【物理】2019届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律焦耳定律学案

【物理】2019届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律焦耳定律学案

第 30 讲　闭合电路欧姆定律　焦耳定律 考情剖析 考查内容 考纲要求 考查年份 考查详情 能力要求 电功　电功 率　焦耳定律 Ⅰ 15 年 T13—计算，考查法拉第 电磁感应定律公式的应 用，应用焦耳定律求焦 耳热 应用数学 处理物理问题 16 年 T8—选择，考查电源的 总功率 应用数学 处理物理问题 17 年 T13—计算，考查电磁感 应中的电功率问题 推理 闭合电路的 欧姆定律,Ⅱ, 15 年,T10—简答，根据闭合电路的欧姆定律公式描绘 U­I 图象，得出电动势和内电阻,应 用数学 处理物理问题 16 年,T8—多选，考查闭合电路欧姆定律的应用；T13—计算，电磁感应中闭合电路的欧 姆定律的问题，计算感应电动势,分析综合、应 用数学处理 物理问题 17 年,T11—简答，根据闭合电路欧姆定律选择合适的滑动变阻器,推理 弱项清单,1.闭合电路中电源两端的电压为路端电压而不是电源电动势； 2．电源 U­I 图线与电阻 U­I 图线的区别及应用； 3．闭合电路的动态分析； 4．纯电阻电路与非纯电阻电路的区别． 知识整合 　 　 一、电功与电功率 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．电功 (1)定义：电路中________移动电荷做的功． (2)公式：W＝________＝________. (3)电流做功的实质：是静电力做的功，将________转化成其他形式的能． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的________． (2)公式：P＝________＝________. 二、电热和焦耳定律 1．电热：电流流过一段导体时产生的________． 2．公式：Q＝________. 3．热功率：P＝________＝________. 三、电源电动势及内阻 1．电源：电源是________________________的装置． 2．电源的电动势：表征电源________的本领，在数值上等于电源没有接入电路时两极间 的电压．电动势由电源自身的非静电力的特性决定． 3．内阻：电流通过电源内部时也受阻碍作用，阻碍的强弱用________表示．电池用久后， r 会________． 四、闭合电路欧姆定律 1．内容：闭合电路里的电流跟电源的________成正比，跟内、外电路的________成反 比． 2．公式：________，变形后也可以写成 E＝IR＋Ir 或 E＝U 外＋U 内． 3．适用条件：外电路为纯电阻电路． 五、路端电压 1．定义：外电路两端的电压即电源的输出电压，U＝E－Ir. 2．与外电阻的关系：当外电路总电阻 R 增大时，由 I＝ E R＋r知，总电流 I________，由 U＝E－Ir 知，路端电压 U________.如图所示为 U­R 图象． 六、电源的 U­I 图象 1．定义：电源的输出电压与输出电流的变化关系图线． 由 U＝E－Ir 可画出 U­I 关系图线如图所示． 2．规律 (1)当电路断路即 I＝0 时，纵轴上的截距为________； (2)当电路短路即 U＝0 时，横轴上的截距为________； (3)图线斜率的绝对值为电源的________； (4)图线上任一点对应的 U、I 比值为相应外电路的电阻． 方法技巧考点 1　电功与电功率 1．电功与电热的比较 实例 电功与电热 电功率与热功率 纯电阻 电路 白炽灯、电炉、电饭锅、电热 毯、电熨斗及转子被卡住的电 动机等 W＝UIt， Q＝I2Rt＝U2 R t W＝Q P 电＝UI， P 热＝I2R＝U2 R P 电＝P 热 非纯电 阻电路 电动机、电解槽、日光灯等 W＝UIt， Q＝I2Rt W>Q P 电＝UI， P 热＝I2R P 电>P 热 　　【典型例题 1】　如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电阻，恒定电压 U＝12 V，电解槽内阻 rA＝2 Ω，当 S1 闭合，S2、S3 断开时，电流表 A 的示数为 6 A；当 S2 闭合， S1、S3 断开时，电流表 A 的示数为 5 A，且电动机输出功率为 35 W；当 S3 闭合，S1、S2 断开 时，电流表 A 的示数为 4 A．求： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)电阻的阻值及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？ (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 　1.(多选)如图所示，一直流电动机与阻值 R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电 源电动势 E＝30 V，内阻 r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压 U＝10 V，已知电动机 线圈的电阻 RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是(　　) A．通过电动机的电流 I＝10 A B．电动机的输出功率 P＝16 W C．10 s 内电动机产生的热量 Q＝40 J D．10 s 内通过电动机的电荷量 q＝20 C 考点 2　闭合电路动态电路的分析方法 (1)程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支 路→变化支路． (2)极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑片分别滑至两个极 端，让电阻最大或电阻为零去讨论． 【典型例题 2】　(多选)如图所示，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向右滑动 时，下列说法中正确的是(　　) A．电流表 A1 读数变小 B．电流表 A2 读数变大 C．电压表 V 读数变大 D．电压表 V 读数不变 　2.(多选)如图所示电路中，电源电动势为 E 内阻为 r，当滑动变阻器 R2 滑动 端向右滑动后，理想电流表 A1、A2 的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2， 理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU.下列说法中正确的是(　　) A．电压表 V 的示数减小 B．电流表 A2 的示数变小 C．ΔU 与ΔI1 比值一定小于电源内阻 r D．ΔU 与ΔI2 比值一定小于电源内阻 r 考点 3　电路中的功率 1．电源的总功率 (1)任意电路：P 总＝EI＝U 外 I＋U 内 I＝P 出＋P 内． (2)纯电阻电路：P 总＝I2(R＋r)＝ E2 R＋r. 2．电源内部消耗的功率：P 内＝I2r＝U 内 I＝P 总－P 出． 3．电源的输出功率 (1)任意电路：P 出＝UI＝EI－I2r＝P 总－P 内． (2)纯电阻电路：P 出＝I2R＝ E2R （R＋r）2＝ E2 （R－r）2 R ＋4r . (3)输出功率随 R 的变化关系 ①当 R＝r 时，电源的输出功率最大为 Pm＝E2 4r. ②当 R>r 时，随着 R 的增大输出功率越来越小． ③当 Rr，故改变滑动 变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻，此时外电阻越接近电源内阻，电源的输 出功率越大，故选项 B 正确；P0＝U2I＝0.5 W，选项 C 正确；电源的效率 η＝EI－I2r EI ，电流 越小，电源的效率越大，可见滑动变阻器的滑动触头 P 滑到最右端时电源的效率最大，选 项 D 错误． 5．C　【解析】　S 断开时等效电路如图甲所示． 甲 电容器两端电压为 U1＝ E R＋2 3R ×2 3R×1 2＝1 5E； S 闭合时等效电路如图乙所示． 乙 电容器两端电压为 U2＝ E R＋1 2R ×1 2R＝1 3E， 由 Q＝CU 得Q1 Q2 ＝U1 U2 ＝3 5，故选项 C 正确．