资源简介 第2节闭合电路的欧姆定律学习目标1.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律.2.理解内、外电压,理解闭合电路的欧姆定律.3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,会进行相关的电路分析和计算.重点难点1.会从能的守恒和转化定律推导出闭合电路的欧姆定律.(难点)2.理解内、外电压,理解闭合电路的欧姆定律.(难点)3.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系,会进行相关的电路分析和计算.(重点)自主探究一.电动势1.由导线、电源和用电器连成的电路叫作①。用电器和导线组成②,电源内部是③。2.在电源内部,存在着由④的电场。在这个电场中,静电力⑤正电荷向正极移动。因此,在电源内部要使正点荷向正极移动,就一定要有一种与静电力方向⑥的力作用于电荷才行。我们把这种力叫作⑦。也就是说,电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中,这种非静电力在做功,使电荷的电势能增加。从能量转化的角度看,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为⑧的装置。3.在电源内部,⑨所做的功与⑩之比来表示电源的这种特性,叫作?。在数值上等于非静电力把?的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移动电荷量时非静电力所做的功为,则电动势表示为?。单位:?,简称伏,字母。二.闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成?,跟内、外电路的电阻之和成?。2.公式表示:?三.路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:?2.当外电阻增大时,由可知电流?,路端电压?。3.当外电路断路时,电流?,此时路端电压等于?;当电源短路时,外电阻?,此时?答案:①闭合电路②外电路③内电路④正极指向负极⑤阻碍⑥相反⑦非静电力⑧电势能⑨非静电力⑩电荷量?电动势?1??伏特?正比?反比???减小?增大?变为0?电源电动势?探究思考【典例一】有一个电风扇,额定电压为U,额定功率为P,电动机线圈的电阻为R,把它接入电压为U的电路中,下列计算时间t内产生热量的方法中正确的是()A.B.C.D.以上三种方法均正确解析:答案:A解析:根据电功率公式,可得电路中的电流;由焦耳定律,得时间t内产生的热量,故A正确.【典例二】下列关于电功和电热的说法正确的是(???)A.在任何电路中都有、,且B.在任何电路中都有、,但不一定等于C.、均只有在纯电阻电路中才成立D.在任何电路中都成立,只在纯电阻电路中才成立解析:非纯电阻中,W=UIt用来求电功;Q=I2Rt用来求电热,但W>Q;只有在纯电阻电路,根据能量守恒电功和电热电相等,电功可用公式W=UIt计算,也可用公式W=I2Rt计算,故A错误;B正确;W=UIt可用于任何电路求总电功;而Q=I2Rt可以适用任何电路求热功,故CD错误;故选B.知识梳理1.电功公式:单位:焦耳,简称焦,符号2.电功率公式:适用于任何电路单位:瓦特,简称瓦,符号3.电热焦耳定律:热功率:随堂训练1.两只电阻的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是(??)A.两电阻的阻值为大于B.两电阻串联在电路中时,两端电压大于两端电压C.两电阻串联在电路中时,消耗的功率小于消耗的功率D.两电阻并联在电路中时,的电流小于的电流2.两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,A、B在相同的时间内产生的热量之比为(??)A.QA:QB=1:1?????B.QA:QB=2:1?????C.QA:QB=1:2?????D.QA:QB=4:13.有一台标有“220V50W”的电风扇,其线圈电阻为0.4Ω,在它正常工作时,下列求其每分钟产生的电热的四种解法中,正确的是(??)A.B.C.D.4.有四盏灯,接入如图电路中,、都标有“”字样,、都标有“”字样,把电路接通后,下列说法正确的是:(??)A.和一样亮B.和一样亮C.比亮D.比答案1.答案:C解析:A.由下图可知,当电流相同时,两端的电压大于两端的电压,即,由欧姆定律得:所以当电流相同时,电压越大,导体的电阻就越大,即.故A错误;B.两电阻串联在电路中时,电流相等,根据A的分析可知:即,故B错误;C.两电阻串联在电路中时,电流相等,根据可知:消耗的功率小于消耗的功率,故C正确;D.两电阻并联在电路中时,电压相等,根据得:的电流大于的电流,故D错误.故选C.2.答案:B解析:两电阻丝直径之比为1:2,则横截面积之比为1:4,根据电阻定律可知,电阻之比为2:1,根据,由于电流相等,通电时间相等,则产生的热量之比等于它们的电阻之比,即B正确。3.答案:C解析:电流,电风扇正常工作时产生的电热是由于内阻发热产生的,所以每分钟产生的热量为故选C.4.答案:D解析:根据可知,、的电阻为484欧姆,、的电阻为1210欧姆。、并联,根据并联电阻的特点,总电阻将小于最小电阻484欧姆。假设并联电路部分得到,那么根据串联电路特点,其余两部分肯定超过,因此不可能。由于、并联,电压相等,根据可知,电阻晓得将会得到较大功率,即比亮,所以B错。根据可知、电流一样,所以要比亮,所以A错。由于是干路电流,是支路的,所以说明比要亮PAGE-6-第3节实验:电池电动势和内阻的测量学习目标1.会测量电源的电动势和内阻。2.能够根据数据绘制数据图像。3.能够应用图像法计算电动势和内阻。重点难点1.会测量电源的电动势和内阻。(重点)2.能够应用图像法计算电动势和内阻。(难点)3.熟记伏安法,理解安阻法、伏阻法。(重点)自主探究一.实验思路1.电源有两个重要参数,分别是①和②2.利用电压表可以直接测量电池电压,若电压表是理想电压表,内阻无穷大,把电压表接人电池两极后③电流从电压表通过,外电路是④状态,此时电压表的示数即为电池电动势的大小;实验室的电压表和电池的正负极相连后⑤微小电流流过电压表,电压表的示数只是电池电动势的近似值。3.为了更精确地测量电池的电动势和内阻,可以把电源接在电路中,和外电路形成一个闭合电路,根据闭合电路的欧姆定律建立联系,由E=U+Ir知,只要测出⑥的两组数据,就可以列出两个方程,从而解出⑦。4.设计电路图如下:2.实验器材根据电路图完成电路时,所需要器材有,干电池,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干。三.测量物理量1.为了降低实验误差,可使用⑧改变外电路的电阻,进行⑨测量。2.根据多次测出的U、I值,作U-I图像处理数据较为方便,如图所示,将图线两侧延长,纵轴截距的数值就是电池的⑩,横轴截距(路端电压U=0)的数值就是?。图线斜率的绝对值等于电池的?,即?。答案:①电动势②电源③无④断路⑤有⑥⑦⑧滑动变阻器⑨多次⑩电动势?短路电流?内阻?。探究思考1.实验思路在计算外电路电压时,要用到公式:。这个公式中的和分别是电源电动势和内阻。那么我们就可以通过测量路端电压和干路电流来计算电动势和内阻。2.实验步骤(1)按照电路图把实物图连接好,电流表选用0~0.6A量程,电压表选用0~3V量程。(2)将滑动变阻器滑至阻值最大端,起到保护电路的作用。(3)闭合开关,通过调节活动变阻器阻值,改变电流表、电压表示数,进而得到多组数据()、()、()......(4)断开开关,整理器材。(5)处理数据,用公式法和图像法分别求出电源电动势和内阻。3.数据分析(1)公式法:将测得的数据填入下表:实验序号123456将化简成,使成为自变量,成为因变量,将测得的数据两两一组带入,得到算出对应的,并求出他们的平均值。,(2)图像法:把得到的电流、电压数值绘制直线图。如上图,绘制完图像后,把得到的数据以点的形式绘入表中。然后再画一条直线,使尽可能多的点在直线上,或使所有点都在直线附近。向两坐标轴用虚线延长直线,这时,计算直线的纵截距和斜率。根据可知,纵截距代表电动势E,斜率代表内电阻r。4.误差分析(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确。(2)系统误差:主要原因是电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些。U越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大,将测量结果与真实情况在U-I坐标系中表示出来,如图所示①为测量情况,②为真是情况,可见,。5.其他两种测量电路(1)采用安阻法测量电动势E和内电阻r将化简成,使成为自变量,成为因变量。这时我们发现,如果还是按照伏安法那样去联立计算,计算量就会非常大。这时我们可以选择直接用图像法去计算。数据经过处理后,用同样的方法绘制直线图,会得到类似下图的数据。这时,计算直线的纵截距和斜率。根据可知,纵截距代表内电阻r,斜率代表电动势E。(2).采用伏阻法测量电动势E和内电阻r将化简成,使成为自变量,成为因变量。数据经过处理后,用同样的方法绘制直线图,会得到类似下图的数据。这时,计算直线的纵截距和斜率。根据可知,纵截距代表,斜率代表。知识梳理随堂训练1.某电路如图所示,已知电池组的总内阻,外电路电阻,理想电压表的示数,则电池组的电动势E等于()A.B.C.D.2.如图所示,用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中,由于未考虑电流表的内阻,其测量值E和r与真实值和相比较正确的是()A.B.C.D.3.如图所示,两个不同闭合电路中两个不同电源的图象,则下列说法正确的是()A.电动势,短路电流B.电动势,内阻C.电动势,内阻D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大4.测一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图如图甲所示,图中电压表的示数表示路端电压,电流表的示数表示电路的总电流,滑动变阻器用于改变外电路的电阻。请回答下列问题:(1)甲图所示的电路图的实验误差是_____________(填“电压表的分流”或“电流表的分压”)。(2)某同学对实验做了适当改进,如乙图所示,给电压表串联一个与电压表内阻相等的定值电阻。①丙图中的图线为路端电压随总电流的变化关系图线,其中一条是由甲图电路得出的,另一条是由乙图电路得出的,则由甲图电路得出的是__________(填“”或“”),测量误差较小的是___________(填“”或“”)。②干电池真实的图线应位于丙图中的位置_________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。5.如图甲所示的电路中,均为定值电阻,且=100Ω,阻值未知,为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:(1)电源的电动势和内阻.(2)定值电阻的阻值.(3)滑动变阻器的最大阻值.答案以及解析1.答案:B解析:由欧姆定律,得又由闭合电路欧姆定律,得故选B2.答案:C解析:当不考虑电流表内阻的影响时,由闭合电路欧姆定律得,解得,。当考虑影响时,由闭合电路欧姆定律,,解得。比较两组结果知,,选项C正确。3.答案:AD解析:由闭合电路的欧姆定律得.当时电动势E等于路端电压U,即图线和U轴的交点就是电动势,由图知,两电源的电动势相等.当时,图线和I轴的交点就是短路电流,由图可知.A正确.而,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知,B、C错误.当工作电流变化量相同时,因为,电源2内电压变化较大,由闭合电路的欧姆定律得.所以电源2的路端电压变化较大.D正确4.答案:(1)电压表的分流;(2)①b;a;②Ⅲ解析:(1)甲图中电压表示数表示路端电压,电流表的示数表示总电流,可以看出电流表的示数小于总电流,差在电压表的支路电流上。(2)①给电压表串联一个电阻后,该支路的电阻增大,同样的路端电压情况下电流减小,所以电流表的示数更接近总电流,误差也就更小,所以甲电路得出图线,乙电路得出图线,b图线的误差更小。②同样电压的情况下,电路的总电流应大于电流表的示数,所以真实值在Ⅲ区域。5.答案:①.由闭合电路欧姆定律得:将图象中A、B两点的电压和电流代入得:①②解得,.②.当的滑片滑到最右端时,、均被短路,此时外电路电阻等于,且对应于图线上B点,故由B点的、值可求出的阻值为:.③.滑动变阻器的滑片置于最左端时,阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出:.又,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值.PAGE-9-第4节能源与可持续发展学习目标1.知道不同形式的能量转换,在转换的过程中能量总量保持不变。2.了解利用各种能量的方式,了解核裂变、核聚变。3.了解可再生能源和不可再生能源,认识能源过度开发的影响。重点难点重点1.认识到自然界中能量转化具有方向性。2.增强自身环保意识和可持续发展意识。自主探究一、能量守恒定律1,做机械运动的物体具有①和②相互之间可以转化;在电路中,电源将其他形式能转化为③,负载又把④转化为内能、光能和机械能,这些都说明各种自然现象之间能量的相互联系和转化。2,能量守恒定律的内容:能量既不会凭空⑤,也不会凭空消失,它只能从一种形式⑥为其他形式,或者从一个物体⑦到别的物体,在⑧或⑨的过程中,能量的总量保持⑩。二、能量转移或转化的方向性1.把刚刚煮熟的热鸡蛋拿出来放在冷水中,鸡蛋的温度?,水的温度?,最终鸡蛋和水的温度会?,这一过程是自发的;达到温度相同后,鸡蛋和水都不能自发地变回到原来的温度,这一例子说明,与热现象有关的宏观自然过程是?,虽然能量守恒,能量转化的过程中有些可以自然发生,有些则不能。2,能量的耗散:燃料燃烧时把自己的热量释放出去,但是不会?聚集起来供人类重新利用。3.能源危机:在能源的利用过程中,即在能量的转化过程中,能量在数量上虽未减少,但在可利用的?降低了,从便于利用的能源变成不便于利用的能源。4.能量转化的方向性:能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有?,所以自然界的能量虽然守恒,但还是很有必要?能源。三、能源的分类与应用1.煤炭、石油、天然气等化石能源无法短时间内再生,所以这类能源被叫作?。2.水能、风能、潮汐能等能源,归根结底来源于?这些能源在自然界中可以再生,叫作?。3.太阳能发电:目前我国是最大的光伏产品制造国,光伏即光伏发电系统,是通过太阳能电池将?直接转化成?。4.水力发电:水力发电对环境的影响小,成本低,水能是廉价的?资源。我国水电装机总量居世界第一。5.风能发电:我国风力资源丰富,利用风力将?能转化为?能,我国的风力发电已经走在世界前列,装机容量居全球之首。6.核能发电:有一些质量非常大的原子核像铀、钍和钚原子的原子核在?成质量较小的原子核时,会放出惊人的能量,核电站就是利用?发电的。有些质量较小的原子?在一起发生?也会释放巨大的能量。四、能源与社会发展1.人类对能源的利用大致经历了?、?和?三个时期。2.可持续发展的核心是追求?与?、?的平衡,既满足当代人的需求,又不损害子孙后代的需要。答案:①动能②势能③电能④电能⑤产生⑥转化⑦转移⑧转化⑨转移⑩不变?降低?升高?相同?不可逆的?自动?品质?方向性?节约?不可再生能源?太阳能?可再生能源?太阳能?电能?可再生?风?电?裂变?可控裂变?核聚合?聚变?柴薪?煤炭?石油?发展?资源?环境探究思考【典例一】1.关于能量耗散,下列说法正确的是(??)A.能量耗散是指在一定条件下,能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明,能量守恒定律是错误的C.能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但可利用的能量减少了D.能量不可能耗散,能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性答案:C解析:能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量在数量上并未减少,但可利用的能量减少了,能量转化的宏观过程是有方向性的,C正确。【典例二】2.下述有关功和能量的说法正确的是(??)A.物体做功越多,物体的能量就越大B.能量耗散表明,能量守恒定律具有一定的局限性C.摩擦力可能对物体做正功,也可能做负功,也可以不做功D.弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能答案:C解析:物体做功本领越大,我们说物体能量越大,A错误;能量耗散表明,能量尽管守恒,但能量使用中品质会变低,能量守恒具有普遍性,B错误;摩擦力可以是动力、阻力,所以可能对物体做正功,也可能做负功,物体静止不动时,摩擦力也可以不做功,C正确;在弹性限度范围内,弹簧伸长或缩短相同长度时,弹性势能相同,D错误。【典例三】3.关于能源,下列说法中正确的是(??)A.—次能源是可再生能源B.太阳能、核能属于新能源C.煤、石油、天然气属于新能源D.煤、石油、天然气是可再生能源答案:B解析:可以从自然界直接获取的能源叫一次能源,一次能源并不一定都是可再生能源,比如煤是一次能源,但属于不可再生能源,A错误;新能源是指传统能源之外的各种能源形式,指刚开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,根据新能源的概念可知太阳能、核能属于新能源,B正确;煤、石油、天然气属于化石能源,已经能够大量地开发利用,不属于新能源,C错误;可再生能源是指能在短时间内形成的能源,特点是取之不尽、用之不竭,而煤、石油、天然气的形成需要非常漫长的时间,因此煤、石油、天然气是不可再生能源.D错误。知识梳理PAGE-3-第1节电路中的能量转化学习目标1.理解电功和电功率的概念,知道电流做功的实质.2.理解焦耳定律的概念,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路.3.理解电功率和热功率.4.会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化.重点难点1.理解电功和电功率的概念,知道电流做功的实质.(重点)2.理解电功和电热的区别,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路.(难点)3.理解电功率和热功率.(重点)4.会从能量转化与守恒角度看电路中的能量转化.(难点)自主探究一.电功和电功率1.电热水壶工作时,①能转化为②能。2.在恒定电场中,电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电荷的③做功。3.若通过热水壶的电流为,热水壶两端的电压为,经过时间电流做的功④,功率⑤。二.焦耳定律1.焦耳定律的内容和表达式。(1)内容:⑥(2)表达式⑦2.电流的发热功率⑧三.电路中的能量转化1.电动机接上电源后,会带动风扇转动,从能量转化与守恒的角度看,电动机从电源获得的能量,一部分转化为⑨,一部分转化为⑩。2.设电动机消耗的功率为,电动机对外做功,输出的功率为,另外,电动机工作时自身也有能量损失,对应的功率为,他们之间满足?。3.设电动机两端的电压为,通过电动机线圈的电流为,可知?4.电动机刚停止工作时,我们发现外壳是热的,说明工作时有电能转化为内能。设电动机线圈的电阻为,可知?5.电动机线圈有电阻,所以有一部分电能转化为内能,而这一部分属于能量损失,忽略摩擦以及空气阻力,则有?6.正在充电的电池,电能除了转化为?之外,还有一部分转化为?。答案:①电②内③静电力④⑤⑥电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比⑦⑧⑨内能⑩机械能?????化学能?内能探究思考【典例一】有一个电风扇,额定电压为U,额定功率为P,电动机线圈的电阻为R,把它接入电压为U的电路中,下列计算时间t内产生热量的方法中正确的是()A.B.C.D.以上三种方法均正确解析:答案:A解析:根据电功率公式,可得电路中的电流;由焦耳定律,得时间t内产生的热量,故A正确.【典例二】下列关于电功和电热的说法正确的是(???)A.在任何电路中都有、,且B.在任何电路中都有、,但不一定等于C.、均只有在纯电阻电路中才成立D.在任何电路中都成立,只在纯电阻电路中才成立解析:非纯电阻中,W=UIt用来求电功;Q=I2Rt用来求电热,但W>Q;只有在纯电阻电路,根据能量守恒电功和电热电相等,电功可用公式W=UIt计算,也可用公式W=I2Rt计算,故A错误;B正确;W=UIt可用于任何电路求总电功;而Q=I2Rt可以适用任何电路求热功,故CD错误;故选B.知识梳理1.电功公式:单位:焦耳,简称焦,符号2.电功率公式:适用于任何电路单位:瓦特,简称瓦,符号3.电热焦耳定律:热功率:随堂训练1.两只电阻的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是(??)A.两电阻的阻值为大于B.两电阻串联在电路中时,两端电压大于两端电压C.两电阻串联在电路中时,消耗的功率小于消耗的功率D.两电阻并联在电路中时,的电流小于的电流2.两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,A、B在相同的时间内产生的热量之比为(??)A.QA:QB=1:1?????B.QA:QB=2:1?????C.QA:QB=1:2?????D.QA:QB=4:13.有一台标有“220V50W”的电风扇,其线圈电阻为0.4Ω,在它正常工作时,下列求其每分钟产生的电热的四种解法中,正确的是(??)A.B.C.D.4.有四盏灯,接入如图电路中,、都标有“”字样,、都标有“”字样,把电路接通后,下列说法正确的是:(??)A.和一样亮B.和一样亮C.比亮D.比答案1.答案:C解析:A.由下图可知,当电流相同时,两端的电压大于两端的电压,即,由欧姆定律得:所以当电流相同时,电压越大,导体的电阻就越大,即.故A错误;B.两电阻串联在电路中时,电流相等,根据A的分析可知:即,故B错误;C.两电阻串联在电路中时,电流相等,根据可知:消耗的功率小于消耗的功率,故C正确;D.两电阻并联在电路中时,电压相等,根据得:的电流大于的电流,故D错误.故选C.2.答案:B解析:两电阻丝直径之比为1:2,则横截面积之比为1:4,根据电阻定律可知,电阻之比为2:1,根据,由于电流相等,通电时间相等,则产生的热量之比等于它们的电阻之比,即B正确。3.答案:C解析:电流,电风扇正常工作时产生的电热是由于内阻发热产生的,所以每分钟产生的热量为故选C.4.答案:D解析:根据可知,、的电阻为484欧姆,、的电阻为1210欧姆。、并联,根据并联电阻的特点,总电阻将小于最小电阻484欧姆。假设并联电路部分得到,那么根据串联电路特点,其余两部分肯定超过,因此不可能。由于、并联,电压相等,根据可知,电阻晓得将会得到较大功率,即比亮,所以B错。根据可知、电流一样,所以要比亮,所以A错。由于是干路电流,是支路的,所以说明比要亮PAGE-1- 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第一节电路中的能量转化学案新人教版必修3.doc 2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第三节实验:电池电动势和内阻的测量学案新人教版必修3.doc 2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第二节闭合电路的欧姆定律学案新人教版必修3.doc 2020_2021学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第四节能源与可持续发展学案新人教版必修3.doc