定电压为220V,额定电流为10A,线圈电阻为1Ω。求:
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机线圈的发热功率;
(3)电动机的输出功率;
(4)电动机的效率(保留三位有效数字)。
模块3
参考答案
一、单选题
1.C
2.C
3.C
4.C
5.A
6.B
7.B
8.C
9.B
10.C
11.D
12.B
二、多选题
13.AB
14.ABD
15.ABC
16.ABC
三、判断题
17.×解析:只有纯电阻电路中电功才等于电热。
18.×解析:焦耳定律适用于一切电路。
19.
20.×解析:实际消耗电能还与通电时间有关。
21.「解析:并联电压相同,P=U2/R,R越大P越小。
四、填空题
22.Ult;UI
23.I2Rt;2R
24.=;>
25.EI;U川
五、计算题
26.
解:(1)电热器为纯电阻用电器,由欧姆定律:
I=U/R=220V/442=5A
(2)电功:
W=UIt=220V×5A×300s=3.3×105J
(3)纯电阻电路中Q=W:
Q=12Rt=(5A)2×44×300s=3.3×105J
答:(1)电流为5A;(2)电功为3.3×105J;(3)热量为3.3×105J。
27.
解:((1)输入功率(即电功率):
P入=UI=220V×10A=2200W
(2)发热功率:
P热=12r=(10A)2×12=100W
(3)输出功率:
P出=P入-P热=2200W-100W=2100W
(4)效率:
n=P出/P入×100%=2100W/2200W×100%≈95.5%
答:(1)输入功率为2200W;(2)发热功率为100W;(3)输出功率为2100W;(4)效率约为95.5%。
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