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1、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：WqUUIt(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R1R2r时，R2上获得最大功率 B当R
2、1R2r时，R1上获得最大功率 C当R2R1r时，R1上获得最大功率 D当R20时，电源的输出功率可能最大 解析：当R1R2r时，即R20而R1r时电源输出功率可能最大，D正确当R2R1r时，R2获得最大功率，A错；R20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 ) A1.6 W,2 W B1.6 W,6.4 W C2 W,2 W D2 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
3、UI1.6 W，电源总功率为P总EI6.4 W，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，UIR，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12 V，灯泡L上标有“6 V 12 W”字样，电动机线圈的电阻RM0.50
4、 .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.,【例2】 (12分)如图所示，电路中电池的电动势E5 V，内电阻r10 ，固定电阻R90 ，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rrR.然后利用电源有最大
5、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PI2R，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：(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( ) AR1接在电源上时，电源的效率高 BR2接在电源上时，电源的效率高 CR1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
6、：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r0.6 ，电路中的固定电阻R10 ，电路两端的电压U160 V，理想电压表的示数U110 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？,答案：5 A 550 W 535 W,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E3 V，内电阻r1 ，R12 ，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 0.75 W (2
7、)0 2 W,(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1.4 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UI0.14 W，电池充电时的热功率为P热I2r0.02 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
8、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%,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
9、32 W B44 W C47 W D48 W,4(2010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E3 V，内电阻r1 D电源的最大输出功率Pm9 W,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10 A，S1、S2均
10、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S1、S2均闭合时，车灯的功率为( B ) A90 W B30 W C60 W D120 W,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 ),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
11、到a，b两电源上，那么( C ) AR接到a电源上，电源的效率较高 BR接到b电源上，电源的输出功率较大 CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 DR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12 V，内阻为1 ，R11 ，R26 ，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R1消耗的电功率为_ W，电动机消耗的功率为_ W.,答案：9 12,9(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0.020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%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的绕线电阻为多大？,答案：(1)87% (2)5.5 m/s (3)1.0 ,
