【期中知識點歸納】（人教版2019）2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理必修3 第四單元電能能量守恒定律試卷.zip-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第四單元電能能量守恒定律必背知識清單01 電功和電功率1．電功(1)電功是指電路中對定向移動的電荷所做的功，電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程．(2)電功的計算公式：單位：，符號為J.常用的單位：千瓦時(kW·h)，也稱“度”，1 kW·h＝3.6×106 J.2．電功率(1)定義：電流在一段電路中所做的功與之比．(2)公式：P＝＝UI.(3)單位：瓦特，符號為W.(4)意義：表示電流的快慢．3．串、并聯(lián)電路的功率分配關(guān)系(1)串聯(lián)電路中各個電阻的電功率跟它的阻值成，即＝＝…＝＝I2.(2)并聯(lián)電路中各個電阻的電功率跟它的阻值成，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.(3)無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率均等于電路中各電阻消耗的功率之和．4．額定功率和實際功率(1)用電器正常工作時所消耗的功率叫作．當(dāng)用電器兩端電壓達到額定電壓U額時，電流達到額定電流I額，電功率也達到額定功率P額．且P額＝U額I額．(2)用電器的實際功率是用電器在實際工作時．為了使用電器不被燒毀，要求實際功率不能大于其額定功率．必背知識清單02 焦耳定律1．焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的成正比，跟導(dǎo)體的電阻及成正比．(2)表達式：Q＝I2Rt.2．熱功率(1)定義：單位時間內(nèi)的稱為熱功率．(2)表達式：P熱＝I2R.(3)物理意義：表示發(fā)熱快慢的物理量．必背知識清單03 電路中的能量轉(zhuǎn)化1．純電阻電路與非純電阻電路(1)純電阻電路：電流通過純電阻電路做功時，電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能．(2)非純電阻電路：含有電動機或電解槽等的電路稱為非純電阻電路．在非純電阻電路中，電流做功將電能除了部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機械能或化學(xué)能等其他形式的能．例如電動機P總＝P出＋P熱．2．純電阻電路和非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路舉例白熾燈、電爐、電熨斗、電飯鍋電動機、電解槽能量轉(zhuǎn)化情況電功和電熱的關(guān)系W＝Q即IUt＝I2RtW＝Q＋E其他UIt＝I2Rt＋E其他電功率和熱功率的關(guān)系P＝P熱，即IU＝I2RP＝P熱＋P其他即IU＝I2R＋P其他歐姆定律是否成立U＝IR，I＝成立U＞IR，I＜不成立說明W＝UIt、P電＝UI適用于任何電路計算電功和電功率Q＝I2Rt、P熱＝I2R適用于任意電路計算電熱和熱功率只有純電阻電路滿足W＝Q，P電＝P熱；非純電阻電路W>Q，P電>P熱必背知識清單04 電動勢1．非靜電力的作用：把正電荷從負極搬運到正極，同時在該過程中非靜電力做功，使電荷的．2．電源(1)定義：通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為的裝置．(2)能量轉(zhuǎn)化：在電源，非靜電力做正功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能，在電源，靜電力做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．3．電動勢(1)電動勢：在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負極移送到與被移送電荷量q的比值．(2)定義式：E＝.單位：伏特(V)．(3)物理意義：反映電源本領(lǐng)大小的物理量．(4)決定因素：由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，跟外電路無關(guān)．必背知識清單05 閉合電路的歐姆定律1．閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化(1)時間t內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為 .(2)時間t內(nèi)外電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q外＝I2Rt.內(nèi)電路產(chǎn)生的內(nèi)能為 (3)根據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應(yīng)有W＝Q外＋Q內(nèi)，即 2．閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成．(2)表達式：I＝.(3)另一種表達形式：E＝U外＋U內(nèi)．即：電源的電動勢等于內(nèi)、外電路電勢之和．3.內(nèi)、外電路中的電勢變化如圖所示，外電路中電流由電源正極流向負極，沿電流方向，內(nèi)電路中電流由電源負極流向正極，沿電流方向．4．閉合電路歐姆定律的幾種表達形式(1)I＝、E＝IR＋Ir只適用于外電路為純電阻的閉合電路．(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U內(nèi)適用于任意的閉合電路．必背知識清單06 路端電壓與負載的關(guān)系1．路端電壓的表達式：U＝E－Ir.2．路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當(dāng)外電阻R增大時，由I＝可知電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大．(2)當(dāng)外電阻R減小時，由I＝可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減?。?/span>(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時，電流I變?yōu)?/span>0，U＝E.即斷路時的路端電壓等于電源電動勢．當(dāng)電源短路時，外電阻R＝0，此時I＝.必背知識清單07 測定電源的電動勢和內(nèi)阻一、實驗?zāi)康?/span>1．掌握用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法。2．掌握用圖像處理實驗數(shù)據(jù)的方法。3．掌握實物圖連接的技巧。二、實驗原理如圖甲所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值。此外還可以用圖像法來處理數(shù)據(jù)，即在坐標紙上以I為橫坐標，U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U－I圖像，圖乙所得直線跟縱軸交點即為的值，圖像的斜率的絕對值即為的值。三、實驗器材電壓表，電流表，滑動變阻器，干電池，開關(guān)，導(dǎo)線。四、實驗步驟1．選擇好電流表、電壓表量程，按圖甲連接好電路。2．把變阻器的滑動片移到一端，使接入電路的阻值最大。3．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)，用同樣的方法測量幾組I、U值。4．?dāng)嚅_開關(guān)時，整理器材。5．處理數(shù)據(jù)，用公式法或圖像法求出電動勢和內(nèi)阻的值。五、注意事項1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過一段時間的干電池)。2．電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴重，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，因此實驗中不要將I調(diào)得過大。讀數(shù)要快，每次讀完立即斷電。3．測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別求出E、r值再求平均值。4．畫U－I圖像時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠的點可舍去不考慮，以減小偶然誤差。5．干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時坐標圖中數(shù)據(jù)點將集中在上部，呈現(xiàn)下部分大面積空間得不到利用，為此，可使縱坐標不從零開始，如圖所示，把坐標的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小，此時圖像與橫軸交點不表示短路電流，但仍可用r＝|ΔU/ΔI|計算出電池的內(nèi)阻r。六、誤差分析1．偶然誤差(1)由讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差。(2)用圖像法求E和r時，由于作圖不準確造成的誤差。(3)測量過程中通電時間過長或電流過大，都會引起E、r變化。2．系統(tǒng)誤差由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差。(1)如圖甲所示，在理論上E＝U＋(IV＋IA)r，其中電壓表示數(shù)U是準確的電源兩端電壓。而實驗中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大。結(jié)論：①當(dāng)電壓表示數(shù)為零時，IV＝0，IA＝I短，短路電流測量值＝真實值。②E測<E真。③因為r測＝，所以r測<r真。從電路的角度看，電壓表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分，故實際測出的是電池和電壓表這一整體的等效內(nèi)阻和電動勢(r測和E測)，如圖乙所示，因為電壓表和電池并聯(lián)，所以，R測小于電池內(nèi)阻r真，因為外電阻R斷開時，a、b兩點間電壓Uab等于電動勢E測，此時電源與電壓表構(gòu)成回路，所以Uab<E真，即E測<E真。(2)若采用如圖丙所示的電路，IA為電源電流真實值，理論上有E＝U＋UA＋IAr，其中UA不可知，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當(dāng)電流為零時，UA＝0，電壓為準確值，等于E。結(jié)論：①E為真實值。②I短測<I短真。③因為r測＝，所以r測>r真，r測為r真和RA的串聯(lián)值，由于通常情況下電池的內(nèi)阻較小，所以這時r測的測量誤差比較大。七、其他方案設(shè)計以上測量方法一般稱為伏安法，測電源的電動勢和內(nèi)阻還有以下幾種方法：1．安阻法用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖甲所示，測量原理為：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大。 2．伏阻法用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖乙所示，測量原理為：E＝U1＋r，E＝U2＋r，由此可求出r和E，此種方法測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小。3．粗測法用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端，所測值近似認為是電源電動勢，此時U＝≈E，需滿足RV?r。4．雙伏法用兩個電壓表可測得電源的電動勢，電路如圖所示。測量方法為：斷開S，測得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，此時，E＝U1＋U2＋r，RV是V1的內(nèi)阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1′，此時E＝U1′＋r，解方程組可求得E和r。必背知識清單08 能量守恒定律1、能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的保持不變．這個規(guī)律叫作能量守恒定律．2．能量守恒定律的適用范圍能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是在各種自然現(xiàn)象中的一條規(guī)律．3．能量守恒定律的表達式(1) ，初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和．(2) ，某些能量的增加量等于其他能量的減少量．4．應(yīng)用步驟(1)明確研究對象及研究過程；(2)明確該過程中，哪些形式的能量在變化；(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少；(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)．必背知識清單09 能源的分類與應(yīng)用1．地球上的絕大部分能源來源于太陽的輻射能 2．能源的分類(1)可再生能源：自然界可以源源不斷地提供，或在自然界中可以再生，如：水能、風(fēng)能、潮汐能．(2)不可再生能源：自然界無法在短時間內(nèi)再生，如：煤炭、石油、天然氣．必背知識清單10 能源與社會發(fā)展1．能源的重要性：能源是社會存在與發(fā)展永遠不可或缺的必需品，是國民經(jīng)濟運動的物質(zhì)基礎(chǔ)，它與材料、信息構(gòu)成現(xiàn)代社會的三大支柱．2．能源和環(huán)境污染(1)溫室效應(yīng)：石油、煤炭的燃燒增加了大氣中二氧化碳的含量，由于二氧化碳對長波的輻射有強烈的吸收作用，且像暖房的玻璃一樣，只準太陽光的熱輻射進來，不讓室內(nèi)長波熱輻射出去，使地球氣溫上升，這種效應(yīng)叫溫室效應(yīng)．溫室效應(yīng)造成的影響：溫室效應(yīng)使兩極的冰雪融化，海平面上升，淹沒沿海城市，使海水倒流入河流，從而使耕地鹽堿化；溫室效應(yīng)使全球降水量變化，影響氣候和植被變化，影響人體健康．(2)酸雨：酸雨是指pH值小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水．形成酸雨的主要原因是燃燒煤炭和石油，以及工業(yè)生產(chǎn)等釋放到大氣中的二氧化硫等物質(zhì)使雨水酸度升高，形成“酸雨”，腐蝕建筑物、酸化土壤．(3)光化學(xué)煙霧：內(nèi)燃機工作時的高溫使空氣和燃料中的多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮的氧化物和碳氫化合物．這些化合物在大氣中受到紫外線的照射，產(chǎn)生二次污染物質(zhì)——光化學(xué)煙霧．這些物質(zhì)有毒，能引起人的多種疾?。?/span>另外，常規(guī)能源燃燒時產(chǎn)生的浮塵也是一種污染物．電能能量守恒定律?？家族e陷阱分析陷阱一：對電路故障分析判斷不準確【例1】如圖所示的電路，閉合開關(guān)后兩燈均不發(fā)光且電流表、電壓表示數(shù)均為零。現(xiàn)將兩燈泡位置互換后再次閉合開關(guān)，電流表示數(shù)仍為零，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)。根據(jù)以上信息判斷該電路故障可能為（　?。?/span> A．L1斷路、L2斷路 B．L1斷路、L2通路C．L1通路、L2斷路 D．L1短路、L2斷路【例2】在家庭電路中常常發(fā)生：在臺燈開關(guān)斷開的情況下，把臺燈插頭插入插座時，室內(nèi)其他電燈全部熄滅，保險絲熔斷；有時是在臺燈插頭插入插座后，閉合臺燈開關(guān)，室內(nèi)其他電燈熄滅，保險絲熔斷。引起這兩種故障的最大可能是（　?。?/span>A．前者是插座短路，后者是燈泡短路B．前者是插頭短路，后者是燈泡短路C．兩者都是插座短路D．兩者都是插頭短路【例3】如圖所示電路中，燈泡和都不亮，用電壓表測得各部分的電壓分別為：，，，，已知a、d間電源電壓恒為U，則產(chǎn)生的故障原因可能是（只有一處斷路，電壓表為理想電表）（??） A．燈泡斷路 B．燈泡斷路 C．變阻器斷路 D．電源斷路【例4】如圖所示，電路中電源電動勢和內(nèi)阻始終保持不變。閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，平行金屬板間帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，小燈泡發(fā)光。某時刻電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大，帶電微粒P向下移動，則電路中出現(xiàn)的故障可能是（　?。?/span>A．電阻斷路 B．電阻短路C．燈泡L短路 D．滑動變阻器R斷路【例5】某居民家中的部分電路如圖所示，開始電路正常。將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱壺突然不能工作，但是電燈仍然正常工作。拔出電飯煲的插頭，電熱水壺仍然不能工作。把測電筆分別插入插座的左、右插孔，氖管均發(fā)光.若電路只有一處故障，則（　　）A．電路的C、D兩點間斷路接地B．插座左右兩孔短路C．插座的接地線斷路D．電熱壺所在支路的B、D兩點間斷路陷阱二：對動態(tài)電路判斷不準確【例1】如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電壓表和電流表均為理想電表，電阻RA、RB的阻值與滑動變阻器的最大阻值相等。在滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A．電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值不變B．電流表的示數(shù)增大C．電壓表的示數(shù)先增大后減小D．電源的效率一直增大【例2】如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R3為定值電阻，R2為滑動變阻器，S0為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表。現(xiàn)將S0閉合，滑動變阻器R2向左滑動，則（　?。?/span>A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大【例3】如圖所示，開關(guān)閉合后，當(dāng)滑動變阻器滑片P向左移動時，關(guān)于A、B兩燈亮暗變化判斷正確的是（　　）A．A燈變亮、B燈變亮 B．A燈變亮、B燈變暗C．A燈變暗、B燈變亮 D．A燈變暗、B燈變暗【例4】在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，相同的兩個燈泡A、B均發(fā)光，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下滑動時，則（　　） A．A燈變亮，B燈變暗，流過滑動變阻器的電流變大B．A燈變暗，B燈變亮，流過滑動變阻器的電流變大C．A燈變亮，B燈變暗，流過滑動變阻器的電流變小D．A燈變暗，B燈變亮，流過滑動變阻器的電流變小【例5】某補水提示器的工作原理如圖所示，水量增加時滑片下移，電表均為理想電表。下列說法正確的是（　?。?/span>A．若選擇電壓表，水量增多時電壓表示數(shù)變小B．若選擇電流表，水量增多時電流表示數(shù)變小C．若選擇電流表，與電壓表相比，電路更節(jié)能D．若選擇電壓表，減小電阻可提高靈敏度

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多