电路中的能量-PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高三物理复习课件（导与练福建）第,7,章,第三课时电路中的能量,1,2,1,理解电功、电功率的概念和公式，能进行有关的计算,2,理解焦耳定律，并会应用定律计算相关问题,3,知道电功率与热功率的区别与联系,4,理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化,3,4,1,电功、电功率和焦耳定律,(1),电功,定义：电路中电场力移动电荷所做的功,公式：,W,qU,UIt,(,适用于任何电路,),实质：,电能,转化为其他形式的能,(2),电功率,意义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的,快慢,5,6,7,8,大家学习辛苦了，还是要坚持,继续保持安静,9,2,如图所示，,R,1,为定值电阻，,R,2,为可变电阻，,E,为电源电动势，,r,为电源的内电阻，以下说法中正确的是,(,D,),A,当,R,1,R,2,r,时，,R,2,上获得最大功率,B,当,R,1,R,2,r,时，,R,1,上获得最大功率,C,当,R,2,R,1,r,时，,R,1,上获得最大功率,D,当,R,2,0,时，电源的输出功率可能最大,解析：,当,R,1,R,2,r,时，即,R,2,0,而,R,1,r,时电源输出功率可能最大，,D,正确当,R,2,R,1,r,时，,R,2,获得最大功率，,A,错；,R,2,0,时，,R,1,获得最大功率，,BC,错,10,3,如图所示，直线,a,为电源的,IU,图线，曲线,b,为灯泡电阻的,IU,图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是,(,B,),A,1.6 W,2 W B,1.6 W,6.4 W,C,2 W,2 W D,2 W,6.4 W,解析：,由,IU,图线知，电源电动势为,8 V,当该电源和灯泡组成闭合电路时，据图线交点可知，电源输出功率应是灯泡的消耗电功率,P,UI,1.6 W,，电源总功率为,P,总,EI,6.4 W,，,B,正确,11,12,区分纯电阻电路和非纯电阻电路,判断是否为纯电阻电路最直接的方法是看用电器是否将电能全部,(,或主要,),转化为内能,.,13,思路点拨：,物体匀速上升时功率为电动机的机械功率；,较短时间为了让电动机不被烧坏；,电动机所在电路为非纯电阻电路,14,答案：,B.,15,不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用电能全部转化为内能，只有在电动机转动时为非纯电阻电路，,UIR,，欧姆定律不再适用；大部分电能转化为机械能,16,针对训练,11,：,如图所示的电路中，输入电压,U,恒为,12 V,，灯泡,L,上标有,“,6 V,12 W,”,字样，电动机线圈的电阻,RM,0.50.,若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是,(,),A,电动机的输入功率是,12 W,B,电动机的输出功率是,12 W,C,电动机的热功率是,2.0 W,D,整个电路消耗的电功率是,24 W,答案：,B.,17,18,19,20,【例,2,】,(12,分,),如图所示，电路中电池的电动势,E,5 V,，内电阻,r,10,，固定电阻,R,90,，,R,0,是可变电阻，在,R,0,从零增加到,400,的过程中，求：,(1),可变电阻,R,0,上消耗功率最大的条件和最大热功率；,(2),电池的内电阻,r,和固定电阻,R,上消耗的最小热功率之和；,(3),电池的最大输出功率及此时电源的效率,思路点拨：,分析,R,0,上消耗电功率最大值时，可将,R,看作电源内阻的一部分，即有等效电源内阻,r,r,R.,然后利用电源有最大输出功率的条件进行求解,21,22,23,(1),求解电阻上消耗的最大电功率时，如果是固定电阻：由,P,I,2,R,，则,P,max,与,Imax,相对应若是可变电阻，则可考虑采用,“,等效法,”,(2),明确几个功率及它们之间的关系：电源的总功率,P,总,IE.,电源的输出功率,P,出,IU.,电源内部消耗的功率,P,内,I,2,r.P,总,P,内,P,出,24,针对训练,21,：,(2010,年潍坊模拟,),如图所示，直线,A,是电源的路端电压和电流的关系图线，直线,B,、,C,分别是电阻,R,1,、,R,2,两端的电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则,(,),A,R,1,接在电源上时，电源的效率高,B,R,2,接在电源上时，电源的效率高,C,R,1,接在电源上时，电源的输出功率大,D,电源的输出功率一样大,25,考点一：区分纯电阻电路和非纯电阻电路,【例,1,】,(,基础题,),如图所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为,r,0.6,，电路中的固定电阻,R,10,，电路两端的电压,U,160 V,，理想电压表的示数,U,110 V,，则通过电动机的电流是多少，电动机的输入功率和输出功率又各是多少？,26,答案：,5 A,550 W,535 W,27,考点二：闭合电路中电功率的极值问题,【例,2,】,(,基础题,),在如图所示电路中，已知电源电动势,E,3 V,，内电阻,r,1,，,R,1,2,，滑动变阻器,R,的阻值可连续增大，求：,(1),当,R,多大时，,R,消耗的功率最大，最大功率为多少？,(2),当,R,多大时，,R,1,消耗的功率最大，最大功率为多少？,答案：,(1)3,0.75 W,(2)0,2 W,28,29,30,(1),考查电路的,UI,图象以及电源的效率；,(2),解决此题的关键是弄清,UI,图象与,U,轴交点的含义及计算电源效率的公式,31,32,【测控导航】,33,1,如图所示，用输出电压为,1.4 V,，输出电流为,100 mA,的充电器对内阻为,2,的镍,氢电池充电下列说法不正确的是,(,D,),A,电能转化为化学能的功率为,0.12 W,B,充电器输出的电功率为,0.14 W,C,充电时，电池消耗的热功率为,0.02 W,D,充电器把,0.14 W,的功率储蓄在电池内,解析：,充电器对电池的充电功率为,P,总,UI,0.14 W,，电池充电时的热功率为,P,热,I,2,r,0.02 W,，所以转化为化学能的功率为,P,化,P,总,P,热,0.12 W,，因此充电器把,0.12 W,的功率储蓄在电池内，故,A,、,B,、,C,正确，,D,错误,34,2,在如图所示图象中，直线,为某电源的路端电压与电流的关系图象直线,为某电阻,R,的伏安特性曲线用该电源直接与电阻,R,相连组成闭合电路，由图象可知不正确的是,(,C,),A,电源的电动势为,3 V,，内阻为,0.5,B,电阻,R,的阻值为,1,C,电源的输出功率为,2 W,D,电源的效率为,66.7%,35,3,(2010,年广州模拟,),在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器,R,并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为,0.50 A,和,2.0 V,重新调节,R,并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为,2.0 A,和,24.0 V,则这台电动机正常运转时输出功率为,(,A,),A,32 W B,44 W,C,47 W D,48 W,36,4,(2010,年福建模拟,),某同学将一直流电源的总功率,P,E,、输出功率,P,R,和电源内部的发热功率,P,r,随电流,I,变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的,a,、,b,、,c,所示以下判断错误的是,(,D,),A,直线,a,表示电源的总功率,B,曲线,c,表示电源的输出功率,C,电源的电动势,E,3 V,，内电阻,r,1,D,电源的最大输出功率,Pm,9 W,37,5,(2011,年东北三校联考,),某家庭购买了一款节能环保汽车，在试车时发现，汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗，车主将汽车启动时的电路图进行整理后，得到汽车启动时的工作电路原理图如图所示经测量，,S,1,闭合、,S,2,断开的情况下，电流表的示数为,10 A,，,S,1,、,S,2,均闭合的情况下，电流表的示数为,70 A,，电源的电动势为,13 V,，内阻为,0.1.,若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，则,S,1,、,S,2,均闭合时，车灯的功率为,(,B,),A,90 W B,30 W C,60 W D,120 W,38,39,6,将规格为,“,6 V,，,6 W,”,和,“,6 V,，,4 W,”,的,A,灯和,B,灯接入电压为,12 V,的电路中，既要使两灯都能正常发光，又要使整个电路消耗的电功率最小，如图所示的四种接法最合理的是,(,D,),40,7,(2010,年福建省三明一中高三第二次月考,),如图所示，直线,A,为电源,a,的路端电压与电流的关系图象，直线,B,为电源,b,的路端电压与电流的关系图象，直线,C,为一个电阻,R,的两端电压与电流的关系图象将这个电阻,R,分别接到,a,，,b,两电源上，那么,(,C,),A,R,接到,a,电源上，电源的效率较高,B,R,接到,b,电源上，电源的输出功率较大,C,R,接到,a,电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低,D,R,接到,b,电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高,41,8,(2010,年海南一模,),如图所示的电路中，电源电动势为,12 V,，内阻为,1,，,R,1,1,，,R,2,6,，电动机线圈电阻为,0.5.,若开关闭合后通过电源的电流为,3 A,，则,R,1,消耗的电功率为,_ W,，电动机消耗的功率为,_ W.,答案：,9,12,42,9,(,拓展探究题,),一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：质量为,M,70 kg,的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力,f,恒为车和人总重的,0.020,倍若取,g,10 m/s,2,，那么在此人行驶的过程中，求：,(,结果保留两位有效数字,),(1),此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高？,(2),在电动机以额定功率提供动力的情况下，此人骑车行驶的最大速度为多大？,(3),假设电动机正常工作时，损失的功率有,80%,是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？,43,答案：,(1)87%,(2)5.5 m/s,(3)1.0,44,