高中物理学业水平测试复习专题八电路及其应用电能第3讲电能能量守恒定律课件

第3讲电能能量守恒定律课标要求1.理解闭合电路欧姆定律．会测量电源的电动势和内阻．2．理解电功、电功率及焦耳定律，能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象．3．了解利用水能、风能、太阳能和核能的方式．知道不同形式的能量可互相转化，在转化过程中能量总量保持不变，能量转化是有方向性的．4．了解可再生能源和不可再生能源的分类，认识能源的过度开发和利用对环境的影响．认识环境污染的危害，具有环境保护的意识和行为．考点一PART01第一部分考点一电路中的能量转化

1．电功：电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功．电流做功时，电荷的电势能减少，其他形式的能增加．电功W＝_____．2．电功率：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比．电功率P＝_____．UItUI3．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．即Q＝_____．4．导体的发热功率：P热＝I2R.5．对电动机，P电＝__________，P电＝UI，P损＝P热＝I2R.I2RtP机＋P损(多选)(2023·广东学考)某电动机正常工作时所加电压U＝220V，通过的电流I＝10A，电动机线圈电阻r＝0.5Ω，则电动机正常工作时，下列选项正确的有(

)A．线圈的发热功率为50WB．线圈的发热功率为96800WC．电动机消耗的电功率为2200WD．电动机对外做功的功率为2150W√√√解析：线圈的发热功率为P热＝I2r＝102×0.5W＝50W，故A正确，B错误；电动机消耗的电功率为P＝UI＝220×10W＝2200W，故C正确；电动机对外做功的功率为P机械＝P－P热＝2200W－50W＝2150W，故D正确．【跟踪训练1】浙江省某地的“渔光互补”光伏发电项目计划在5000多亩荒草地和水域上方安装90余万块单晶双面双玻光伏组件(如图所示)，该光伏电站在阳光照射时正常工作的总容量为4.0×108W，则晴朗的一天能够提供的电能约为(

)A．4.0×108kW·h

B．3.0×106kW·hC．9.6×105kW·hD．9.6×109kW·h√【跟踪训练2】太阳能路灯利用太阳能转化的电能提供照明，可有效地减少二氧化碳的排放．设太阳能电池板对蓄电池一天充电9h，充电的平均功率为10W；蓄电池的利用效率是80%，供给LED路灯的电压是24V，电流是0.5A．太阳能电池板一天产生的电能可供路灯照明的时长为(

)A．4h B．5hC．6h D．7h√解析：蓄电池提供的电能W1＝Pt1×80%，路灯照明所需的电能W2＝UIt2，则有Pt1×80%＝UIt2，解得t2＝6h．考点二PART02第二部分考点二闭合电路欧姆定律

1．闭合电路用导线把______、____________连成的电路．其中________、导线组成外电路，电源______是内电路．2．电源的电动势和内阻(1)意义：反映电源把其他形式的能量转化为______的本领大小的物理量．电源用电器用电器内部电能3．电动势与电压的关系电流通过外电路，也通过内电路，其电压分别为U外＝IR，U内＝Ir，有E＝____________．4．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成______，跟内、外电阻之和成______．(2)公式：____________(只适用于纯电阻电路)；(3)其他表达形式：E＝U＋U内或E＝U＋______．U外＋U内正比反比Ir(2023·广东学考)干电池和太阳能电池等不同电源产生电动势原理不同．下列关于电动势说法正确的是(

)A．电动势是闭合电路中电源两极间的电压B.电动势越大，电源储存的能量越大C．电源电动势大小与连接的外电路有关D．在闭合电路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和√解析：电动势等于电源没有接入电路时两端的电压，在闭合回路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和，故A错误，D正确；电动势大小是反映非静电力做功能力大小的，与所储存的电能无关，故B错误；电源电动势由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关，故C错误．(2023·广东学考)如图所示的电路中，闭合开关后，移动滑动变阻器R1的滑片P，发现电流表的示数增大，则在此过程中(

)A．滑片P向左移动B．电源的路端电压增大C．电阻R2两端电压减小D．滑动变阻器两端电压增加√解析：电流表的示数增大，可知电路总电阻变小，即滑动变阻器阻值变小，滑片P向左移动，A正确；外电路总电阻变小，可得路端电压变小，B错误；电路中电流增大，可得电阻R2两端电压变大；同理电源内阻上的电压也变大，根据闭合电路欧姆定律，因为电源电动势不变，所以滑动变阻器两端电压减小，C、D错误．【跟踪训练3】在如图所示的电路中，电源的内阻r＝2.0Ω，电阻R＝8.0Ω，不计电流表的内阻．闭合开关S后，电流表的示数I＝0.30A．电源的电动势E为(

)A．1.0V

B．2.4VC．3.0V D．6.0V√解析：根据闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋r)，代入数据得E＝3.0V，故C正确，A、B、D错误．考点三PART03第三部分考点三实验：测量电源的电动势和内阻

1．实验目的(1)测电源的电动势和内电阻．(2)加深对闭合电路欧姆定律的理解．2．实验原理闭合电路欧姆定律：E＝U外＋U内．如果电表器材是电压表和电流表，可用U－I法，即E＝U＋Ir.3．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．4．实验步骤(1)电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，按实验电路图连接好电路．(2)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端．(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，并记录一组数据(I1，U1)，用同样方法测量几组I、U值填入表格中．(4)断开开关，拆除电路，整理好器材．

图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路．为完成实验，与电压表的负接线柱相连接的接线位置是(

)A．位置a B．位置bC．位置c D．位置d解析：电压表要测量电源的路端电压，故只能接位置c；接位置a测的是电流表的电压，接位置b测的是电流表和滑动变阻器的电压，接位置d开关闭合形成短路．√

在测定电源的电动势和内阻的实验中，根据实验测得的几组U、I数据作出U－I图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势和内电阻分别为(结果保留到小数点后2位)(

)A．1.40V

0.57ΩB．1.30V

0.57ΩC．1.40V

0.64ΩD．1.30V

0.64Ω√考点四PART04第四部分考点四能量守恒和能源利用

1．能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变．2．能量转移或转化的方向性(1)一切与热现象有关的宏观自然过程都是______的．(2)能量耗散：在能量转化过程中流散到周围环境中的内能很难再______起来重新利用的现象．(3)节约能源的根本原因：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上______了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源．(4)自然界中的宏观过程具有______性．不可逆收集降低方向3．能源的分类(1)不可再生能源：像煤炭、______和天然气这类无法在短时间内再生的能源．煤炭、石油和天然气也叫______能源．(2)可再生能源：像水能、风能、潮汐能这类在自然界可以再生的能源．4．我国能源的开发(1)太阳能发电；(2)水力发电；(3)风能发电；(4)______发电．石油化石核能5．利用不可再生能源带来的危害(1)改变大气的成分，加剧气候的变化，如______效应．(2)形成“酸雨”，腐蚀建筑物，______土壤．(3)产生______烟雾，产生浮尘．温室酸化光化学

关于能源、能量，下列说法正确的是(

)A．可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B．核能的利用会造成放射性污染，所以应该关闭核电站C．能量是守恒的，不会发生能源危机D．化石能源、水能、核能不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源√解析：可再生能源足够清洁、无污染，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，A正确；核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染，同时核废料具有放射性，但不应该关闭核电站，应该合理地利用，B错误；由于能量的转化具有方向性，所以无节制地消耗能源会造成能源危机，C错误；化石能源、核能不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，而水能可以从自然界不断地得到，属于可再生能源，D错误．【跟踪训练4】如图所示的是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光伏发电板，“腰挎”