第12章電能能量守恒定律（單元知識(shí)清單）高二物理（人教版2019）

第12章必備知識(shí)清單§1電路中的能量轉(zhuǎn)化1、電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，是通過電流做功來實(shí)現(xiàn)的。電流做功的實(shí)質(zhì)是恒定電場對自由電荷的靜電力作正功，電勢能減小，其它形式的能增加。2、電路中電場力對定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡稱電功，是表示量度電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的多少的物理量，是標(biāo)量。電功的計(jì)算式是W＝UIt。電功的國際單位是焦耳（J），常用單位是千瓦時(shí)（kWh），換算為1kWh＝3.6×106J。3、電功率是單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，是標(biāo)量。定義式是P＝Wt。國際單位是瓦特（W），常用單位是千瓦（kW），換算關(guān)系是1kW＝103W4、額定電壓是用電器正常工作時(shí)電壓（銘牌上標(biāo)出的電壓）。額定功率是用電器在額定電壓下的功率（銘牌上標(biāo)出的功率）。實(shí)際電壓時(shí)用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓。實(shí)際功率是用電器在實(shí)際電壓下的功率。5、焦耳定律的內(nèi)容：電流通過某導(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。數(shù)學(xué)表達(dá)式是：Q＝I2Rt。焦耳定律適用于6、熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I的二次方與導(dǎo)體電阻R的乘積，即P＝7、純電阻電路是只含有電阻的電路，把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。非純電阻電路是電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其它形式的能。在純電阻電路中，I＝UR；在非純電阻電路中，I<U§2閉合電路歐姆定律1、閉合電路是由導(dǎo)線、電源和用電器連成的電路。電源外部的電路叫外電路；電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電路。2、在電源外部，正電荷從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。在電源內(nèi)部，正電荷從負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極。3、電源是通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。在干電池中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能；在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能。4、非靜電力把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功跟被搬運(yùn)的電荷量的比值叫做電動(dòng)勢。電動(dòng)勢數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。定義式為E=W非靜電力q。電動(dòng)勢的國際單位是伏特（V），1V＝1J/C。電動(dòng)勢是標(biāo)量。電動(dòng)勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的大小，由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的5、電源的三個(gè)重要參數(shù)：電動(dòng)勢E，內(nèi)阻r，容量（單位為安·時(shí)（A·h）、毫安·時(shí)（mA·h））。6、在外電路中，沿電流方向電勢降低。在內(nèi)電路中，一方面存在內(nèi)阻，沿電流方向電勢降低，另一方面沿電流方向存在電勢“躍升”。7、外電路電阻稱為外電阻，用R表示；內(nèi)電路電阻稱為內(nèi)電阻，用r表示。8、閉合電路歐姆定律：閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：I=ER+r9、外電路上總的電勢降落叫做路端電壓，U外=IR；內(nèi)電路上總的電勢降落叫做內(nèi)電壓，U內(nèi)=Ir。10、斷路時(shí)，R→∞，I＝0，U路＝E。在電源末接入電路的情況下，用電壓表直接測量電池兩極所得到的數(shù)值，近似等于電源電動(dòng)勢的大小。短路時(shí)，R＝0，I＝E/r，U路＝0。11、電源的UI圖像的函數(shù)表達(dá)式是U=E-Ir，縱軸截距表示電動(dòng)勢E，橫軸截距表示短路電流I短12、電源提供的功率：P總=EI；電源的輸出功率：P出=U外I；電源內(nèi)阻上的熱功率：P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r13、判斷閉合電路動(dòng)態(tài)變化的常用結(jié)論是：“串反并同”。§3電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量1、測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的常見方法是伏安法。2、數(shù)據(jù)處理方法：①公式法：代入E=U1+I1r②圖像法：在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出幾組的U、I值畫出UI圖像，則縱軸截距表示電動(dòng)勢E，橫軸截距表示短路電流I短，斜率表示內(nèi)阻r。3、誤差分析：①電流表外接時(shí)的誤差來源是電壓表分流。路端電壓越大，電壓表分流越多。UI圖像中的測量值與真實(shí)值差別為：E測<E②電流表內(nèi)接時(shí)的誤差來源是電流表分壓。通過電源的電流越大，電流表分壓越多。UI圖像中的測量值與真實(shí)值差別為：E測=E4、采用伏阻法測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，可根據(jù)1U=rE?1R+1E5、采用安阻法測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，可根據(jù)1I=1E?R+rE，繪制1I§4能源與可持續(xù)發(fā)展1、能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。2、一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都有方向性。3、在能量轉(zhuǎn)化過程中，散失到環(huán)境中的內(nèi)能很難收集起來重新利用，這種現(xiàn)象叫能量的耗散。這一現(xiàn)象表明，在能源的利用過程中,能量的總量守恒,但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的能源變成不便于利用的能源