高考物理一轮 专题21 焦耳定律 闭合电路欧姆定律学案 新课标

1、21焦耳定律闭合电路欧姆定律2013年高三新课程标准中一轮独创的优秀物理课程项目第一节课首先，测试中心扫描(a)知识整合1.电动势(E): (1)物理意义：电动势是描述电源将其他形式的能量转换成电能的能力的物理量。(2)定义：(3)公式：单位：(4)电源的电动势等于电源未连接到电路时的电动势2.电学功：(1)定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力的作用下定向运动形成电流，在这个过程中电场力对自由电荷所做的功称为电学功。(2)公式：W=单位：符号：3.电功率：(1)定义：电流所做的功与完成该功所需时间之比称为电功率。(2)公式：P=单位：符号：4.焦耳定律：(1)内容：电流通过导体产生的热量与

2、电流和导体的电阻以及通电时间成正比。(2)公式：Q=(3)电力与电加热的关系：在电路中，电力等于电加热，在电路中，电力大于电加热。5.电源的功率和效率：(1)功率：电源功率(电源总功率)PE=电源输出功率pOutput=电源内部消耗功率Pr=0(2)电源效率：(最后一个等号只适用于纯电阻电路)6.闭合电路的欧姆定律(1)内容：(2)公式：I=常用的表达式有：(2)困难和困难的解释为了清楚地看到概念之间的区别和联系，列表如下：注：1 .电力和电加热的区别：4.闭路的U-I图像u哦，我，我E男(女，男)b aN右图是电源的U-I图像；b是外部阻力的U-I图像；当电阻器连接到电路时，两者的交点坐标表

3、示电路的总电流和端电压；该点和原点之间的矩形面积代表输出功率；斜率的绝对值代表内阻；b斜率的绝对值代表外部电阻的大小；当两个斜率相等(即内外电阻相等)时，图中的矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出，电路的端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半)。二、高考分数(一)关于电力和电热的计算拷点点盘关于电功率和电加热的计算，我们必须弄清楚它是否是一个纯电阻电路。在一个纯电阻电路中，电功等于电加热：W=Q=UIt=I 2R t=非纯电阻电路(如电机和电解槽)的电功率大于电加热：WQ，因此电功率只能用W=UIt计算，电加热只能用Q=I 2Rt计算，这两个公式不能通用。测试中心优化1.如图所示，DC电

4、机的重量为m=50kg千克，电源供应给电机的电压为U=110V伏，不考虑各种摩擦。当电机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度为I=5.0A，并计算电机的线圈电阻(取g=10m/s2)。(二)对动力电动势的理解拷点点盘电源是一种将其他形式的能量转换成电能的装置。电动势代表电源将其他形式的能量转换成电能的能力。电源的电动势取决于电源本身的性质，与是否有外部电路无关。测试中心优化2.铅蓄电池的电动势为2 V，干电池的电动势为1.5V。铅蓄电池和干电池分别与电路相连，两个电路中的电流分别为0.1A和0.2A。试着找出当两个电路工作20秒时，电源消耗了多少化学能？哪种电源更能把化

5、学能转换成电能？(3)闭合电路欧姆定律的应用-rE rir第五颅神经的眼支V2-调查拷点点盘闭合电路欧姆定律的表达式如下：(1) e=u外部u内部 (I Rel从等式可以看出，当外部电路断开时(I=0)，端电压等于电动势。这时，当用电压表测量时，读数应略小于电动势(带微弱电流)。当外部电路短路时(R=0，所以U=0)，最大电流为Im=E/r(这通常是不允许的，电源会烧坏)。评论：(1)电路中的安培计和电压表被视为理想安培计(标题中特别指出的除外)，即安培计的内阻被视为零，电压表的内阻被视为无穷大。(2)解决闭路问题的一般步骤：(1)首先，我们应该认识到外部电路上各元件的串并联关系。如有必要，我

6、们应该进行电路变换，并画出等效电路图。2解决问题的关键是计算总电流I。计算总电流的具体方法是：如果已知内外电路上所有电阻的电阻值和功率电动势，就可以直接用整个电路的欧姆定律(I=)计算出总电流I；如果在内部和外部电路上有许多未知的电阻值，总电流I可以通过使用电路的某一部分的已知电流和电压来计算；当以上两种方法都不可行时，我可以用联立方程求得。计算总电流后，根据串并联电路的特点或某些电路的欧姆定律，计算出各电路的电压和电流。第二节课时间(4)关于电源的输出功率拷点点盘要理解几个概念：电源功率(电源总功率)PE=EI 电源输出功率pOut=UI电源内部消耗的功率Pr=I 2r手术室p输出下午r电源

7、效率：(最后一个等号只适用于纯电阻电路)如图所示，电源输出功率可以看作是电源输出功率随外电阻变化的曲线图，当内外电阻相等时，电源输出功率最大，为0。(5)电路结构变化的讨论R1R2R3R4E r拷点点盘在闭合电路中，只要一个电阻的电阻发生变化，就会影响整个电路，使整个电路和各个部分的电流和电压发生变化。讨论基于闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、串联电路的电压关系和并联电路的电流关系。以右边的电路为例：如果R1增加，总电阻肯定会增加；通过，我必须减少；从U=E-Ir，你必须增加；因此，U4和I4必须增加；I3=I-I4时，I3和U3肯定会减少。U2=U-U3，U2和I2必须增加；随着I1=

8、I3 -I2，I1肯定会减少。将规则总结如下：(1)当总电路上的r增加时，总电流I减小，而端电压u增加；(2)变化的电阻本身与整个电路的变化规律相同；观察与可变电阻成串联关系的电流(流过可变电阻的电流也流过电阻)(即当总电流减小时，电阻的电流和电压都减小)；如果与可变电阻存在并联关系(流经可变电阻的电流不流经电阻)，查看电压(即，当端子电压增加时，电阻的电流和电压都增加)。拷点点盘根据闭合电路欧姆定律，u=e-IR(u与I的关系)，端电压u与干线电流I的关系是一条倾斜的直线，称为电源的外特性曲线。曲线图的截距代表电动势，斜率的绝对值代表内阻。测试中心精炼参考答案1.分析：电机输入功率p=ui，

9、电机输出功率P1=mgv，电机加热功率P2=I2rP2=P-P1，即i2r=ui-mgv通过代入数据，电机的线圈电阻为r=42.分析：对于铅酸电池的电路，20 s内通过的电荷量为q1=I1t=2 C对于干电池电路，20秒内通过的电荷量为q2=I2t=4C。根据电动势的定义，电源消耗的化学能是JJ电动势反映了电源将其他能量转换成电能的能力。元素越大当其中一个电阻断开时，电流表和电压表都有指示，表明R1和R3没有断开，因此只有R2断开。此时，没有电流通过R1。电压表测量终端电压U=3.2V，电流表测量R3中的电流也是主干道中的电流I=0.80 A。所以：R3=4在R2切断之前，端子电压U0=I3R

10、3=0.754伏=3伏对于R1和R2串联的支路，R1两端的电压为U1=3 V-2 V=1 V=1 VI1=0.25安R2的大小：R2=8 然后在R2断开之前，电路中的总电流I0=I1 I3=0.25 0.75=1(A)根据整个电路的欧姆定律：在R2断开之前：E=U0 I0r=3 V rR2断开后，e=r=3.20.8要求解上述两个方程，e=4 v，r=1 。4.自动呼叫分配器5.当接触件P为5时。BD滑动变阻器从右端滑动到左端，总电阻降低，总电流增加，端电压降低。与电阻器串联的灯泡L1和L2的电流增加并变亮，而与电阻器并联的灯泡L3的电压降低并变暗。U1减小，U2增大，终端电压U=U1 U2减

11、小，因此U1的变化大于U2的变化，所以选择BD。6.B7.(电源A的内阻大，电源效率高，电源的输出功率对应于下图中的“面积”。从图中可以看出C是正确的。(第三，测试中心实施培训7.如图所示，灯甲的额定功率为15W，灯甲和灯乙的额定电压相同。当施加的电压改变时，两个灯的电阻保持不变。当K1和K2断开时，电压表读数为U=12V；当K1闭合而K2打开时，电压表显示U1=11V；当K1和K2闭合且电压表读数U2=9V时，灯B的额定功率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。8.连接两根电动势为8V、内阻为2的电阻丝，为电器供电(纯电阻)。如下图所示，电器可以获得3W的电能，并计算通过电器的电流和两端的电压。测试现场实施培训参考答案1.A 2。B 3。BD 4。BD6.分析：BD是正确的选择。(方法1)获得的灯泡电阻为1210当电压为110V，W=10 W时的当电压为440伏时，它比灯泡的额定电压高出一倍，因此灯泡烧坏，P=0。9.将电压表和电流表的内阻分别设置为RV和RA。当两个电压表相同时，它们的指示与通过它们的电流成正比。=u1: U2=4/3，原因=1.4ma。解决方案是通过A2的电流为=0.6毫安=0.8毫安根据RV=(ra RV)，RVRA=3111.解决方案：假设(1)电路消耗的电能是P1；(2)电路消耗的总功率是p2；金属环的总电阻是r，有12.分析：当