2022届高考物理一轮复习-第八章-恒定电流-第二节-电功-电热和焦耳定律学案-新人教版.doc

2022届高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第二节 电功 电热和焦耳定律学案 新人教版2022届高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第二节 电功 电热和焦耳定律学案 新人教版年级：姓名：- 10 -第二节电功电热和焦耳定律1电路中电场力移动电荷做的功叫做电功(即通常所说的电流做功)。2如果一段通电导体两端的电压为U，一段时间(t)内通过导体的电流为q，电流强度为I，则这段时间内电流做功WqUUIt. 在纯电阻电路中：WUItI2Rtt。3单位时间内电流做的功叫做电功率(P)，PUI，这是计算电功率普遍适用的公式。4焦耳定律：如果一段通电导体的电流强度为I，电阻为R，通电时间为t，则在这段时间内电流通过电阻时产生的热量QI2Rt。5如果两个电阻R1和R2串联，则这两个电阻的功率之比为P1P2R1R2；如果两个电阻R1和R2并联，则这两个电阻的功率之比为P1P2 R2R1例1如图，R16 ，R23 ，R34 ，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。【解析】 本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单，电流之比I1I2I3123；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2 ，因此电压之比U1U2U3112；在此基础上利用PUI，得P1P2P3126。【答案】 126例2有一小型直流电动机，把它接入U10.3 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流I10.6 A；若把电动机接入U23.0 V的电路中时，电动机正常工作，工作电流I21.0 A，求：(1)电动机正常工作时的输出功率是多少？(2)如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？【解析】 提示：当电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律求其内电阻；当电动机正常工作时，转子突然被卡住，其电流不等于I21.0 A，此时发热功率由P计算。(1)当U10.3 V，I10.6 A时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内电阻r0.5 。当U23.0 V，I21.0 A时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则电动机的输出功率P出U2I2Ir2.5 W。(2)当电动机正常工作被卡住时，电动机又为纯电阻，其热功率P热18 W。【答案】 (1)2.5 W(2)18 W1(多选)把标有“220 V40 W”和“220 V15 W”的甲、乙两盏灯串联接在220 V电压下，则下面分析正确的是()A两盏灯的总功率等于55 WB两盏灯的总功率小于15 WC甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率D乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率2如图所示为均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2。当端点、或、接入电路时，导体的电阻分别为R1、R2，则R1R2为()AL1L2BL2L1CLL DLL3电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有()AU1Q2 DW1W2，Q1P1CP1P1 D无法比较4(多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯，假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示，图象上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则()A白炽灯的电阻随电压的增大而减小B在A点，白炽灯的电阻可表示为tan C在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0D在A点，白炽灯的电阻可表示为5如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是()Aa代表的电阻丝较粗Bb代表的电阻丝较粗Ca电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比6如图的电路，当变阻器的滑片P向b移动过程中()A灯L功率变大，电表的示数都变小B灯L功率变大，电表的示数变小的示数变大C灯L功率变小，电表示数都变大D灯L功率变小，电表的示数变小，示数变大7(多选)现有充电器为一手机电池充电，等效电路如图11所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是()A充电器输出的电功率为UII2rB电能转化为化学能的功率为UII2rC电池产生的热功率为I2rD充电器的充电效率为100%8如图为一种服务型机器人，其额定功率为48 W，额定工作电压为24 V。机器人的锂电池容量为20 Ah，则机器人()A额定工作电流为20 AB充满电后最长工作时间为2 hC电池充满后总电荷量为7.2104 CD以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J9如图所示电路，当滑动变阻器滑片P滑至A点时，电流表的示数为0.5 A，当P滑至中点C时，电流表的示数为0.4 A，若此时电源消耗的总电功率为5 W。求：(1)电源的电压是多少？(2)电阻R1的阻值是多少？(3)滑动变阻器的最大阻值是多少？10一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表。规格后轮驱动直流电动机车型26电动自行车额定电压下的输出功率110 W整车质量30 kg额定电压36 V最大载重120 kg额定电流3.5 A质量M70 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0.02倍。若取g10 m/s2，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%是由于电机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？第二节电功电热和焦耳定律课堂练习1BD2.C3.A4.C5.BCD6.C7【答案】(1)R13 ，R26 (2)1 800 J【解析】(1)当S断开时，由P1IR1得R1 3 ，电源的电压UI1R123 V6 V。 当S闭合后会有I12 A, 则I2II1(32)A1 A，R2 6 。(2)当开关S闭合后，电阻R2在5 min内产生的热量QIR2t126300 J1 800 J。8【答案】(1)5 A(2)550 W【解析】(1)R两端电压URUUV160 V110 V50 V，则通过电阻R的电流I5 A。电动机与电阻R串联，则通过电动机的电流也为5 A。(2)电动机的输入功率PIUV5110 W550 W。课后练习1A2.C3.A4.CD5.B6.D7.BC8.C9【答案】(1)12.5 V(2)25 (3)12.5 【解析】(1)当P在中点C时，R1与滑动变阻器串联，串联电路电流处处相等，由公式PUI可得，电源电压U12.5 V。(2)当P在A点时，电路中只有R1接入，则R125 。(3)当P在中点C时，电路中总电阻R总R1RC 31.25 ，所以RCR总R131.25 25 6.25 ，所以滑动变阻器最大阻值R2RC6.25 212.5 。10【答案】(1)87%(2)5.5 m/s(3)1.0 【解析】(1)电动机的总的功率的大小P总UI363.5 W126 W，由题图表可以知道，电动机的输出功率为110 W，所以电动机在额定电压下正常工作的效率100%100%87%。(2)当电动自行车的牵引力和受到的阻力的大小相等时，电动自行车的速度到达最大，电动自行车受到的阻力的大小f0.020mg0.020(3070)10 N20 N，所以由PFv可的自行车的最大的速度v m/s5.5 m/s。(3)电动机正常工作时，损失的功率为126 W110 W16 W，电动机绕线电阻发热的功率P热1680% W12.8 W，根据PI2r可得，电动机的绕线电阻r 1.0 。