高中物理第4章探究闭合电路欧姆定律电路中的能量转化与守恒学案沪科版选修3-1

高中物理第4章探究闭合电路欧姆定律电路中的能量转化与守恒学案沪科版选修3-1内容摘要：

B．在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求热功率 C．在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义 D．由 U＝ IR 可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求 P 既是电功率也是热功率 解析 首先要明确，欧姆定律 U＝ IR 只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中 没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同．其次， P＝ UI 表示电功率，而 P＝ I2R 表示热功率．因此，在纯电阻电路中， UI＝ I2R，消耗的电能全部转化为内能；而在非纯电阻电路中， UII2R，即消耗的电能只有部分转化为内能． 答案 BC 2． (非纯电阻电路 )一台电动机的线圈电阻与一个电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内 ( ) A．电炉放热与电动机放热相等 B．电炉两端电压小于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 答案 ABD 解析 电炉属于纯电阻元件，电动机属于非纯电阻元件，对于电炉有： U＝ IR，放热 Q＝ I2Rt，消耗功率 P＝ ： UIR，放热 Q＝ I2Rt，消耗功率 P＝ UII2R. 3． (热功率的计算 )一台电动机，额定电压是 100 V，电阻是 1 ，通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为 ( ) A． 500 W B． 25 W C． 1 000 W D． 475 W 答案 B 解析 电动机的热功率 P＝ I2r＝ 521 W＝ 25 W， B 正确， A、 C、 D 错误． 4． (闭合电路的功率和效率 )电源的效率 η 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图 3 所示， 直线 A 图 3 为电源 a的路端电压与电流的关系图线，直线 B 为电源 b 的路端电压与电流的关系图线．直线 C 为电阻 R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻 R 分别接到 a、 b两电源上，那么( ) A． R 接到电源 a 上，电源的效率较低 B． R 接到电源 b 上，电源的输出功率较大 C． R 接到电源 a 上，电源的输出功率较大，电源效率较高 D． R 接到电源 b 上，电源的输出功率较小，电源效率较高 答案 C 解析 电源的效率 η＝ UIEI＝ UE，由 题中图像可知 A与 C 交点处电压大于 B 与 C交点处电压，则 R 接在电源 a 上效率较高；电源输出功率 P＝ UI，由题中图像易得 R 接在电源 a 上输出功率较大， A、 B、 D 错误， C 正确． 题组一 电功、电热与电功率、热功率 1．电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法正确的是 ( ) A．路端电压一定逐渐变小 B．电源的输出功率一定逐渐变大 C．电源内部消耗的电功率一定逐渐变大 D．电源的输出电流一定变大 答案 ACD 解析 外电路的 电阻逐渐变小的过程中，由 U 外＝ RR＋ rE 知，路端电压一定逐渐变小．内电压变大，输出电流一定变大，电源内部消耗的电功率一定逐渐变大，但输出功率不一定变大． 2．当外电路的电阻分别为 8 Ω和 2 Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是 ( ) A． 1 Ω B． 2 Ω C． 4 Ω D． 6 Ω 答案 C 解析 由  ER1＋ r 2R1＝  ER2＋ r 2R2，代入数据解得 r＝ 4 Ω，选项 C 正确． 3．三只电阻 R R2 和 R3 按如图 1 所示连接，在电路的 A、 B 端加上恒定电压后，电阻R1 消耗的功率最大，。