（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第48課時(shí) 電路中的能量問(wèn)題（重點(diǎn)突破課）講義（含解析）

《（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第48課時(shí) 電路中的能量問(wèn)題（重點(diǎn)突破課）講義（含解析）》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第48課時(shí) 電路中的能量問(wèn)題（重點(diǎn)突破課）講義（含解析）（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 第48課時(shí) 電路中的能量問(wèn)題（重點(diǎn)突破課）講義（含解析）對(duì)純電阻電路的分析較易，對(duì)非純電阻電路的分析較難，學(xué)生特別容易混淆非純電阻電路的電功和電熱、電功率和熱功率，理清這些知識(shí)，是學(xué)好本考點(diǎn)的前提。電功、電功率、焦耳定律和熱功率內(nèi)容表達(dá)式電功電路中電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做的功WqUUIt電功率單位時(shí)間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢PUI焦耳定律電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比QI2Rt熱功率單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量PI2R典例如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E8 V，內(nèi)阻為r0.5 ，“3 V,3 W”的燈泡L與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接在電源

2、上，燈泡剛好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻R1.5 。求：(1)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流；(2)電源的輸出功率；(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率。解析(1)燈泡L正常發(fā)光，通過(guò)燈泡的電流IL1 A電動(dòng)機(jī)與燈泡串聯(lián)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流IMIL1 A。(2)路端電壓UEIr7.5 V電源的輸出功率PUI7.5 W。(3)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓UMUUL4.5 V電動(dòng)機(jī)的輸出功率P機(jī)UMIMIM2R3 W。答案(1)1 A(2)7.5 W(3)3 W(1)在非純電阻電路中，歐姆定律不再適用，不能用歐姆定律求電流，應(yīng)用PUI求電流。(2)在非純電阻電路中，電功大于電熱，即WQ，這時(shí)電功只能用WUIt計(jì)算，電熱只

3、能用QI2Rt計(jì)算，兩式不能通用。(3)由能量守恒定律得WQE，E為其他形式的能。對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，輸入的功率P入IU，發(fā)熱的功率P熱I2r，輸出的功率即機(jī)械功率P機(jī)P入P熱UII2r。 集訓(xùn)沖關(guān)1.(多選)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路研究微型電動(dòng)機(jī)的性能。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I10.5 A和U12.0 V；重新調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻R使電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I22.0 A 和U224 V。則()A電動(dòng)機(jī)內(nèi)線(xiàn)圈電阻為R線(xiàn)4.0 B電動(dòng)機(jī)內(nèi)線(xiàn)圈電阻為R線(xiàn)12 C電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出的機(jī)械功率為P機(jī)48 WD電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輸出的機(jī)械功率為

4、P機(jī)32 W解析：選AD當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻元件，根據(jù)歐姆定律可知，電動(dòng)機(jī)內(nèi)線(xiàn)圈的電阻R線(xiàn)4.0 ，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率PU2I248 W，電動(dòng)機(jī)內(nèi)線(xiàn)圈消耗的熱功率P線(xiàn)I22R線(xiàn)16 W，故電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)PP線(xiàn)32 W，C錯(cuò)誤，D正確。2.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E30 V，內(nèi)阻r1 ，燈泡上標(biāo)有“6 V12 W”字樣，直流電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻R2 。若燈泡恰好能正常發(fā)光，求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。解析：因燈泡正常發(fā)光，所以I A2 AU內(nèi)Ir21 V2 V所以電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UMEU內(nèi)U30 V2 V6 V22 V電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P機(jī)UM

5、II2R222 W222 W36 W。答案：36 W考點(diǎn)二閉合電路的功率問(wèn)題電源輸出功率最大和電源效率最高的條件不同，而學(xué)生往往在這方面易混、易錯(cuò)，本部分知識(shí)是大多數(shù)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。1電源的功率(1)電路中的功率分配P總P出P內(nèi)，即EIUII2r。(2)輸出功率與閉合電路總電流的關(guān)系P出EII2r，當(dāng)I時(shí)，P出有最大值，為Pm。若外電路是純電阻電路，則有P出I2R。由上式可以看出當(dāng)Rr時(shí)，輸出功率最大，Pm當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大，P出減小當(dāng)RP2BP1P2C12 D1R2，所以12，選項(xiàng)C對(duì)，D錯(cuò)。答案BC(1)從圖線(xiàn)的意義上來(lái)看，圖線(xiàn)A表示電源的性質(zhì)；圖線(xiàn)B、C表示電阻的性質(zhì)。由圖線(xiàn)A可以求

6、出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，由圖線(xiàn)B、C可以求出電阻的阻值。(2)圖線(xiàn)A對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為UEIr，圖線(xiàn)B、C對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為UIR。 集訓(xùn)沖關(guān)1.硅光電池是一種太陽(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，圖線(xiàn)a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像(電池內(nèi)阻不是常數(shù))，圖線(xiàn)b是某電阻R的UI圖像。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，硅光電池的內(nèi)阻為()A5.5 B7.0 C12.0 D12.5 解析：選A由歐姆定律得UEIr，當(dāng)I0時(shí)，EU，由題圖圖線(xiàn)a與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為E3.6 V，根據(jù)兩圖線(xiàn)交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，電阻兩端的電壓為U2.5 V，電流為I0.2 A，則硅光電池的

7、內(nèi)阻為r 5.5 ，故A正確。2.(多選)在如圖所示的UI圖像中，直線(xiàn)為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線(xiàn)為某一電阻R兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖像可知()A電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為4 WD電源的效率為50%解析：選ABC由題圖直線(xiàn)可得，縱軸截距為電源電動(dòng)勢(shì)E3 V，橫軸截距為短路電流I06 A，電源內(nèi)阻r0.5 ，故A正確；由直線(xiàn)可得，當(dāng)U2 V時(shí)，I2 A，根據(jù)歐姆定律可得R1 ，故B正確；兩條直線(xiàn)的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電源與該電阻串聯(lián)時(shí)，電阻兩端的電壓和電流，交點(diǎn)處U2 V、I2 A，電源的輸出功

8、率PUI4 W，故C正確；電源的效率66.7%，故D錯(cuò)誤。3.如圖所示，直線(xiàn)A為a電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線(xiàn)B為b電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，直線(xiàn)C為一個(gè)電阻R兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像。將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么()A電阻R接到a電源上，電源的效率較高B電阻R接到b電源上，電源的輸出功率較大C電阻R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D電阻R接到b電源上，電阻R的發(fā)熱功率和電源的效率都較高解析：選C電源的效率，由題圖可知，電阻R接到a電源上時(shí)電路中電流為，短路電流為I0，根據(jù)閉合電路歐姆定律I得Rr，則a電源的效率為50%；電阻R接到b電源上時(shí)電路中電流小于，短路電流為I0，同理得Ir，UR，50%，則b電源的效率大于50%，故A錯(cuò)誤；電源的UI圖線(xiàn)與電阻R的UI圖線(xiàn)的交點(diǎn)表示電阻R接到該電源上的工作狀態(tài)，由題圖知電阻R接在a電源上的電壓和電流較大，a電源的輸出功率較大，故B錯(cuò)誤；由以上分析可知，電阻R接到a電源上，電源的輸出功率較大，電源的效率較低，故C正確，D錯(cuò)誤。