《夺冠之路》福建专用高三物理一轮复习 第7章第3课时 电路中的能量课件 鲁科版.ppt

2012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 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 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 2 如图所示 r1为定值电阻 r2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r1 r2 r时 r2上获得最大功率b 当r1 r2 r时 r1上获得最大功率c 当r2 r1 r时 r1上获得最大功率d 当r2 0时 电源的输出功率可能最大解析 当r1 r2 r时 即r2 0而r1 r时电源输出功率可能最大 d正确 当r2 r1 r时 r2获得最大功率 a错 r2 0时 r1获得最大功率 bc错 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 6w 2wb 1 6w 6 4wc 2w 2wd 2w 6 4w解析 由iu图线知 电源电动势为8v 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 6w 电源总功率为p总 e i 6 4w b正确 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 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 答案 b 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 u ir 欧姆定律不再适用 大部分电能转化为机械能 针对训练11 如图所示的电路中 输入电压u恒为12v 灯泡l上标有 6v12w 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12wb 电动机的输出功率是12wc 电动机的热功率是2 0wd 整个电路消耗的电功率是24w 答案 b 例2 12分 如图所示 电路中电池的电动势e 5v 内电阻r 10 固定电阻r 90 r0是可变电阻 在r0从零增加到400 的过程中 求 1 可变电阻r0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r0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 1 求解电阻上消耗的最大电功率时 如果是固定电阻 由p i2r 则pmax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 i2r p总 p内 p出 针对训练21 2011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r1 r2两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 r1接在电源上时 电源的效率高b r2接在电源上时 电源的效率高c r1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 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 160v 理想电压表的示数u 110v 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 答案 5a550w535w 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 3v 内电阻r 1 r1 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 r1消耗的功率最大 最大功率为多少 答案 1 3 0 75w 2 02w 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 测控导航 1 如图所示 用输出电压为1 4v 输出电流为100ma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 12wb 充电器输出的电功率为0 14wc 充电时 电池消耗的热功率为0 02wd 充电器把0 14w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 14w 电池充电时的热功率为p热 i2r 0 02w 所以转化为化学能的功率为p化 p总 p热 0 12w 因此充电器把0 12w的功率储蓄在电池内 故a b c正确 d错误 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3v 内阻为0 5 b 电阻r的阻值为1 c 电源的输出功率为2wd 电源的效率为66 7 3 2011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 50a和2 0v 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 0a和24 0v 则这台电动机正常运转时输出功率为 a a 32wb 44wc 47wd 48w 4 2011年福建模拟 某同学将一直流电源的总功率pe 输出功率pr和电源内部的发热功率pr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 3v 内电阻r 1 d 电源的最大输出功率pm 9w 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 s1闭合 s2断开的情况下 电流表的示数为10a s1 s2均闭合的情况下 电流表的示数为70a 电源的电动势为13v 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s1 s2均闭合时 车灯的功率为 b a 90wb 30wc 60wd 120w 6 将规格为 6v 6w 和 6v 4w 的a灯和b灯接入电压为12v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 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 8 2010年海南一模 如图所示的电路中 电源电动势为12v 内阻为1 r1 1 r2 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3a 则r1消耗的电功率为 w 电动机消耗的功率为 w 答案 912 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 70kg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