人教版高中物理必修第三冊(cè)學(xué)案：第12章 章末復(fù)習(xí)課(含答案)

1、體系構(gòu)建體系構(gòu)建核心速填核心速填1基本概念基本概念(1)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)物理意義：表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為物理意義：表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能電能的本領(lǐng)。的本領(lǐng)。定義式：定義式：EWq。(2)電功和電功率電功和電功率電功：電功：WqUUIt。電功率：電功率：PWtUI。(3)電熱和熱功率電熱和熱功率電熱電熱(焦耳定律焦耳定律)：QI2Rt。熱功率：熱功率：PI2R。2基本電路基本電路(1)純電阻電路：純電阻電路：WQUItI2Rt。(2)非純電阻電路：非純電阻電路：WQ，即，即 UItI2Rt。3基本規(guī)律基本規(guī)律(1)部分電路歐姆定律：部分電路歐姆定律：IUR。(2)閉合電路歐姆定律：閉

2、合電路歐姆定律：IERr，UEIr。純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路和非純電阻電路1對(duì)于純電阻電路對(duì)于純電阻電路(如白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路如白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路)，電流做功將電能全，電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，WQUItU2RtPt。2對(duì)于非純電阻電路對(duì)于非純電阻電路(如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路)，電功大于電熱。，電功大于電熱。在這種情況下在這種情況下，不能用不能用 I2Rt 或或U2Rt 來計(jì)算電功來計(jì)算電功，電功用電功用 WUIt 來計(jì)算來計(jì)算，電熱電熱用用QI2Rt 計(jì)算。計(jì)算?！纠纠?1】如圖所示，電解槽如圖所示，電解槽 A

3、和電爐和電爐 B 并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻 r1 ，電爐電阻電爐電阻 R19 ，電解槽電阻電解槽電阻 r0.5 。當(dāng)當(dāng) S1閉合閉合、S2斷開時(shí)斷開時(shí)，電電爐消耗功率為爐消耗功率為 684 W；S1、S2都閉合時(shí)電爐消耗功率為都閉合時(shí)電爐消耗功率為 475 W(電爐電阻可看作電爐電阻可看作不變不變)。試求：。試求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)；電源的電動(dòng)勢(shì)；(2)S1、S2都閉合時(shí)，流過電解槽的電流大小；都閉合時(shí)，流過電解槽的電流大小；(3)S1、S2都閉合時(shí)，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率。都閉合時(shí)，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率。解析解析(1)設(shè)設(shè) S1閉合、閉合、S2斷

4、開時(shí)電爐功率為斷開時(shí)電爐功率為 P1，電爐中電流電爐中電流 IP1R68419A6A電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì) EI(Rr)120 V。(2)設(shè)設(shè) S1、S2都閉合時(shí)電爐功率為都閉合時(shí)電爐功率為 P2，電爐中電流為，電爐中電流為IP2R47519A5A電源路端電壓為電源路端電壓為 UIR519 V95 V，流經(jīng)電源的電流為流經(jīng)電源的電流為 I1EUr120951A25A流過電解槽的電流為流過電解槽的電流為 IAI1I20A。(3)電解槽消耗的電功率電解槽消耗的電功率PAIAU2095 W1 900 W電解槽內(nèi)熱損耗功率電解槽內(nèi)熱損耗功率P熱熱I2Ar2020.5 W200 W電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能

5、的功率為電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率為P化化PAP熱熱1 700 W。答案答案(1)120 V(2)20 A(3)1 700 W一語通關(guān)一語通關(guān) 1 電爐為純電阻用電器，其消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱。電爐為純電阻用電器，其消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱。 2 電解槽為非純電阻用電器，其消耗的電能轉(zhuǎn)化為電熱和化學(xué)能兩部分。電解槽為非純電阻用電器，其消耗的電能轉(zhuǎn)化為電熱和化學(xué)能兩部分。1.如圖所示如圖所示， 電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì) E12 V， 內(nèi)電阻內(nèi)電阻 r0.5 。 將一盞額定電壓為將一盞額定電壓為 8 V，額定功率為額定功率為 16 W 的燈泡與一只線圈電阻為的燈泡與一只線圈電阻為 0.5 的直流

6、電動(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相的直流電動(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電連，燈泡剛好正常發(fā)光，通電 100 min，問：，問：(1)電源提供的能量是多少？電源提供的能量是多少？(2)電流對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功各是多少？電流對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功各是多少？(3)燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？解析解析(1)燈泡兩端電壓等于電源兩端電壓，燈泡兩端電壓等于電源兩端電壓，UEIr得總電流得總電流 IEUr8A電源提供的能量電源提供的能量E電電IEt81210060 J5.76105J。(2)通過燈泡的電流通過燈泡的電流 I1PU2A，電流對(duì)燈泡所做的功電流對(duì)燈泡

7、所做的功W1Pt1610060 J9.6104J通過電動(dòng)機(jī)的電流通過電動(dòng)機(jī)的電流 I2II16A電流對(duì)電動(dòng)機(jī)所做的功電流對(duì)電動(dòng)機(jī)所做的功W2I2U2t6810060 J 2.88105J。(3)燈絲產(chǎn)生的熱量燈絲產(chǎn)生的熱量 Q1W19.6104J電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q2I22rt620.510060 J1.08105J。 答 案答 案 (1)5.76105J(2)9.6104J2.88105J(3)9.6104J1.08105J電源的有關(guān)功率和電源的效率電源的有關(guān)功率和電源的效率1電源的有關(guān)功率和電源的效率電源的有關(guān)功率和電源的效率(1)電源的總功率：電源的總功率：P總總I

8、EI(U內(nèi)內(nèi)U外外)。(2)電源的輸出功率：電源的輸出功率：P出出IU外外。(3)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率：電源內(nèi)部的發(fā)熱功率：PI2r。(4)電源的效率：電源的效率：P出出P總總U外外E，對(duì)于純電阻電路，對(duì)于純電阻電路，RRr11rR。2輸出功率和外電阻的關(guān)系輸出功率和外電阻的關(guān)系在純電阻電路中，電源的輸出功率為在純電阻電路中，電源的輸出功率為PI2RE2 Rr 2RE2 Rr 24RrRE2 Rr 2R4r。(1)當(dāng)當(dāng) Rr 時(shí)，電源的輸出功率最大，時(shí)，電源的輸出功率最大，PmE24r。(2)當(dāng)當(dāng) Rr 時(shí)，隨著時(shí)，隨著 R 增大，增大，P 減小。減小。(3)當(dāng)當(dāng) Rr 時(shí)，隨著時(shí)，隨著 R 增

9、大，增大，P 增大。增大?！纠纠?2】電路圖如圖甲所示電路圖如圖甲所示，圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為流變化的關(guān)系圖像，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 15 ，定值電阻，定值電阻 R03 。甲甲乙乙(1)當(dāng)當(dāng) R 為何值時(shí)，為何值時(shí)，R0消耗的功率最大？最大值為多少？消耗的功率最大？最大值為多少？(2)當(dāng)當(dāng) R 為何值時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值為多少？為何值時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值為多少？思路點(diǎn)撥：思路點(diǎn)撥：(1)由題圖乙可求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，注意縱軸坐標(biāo)原點(diǎn)由題圖乙可求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，注意

10、縱軸坐標(biāo)原點(diǎn)不從不從 0 開始。開始。(2)R0為定值電阻，其電流越大，消耗功率越大。為定值電阻，其電流越大，消耗功率越大。(3)對(duì)電源來說對(duì)電源來說，RR0為電源外電阻為電源外電阻，當(dāng)當(dāng) rR0R 時(shí)時(shí)，電源輸出功率最大電源輸出功率最大。解析解析(1)由題圖乙知電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為：由題圖乙知電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為：E20 V，r20527.5 由題圖甲分析知道，當(dāng)由題圖甲分析知道，當(dāng) R0 時(shí)，時(shí)，R0消耗的功率最大，消耗的功率最大，最大值為最大值為 PmaxER0r2R02037.523 W10.9 W。(2)當(dāng)當(dāng) rRR0，即即 R4.5 時(shí)時(shí)，電源的輸出功率最大電源的輸出功率最大，最大

11、值為最大值為 PmaxER0Rr2(R0R)2034.57.52(34.5)W13.3 W。答案答案(1)010.9 W(2)4.5 13.3 W2將一個(gè)電源與一電阻箱連接構(gòu)成閉合回路將一個(gè)電源與一電阻箱連接構(gòu)成閉合回路，測(cè)得的電阻箱所消耗的功測(cè)得的電阻箱所消耗的功率率P 與電阻箱的讀數(shù)與電阻箱的讀數(shù) R 的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A電源最大輸出功率可能大于電源最大輸出功率可能大于 45 WB電源的內(nèi)阻為電源的內(nèi)阻為 5 C電源的電動(dòng)勢(shì)為電源的電動(dòng)勢(shì)為 45 VD電阻箱消耗的功率為最大值時(shí)，電源的效率大于電阻箱消耗的功率為最大值時(shí)，電源的效率大于 50%B由題圖可知由題圖可知，電源的輸出功率最大為電源的輸出功率最大為 45 W，故故 A 錯(cuò)誤錯(cuò)誤；當(dāng)內(nèi)當(dāng)內(nèi)、外電阻外