2020年高考物理一轮复习考点汇总第24讲电能能量守恒定律

第二十四讲电能能量守恒定律测试内容测试要求考情分析焦耳定律A★★★电动势闭合电路欧姆定律A★★★探究、实验：测定电源电动势和内阻a1.电源：从能量转化的角度看，是通过把其他形式的能转化为的装置．2.电源的电动势：(1)描述把其他形式的能转化为电能的的物理量．(2)电动势定义式：．单位：．3.闭合电路欧姆定律(1)闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟成反比．(2)公式：．4.焦耳定律表达式：．5.伏安法测电源的电动势和内阻：(1)原理：根据闭合电路欧姆定律的表达式．(2)实验电路图(在线框中画出)：6.实验数据处理与误差分析：(1)为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据利用拟合法作图．如图所示，这条直线就是被测电源电动势E(对应的I＝0)，就是被测电源的内阻r(特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是r＝|ΔUΔI|)．(2)误差：电动势的测量值E测真实值，内电阻的测量值r测真实值．1.电功和电热：对纯电阻电路，有W＝Q、P电＝P热；对非纯电阻电路，有WQ，P电P热．2.电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量，单位为A·h、mA·h.3.用电压表和电流表测电源的电动势和内阻系统误差分析：本实验电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的．为了减小这个系统误差，滑动变阻器R的阻值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些．【例1】两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d.那么，通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A.QA∶QB＝1∶2B.QA∶QB＝2∶1C.QA∶QB＝1∶1D.QA∶QB＝4∶1笔记：【例2】一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是()A.电动机所消耗的电功率为I2RB.t秒内所产生的电热为UItC.t秒内所产生的电热为U2RtD.t秒内输出的机械能为(U－IR)It笔记：【例3】(2020届苏州学业水平模拟)如图所示，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为A，电压表的读数为V.笔记：【例4】(2020届无锡学业水平模拟)如图所示为测电源电动势和内阻实验中得出的UI图象，从图中可知该电源的电动势E＝V，内阻r＝Ω.笔记：【例5】如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R1、R2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是()甲乙丙A.只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B.只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C.只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D.三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻笔记：1.下面给出多种用伏安法测电源电动势和内阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是()A.测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r中，即可求出E和rB.多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求E、rD.多测出几组I、U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内阻r2.一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下述说法中正确的是()A.电动机的输出功率为U2RB.电动机的发热功率为I2RC.电动机的线圈内阻R＝UID.电动机的功率可写作IU＝I2R＝U2R3.历史上，通过实验得到“电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比”这一结论的科学家是(选填“焦耳”或“欧姆”)．在额定电压相同的电热器中，功率越大，其电阻值越(选填“大”或“小”)．4.(2020届徐州学业水平模拟)如图所示是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压下工作时的电流为A，在10min时间内将消耗J的电能．电器名称：电热水壶型号：WK—9016B额定电压：220V工作频率：50Hz额定功率：1100W5.(2019届徐州学业水平模拟)电热水壶是利用了电流的(选填“磁效应”或“热效应”)制成的．一个阻值为R的电阻和一个电动势为E、内阻为r的电源组成闭合电路，则R两端的电压为．6.(2016年江苏省普通高中学业水平测试)一太阳能电池板不接负载时的电压是0.8V，短路时的电流是0.04A，则该电池板的电动势为V，内电阻为Ω.7.(2019届扬州学业水平模拟)如图所示，电路中电源电动势为4V，内阻为1Ω，电流表读数为1A，电压表读数为3V，则电阻R的阻值为Ω，电阻R消耗的功率为W.8.(2020届扬州学业水平模拟)如图所示的电路中，电源的电动势E＝1.5V，内阻r＝1Ω，两定值电阻的阻值分别为R1＝1Ω和R2＝4Ω，则当开关S闭合后，电路中的电流为A，a、b间的电压为V.9.(2017年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示电路中，闭合开关S后，增大滑动变阻器R的阻值，则电流表A的读数将(选填“变大”或“变小”)，电阻R0消耗的功率将(选填“变大”或“变小”)．10.(2018届南通学业水平模拟)2016年发生了多起手机爆炸事故，主要原因是手机电池周边没有空隙，使用时发热膨胀导致爆炸．如果某电池的内阻为1.0Ω，以0.1A的电流持续工作1h，则此过程中，电池消耗的功率为W，产生的热量为J.11.(2019届淮安学业水平模拟)如图所示的电路中，电源的电动势为5V、内阻为1Ω，定值电阻的阻值为9Ω，电流表和电压表均是理想电表．则开关S闭合后，电流表的示数为A，电压表的示数为V.12.(2019届盐城学业水平模拟)定值电阻与滑动变阻器串联后接到内阻不可忽略的电源两端形成闭合电路，通过电源的电流为I1，电源两端电压为U1；增大滑动变阻器接入电路电阻，通过电源的电流为I2，电源两端电压为U2.则I1I2、U1U2.(均选填“”“＝”或“”)第二十四讲电能能量守恒定律【知识扫描】1.(1)非静电力做功电能2.(1)本领(2)E＝qW伏特(V)3.(1)内、外电阻之和(2)I＝R＋rE4.Q＝I2Rt5.(1)E＝U＋Ir(2)电路图如图所示6.(1)在U轴上的截距斜率的绝对值(2)小于小于【典例透析】【例1】B解析：两电阻串联，电流相等，根据热量计算公式Q＝I2Rt，电流相同，时间相同，热量之比就是电阻之比，而R＝Sρl，所以QA＝QB＝d2ρL∶（2d）2ρ·2L＝2∶1，B正确．【例2】D解析：电动机所消耗的电功率为UI＞I2R，故A错误；t秒内所产生的电热为I2Rt＜UIt，故B、C错误；根据能量守恒得电动机t秒内输出的机械能为UIt－I2Rt＝(U－IR)It，故D正确．【例3】0.52.5解析：根据闭合电路的欧姆定律I＝R＋rE＝0.5A，电压表的读数U＝IR＝2.5V.【例4】1.50.5解析：UI图象的纵轴的截距表示电源电动势大小，斜率的绝对值表示内阻的大小．【例5】D解析：图甲中可用E＝I1(r＋R1)、E＝I2(r＋R2)求得电源的电动势和内电阻，图乙中可用E＝U1＋R1U1r，E＝U2＋R2U2r求得电源的电动势和内电阻，而图丙中可用E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻，故D正确．【冲关集训】1.C2.B3.焦耳小4.56.6×1055.热效应r＋RER6.0.8207.338.0.2519.变小变小10.0.013611.0.54.512.