專題11電能能量守恒定律目錄目錄第一部分明晰學(xué)考要求·精準(zhǔn)復(fù)習(xí)第二部分基礎(chǔ)知識(shí)梳理·全面提升第三部分考點(diǎn)精講精練·對(duì)點(diǎn)突破考點(diǎn)一：電路中的能量轉(zhuǎn)化考點(diǎn)二：閉合電路的歐姆定律考點(diǎn)三：實(shí)驗(yàn)—測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)四：能源與可持續(xù)發(fā)展第四部分實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練·滿分必刷1、了解電路中的能量轉(zhuǎn)化；2、了解閉合電路的歐姆定律；3、了解實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量；4、了解能源與可持續(xù)發(fā)展。知識(shí)點(diǎn)一、電路中的能量轉(zhuǎn)化1．電功（1）定義：電流在一段電路中所做的功，等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流I、通電時(shí)間t三者的乘積。（2）公式：W＝UIt。（3）單位：國(guó)際單位是焦耳，符號(hào)是J。2．電功率（1）定義：電流在一段電路中所做的功與通電時(shí)間之比。（2）公式：P＝eq\f(W,t)＝UI。（3）單位：國(guó)際單位是瓦特，符號(hào)是W。（4）串聯(lián)電路功率關(guān)系①各部分電路電流I相同，根據(jù)P＝I2R，各電阻上的電功率與電阻成正比，即eq\f(P1,R1)＝eq\f(P2,R2)＝…＝eq\f(Pn,Rn)＝I2。②總功率P總＝UI＝（U1＋U2＋…＋Un）I＝P1＋P2＋…＋Pn。（5）并聯(lián)電路功率關(guān)系①各支路電壓相同，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)，各支路電阻上的電功率與電阻成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2。②總功率P總＝UI＝U（I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n）＝P1＋P2＋…＋Pn。結(jié)論：無(wú)論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，電路消耗的總功率均等于各負(fù)載消耗的功率之和。2．焦耳定律（1）內(nèi)容：電流通過(guò)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。（2）表達(dá)式：Q＝I2Rt。（3）熱功率①意義：表示電流發(fā)熱快慢的物理量。②定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。③公式：，單位：瓦特（W）。4．純電阻電路和非純電阻電路比較純電阻電路非純電阻電路舉例白熾燈、電爐、電熨斗電動(dòng)機(jī)、電解槽能量轉(zhuǎn)化情況電功和電熱的關(guān)系W＝Q，即IUt＝I2RtW＝Q＋E其他，UIt＝I2Rt＋E其他W＞Q電功率和熱功率的關(guān)系P＝P熱，即IU＝I2RP＝P熱＋P其他，即IU＝I2R＋P其他P＞P熱知識(shí)點(diǎn)二、閉合電路的歐姆定律1．電動(dòng)勢(shì)（1）非靜電力：電源把正電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極的力。（2）電源：通過(guò)非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。（3）電動(dòng)勢(shì)：①意義：電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，即非靜電力移送相同電荷量的電荷做功越多，做功本領(lǐng)越強(qiáng)，則電動(dòng)勢(shì)越大。②定義：非靜電力所做的功與所移動(dòng)的電荷量之比叫作電動(dòng)勢(shì)。③公式：E＝eq\f(W,q)。是電動(dòng)勢(shì)的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無(wú)關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的，不同種類的電源電動(dòng)勢(shì)大小不同。單位：伏特，用“V”表示。2．內(nèi)電路、外電路、內(nèi)電壓、外電壓 （1）內(nèi)電路、內(nèi)電阻、內(nèi)電壓①將電源和用電器連接起來(lái)，就構(gòu)成閉合電路，如圖所示，電源內(nèi)部的電路叫閉合電路的內(nèi)電路。內(nèi)電路的電阻叫電源的內(nèi)阻。②當(dāng)電路中有電流通過(guò)時(shí)，內(nèi)電路兩端的電壓叫內(nèi)電壓，用U內(nèi)表示。（2）外電路、外電壓（又稱路端電壓）電源外部由用電器和導(dǎo)線組成的電路叫外電路，在外電路中，沿電流方向電勢(shì)降低。外電路兩端的電壓叫外電壓，也叫路端電壓，用U外表示。（3）三者關(guān)系：E＝U內(nèi)＋U外。3．閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路中的電流與電源電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比。（2）表達(dá)式：I＝eq\f(E,R＋r)公式中，R表示外電路總電阻，E表示電源的電動(dòng)勢(shì)，r是電源內(nèi)阻。適用純電阻電路。（3）常用的變形公式：E=U外+U內(nèi)，適用純電阻電路。4．路端電壓與電流的關(guān)系（1）路端電壓的表達(dá)式：U＝E－Ir。（2）圖象（U－I）：由U＝E－Ir知，電源的U－I圖像是一條傾斜的直線，如圖所示，圖像中U軸截距E表示電源電動(dòng)勢(shì)，I軸截距I0等于短路電流（縱、橫坐標(biāo)都從零開(kāi)始），斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。（3）路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律對(duì)一定電源，電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r是一定的。當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由I＝eq\f(E,R＋r)可知電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大。當(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I＝eq\f(E,R＋r)可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減小。知識(shí)點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量1．實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路歐姆定律。2．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）計(jì)算法：由E＝U1＋I(xiàn)1r，E＝U2＋I(xiàn)2r可解得E＝eq\f(I1U2－I2U1,I1－I2)，r＝eq\f(U2－U1,I1－I2)?？梢岳肬、I的值多求幾組E、r的值，算出它們的平均值。（2）用作圖法：以路端電壓U為縱軸，以干路電流I為橫軸，作U?I圖線，如圖所示。（1）圖線與縱軸交點(diǎn)（在縱軸上的截距）代表電源的電動(dòng)勢(shì)E；若電源內(nèi)阻r＝0（理想電源），則U＝E。（2）圖線與橫軸交點(diǎn)，縱軸起點(diǎn)為零（即原點(diǎn)電壓為0）時(shí)，橫軸截距等于外電路短路時(shí)的電流I短＝eq\f(E,r)；（3）圖線的斜率絕對(duì)值代表電源的內(nèi)阻r，即r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝eq\f(E,r)。3．實(shí)驗(yàn)器材：電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺。4．基本操作（1）電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路。（2）把滑動(dòng)變阻器的滑片移到使阻值最大的一端。（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)（I1，U1）。用同樣的方法再測(cè)量幾組I、U值，填入表格中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456I/AI1I2I3I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U6（4）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材。（5）以U為縱軸，I為橫軸，將記錄的電壓、電流標(biāo)在坐標(biāo)圖上，過(guò)這些點(diǎn)作一條直線，根據(jù)縱軸截距求出電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)斜率大小求出內(nèi)電阻。5．注意事項(xiàng)（1）可選用舊電池。（2）電流不要過(guò)大，讀數(shù)要快。（3）計(jì)算法求E、r：要測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些。（4）合理選擇標(biāo)度：為使圖線分布空間大，如圖，縱坐標(biāo)可以不從零開(kāi)始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，電源的內(nèi)阻不能用r＝確定，應(yīng)根據(jù)r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|確定。（5）電流表要內(nèi)接（因?yàn)閞很?。ＶR(shí)點(diǎn)四、能源與可持續(xù)發(fā)展1．能量守恒定律（1）內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。這個(gè)規(guī)律叫做能量守恒定律。（2）確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的不可能性；（3）意義：能量守恒定律的建立，是人類認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。2．能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性（1）能量耗散：自然界中集中度較高（即有序度較高）的能量，如機(jī)械能、電能、化學(xué)能，當(dāng)他們變?yōu)榄h(huán)境的內(nèi)能后，就成為更加分散也就是無(wú)序度更大的能量，沒(méi)有辦法把這些分散的無(wú)序度更大的內(nèi)能重新變成有序度較高的能量加以利用，這樣的轉(zhuǎn)化過(guò)程叫做能量耗散。（2）能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的方向性：能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的自發(fā)變化過(guò)程具有方向性。一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的。3．品質(zhì)降低：能量從高度有用的形式降級(jí)為不大可用的形式叫品質(zhì)降低。能量在利用過(guò)程中，總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的能量。4．能源的分類（1）化石能源——不可再生能源：煤炭、石油和天然氣是目前人類生產(chǎn)、生活中使用的主要能源，這類能源又叫作化石能源?；茉礋o(wú)法在短時(shí)間內(nèi)再生，所以這類能源被叫作不可再生能源。（2）可再生能源：水能、風(fēng)能、潮汐能等能源，歸根結(jié)底來(lái)源于太陽(yáng)能這些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。練考點(diǎn)一、電路中的能量轉(zhuǎn)化【典型例題1】關(guān)于公式①P＝UI；②P＝I2R；③P＝eq\f(U2,R)；下列敘述正確的是（）A．公式①適用于任何電路求電功率，公式①②適用于任何電路求熱功率B．在純電阻電路中，①②③公式都適用于求電功率，也適用于求熱功率C．在非純電阻電路中，①②③均可求電功率D．只要是求電路的熱功率，公式②③均可以用【答案】B【解析】由于U＝IR只適合純電阻電路，在純電阻電路中三者沒(méi)有區(qū)別，在非純電阻電路中三者各不相同，故A錯(cuò)誤，B正確；由上述分析可知，在非純電阻電路中，公式①可用于求電功率，故C錯(cuò)誤；對(duì)于非純電阻電路，公式③不適用求熱功率，故D錯(cuò)誤?！镜湫屠}2】?jī)筛赏N材料制成的均勻電阻絲A、B并聯(lián)在電路中，A的長(zhǎng)度為2L，直徑為d；B的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為2d，那么通電后，A、B在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．QA∶QB＝1∶8B．QA∶QB＝8∶1C．QA∶QB＝1∶2D．QA∶QB＝4∶1【答案】A【解析】電阻絲A、B的長(zhǎng)度之比為2∶1，直徑之比為1∶2，則橫截面積之比為1∶4，根據(jù)R＝ρeq\f(L,S)知，電阻之比為8∶1，電阻絲A、B并聯(lián)在電路中，電壓相同，根據(jù)I＝eq\f(U,R)可得電阻絲A、B中的電流之比為IA∶IB＝1∶8，根據(jù)Q＝I2Rt可知電阻絲A、B在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為QA∶QB＝1∶8，故選A?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】如圖所示，某住戶有電爐、微波爐、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等家用電器。停電時(shí)，用歐姆表測(cè)得A、B間電阻為R；供電后所有電器均使用，測(cè)得A、B間電壓為U，進(jìn)線電流為I，則該住戶用電的總功率為（）A．P＝I2R B．P＝UIC．P＝eq\f(U2,R) D．P＝I2R＋eq\f(U2,R)【答案】B【解析】加在住戶兩端的電壓為U，進(jìn)線電流為I，所以該住戶用電的總功率為P＝UI，故B正確；洗衣機(jī)、電風(fēng)扇等家用電器為非純電阻電器，其電功率不可以用P＝I2R或P＝eq\f(U2,R)計(jì)算，更不能用P＝I2R＋eq\f(U2,R)計(jì)算，故A、C、D錯(cuò)誤?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖所示為某兩個(gè)電阻的U－I圖像，則電阻之比R1∶R2、把兩電阻串聯(lián)后接入電路時(shí)消耗功率之比P1∶P2及并聯(lián)后接入電路時(shí)消耗功率之比P1′∶P2′分別是（）A．2∶12∶11∶2B．2∶11∶22∶1C．1∶21∶22∶1D．1∶22∶11∶2【答案】A【解析】根據(jù)R＝eq\f(U,I)，結(jié)合U－I圖像可知R1∶R2＝6∶3＝2∶1，根據(jù)P＝I2R，結(jié)合串聯(lián)電路的電流相等，則P1∶P2＝R1∶R2＝2∶1，根據(jù)功率P＝eq\f(U2,R)，結(jié)合并聯(lián)電路的電壓相等，則P1′∶P2′＝R2∶R1＝1∶2，故選A?？键c(diǎn)二、閉合電路的歐姆定律【典型例題1】鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示（）A．電源將1C的正電荷從正極移至負(fù)極的過(guò)程中，2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．電源將1C的正電荷從負(fù)極移至正極的過(guò)程中，2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．鉛蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹．鉛蓄電池比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V）的體積大，故電動(dòng)勢(shì)大【答案】B【解析】鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，表示非靜電力將1C的正電荷從電源的負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移送到正極時(shí)所做的功為2J，即2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，與時(shí)間無(wú)關(guān)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；電源的電動(dòng)勢(shì)表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)比一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)大，與二者的體積大小無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤?！镜湫屠}2】在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝3V，電源的內(nèi)阻r＝2Ω，電阻R＝8Ω，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則閉合開(kāi)關(guān)S后，電阻R兩端的電壓為（）A．0.6VB．2.4VC．3.0VD．3.6V【答案】B【解析】根據(jù)題意，由閉合電路歐姆定律可得，電阻R兩端的電壓為U＝eq\f(E,R＋r)·R代入數(shù)據(jù)解得U＝2.4V，故選B?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】某型號(hào)的干電池，在其外殼上標(biāo)注有“9伏”的字樣，這表示（）A．1C正電荷通過(guò)該電池的過(guò)程中，有9J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．該電池在單位時(shí)間內(nèi)有9J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．電池短路時(shí)，該電池輸出的電流為9AD．將該電池接入電路后，電池兩端的電壓始終為9V【答案】A【解析】干電池的電動(dòng)勢(shì)為9V，則1C正電荷通過(guò)該電池的過(guò)程中，非靜電力做功9J，有9J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；干電池的電動(dòng)勢(shì)表征的是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，并不是該電池在單位時(shí)間內(nèi)有9J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯(cuò)誤；干電池的內(nèi)阻未知，無(wú)法確定電池短路時(shí)的輸出電流，故C錯(cuò)誤；將該電池接入電路后，電池兩端電壓為路端電壓，如果外電路正常工作，則路端電壓小于電動(dòng)勢(shì)，故D錯(cuò)誤?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω，斷開(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為6V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，電壓表為理想電表，則電源的內(nèi)阻r為（）A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω【答案】D【解析】斷開(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為6V，則電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理及閉合電路歐姆定律，則電源的內(nèi)阻r＝4Ω，故選D?？键c(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量【典型例題1】下列給出多種用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的數(shù)據(jù)處理方法，既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的是（）A．測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E＝U1＋I(xiàn)1r和E＝U2＋I(xiàn)2r，求出E和rB．多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，分別求出其平均值C．測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫(huà)出U－I圖像，再根據(jù)圖像求出E、rD．多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓即電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內(nèi)阻r【答案】C【解析】選項(xiàng)A中僅測(cè)量?jī)山M數(shù)據(jù)就求出E、r，偶然誤差較大；選項(xiàng)B中計(jì)算E、r的平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；選項(xiàng)D中分別求出I、U的平均值再進(jìn)行處理的方法是錯(cuò)誤的；選項(xiàng)C是用圖像法處理數(shù)據(jù)，既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便，故C正確?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】某實(shí)驗(yàn)小組選用以下器材測(cè)定電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A）待測(cè)電池組（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻約為1Ω）開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）該小組連接的實(shí)物電路如圖所示，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的編號(hào)是________。（2）改正這條導(dǎo)線的連接后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________（填“a”或者“b”）端?！敬鸢浮浚?）5（2）a【解析】（1）按原電路測(cè)量，測(cè)得的電源內(nèi)阻包含了電流表的內(nèi)阻（電流表內(nèi)接法），導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大。導(dǎo)線5一端接電壓表正極，另一端應(yīng)接電流表正極或電源正極。（2）為保護(hù)電路，在閉合開(kāi)關(guān)前，電路總電阻應(yīng)最大，滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的a端?？键c(diǎn)四、能源與可持續(xù)發(fā)展【典型例題1】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B．某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．能量既不會(huì)創(chuàng)生也不會(huì)消失D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了【答案】D【解析】選項(xiàng)A、B、C對(duì)應(yīng)著能量守恒定律的內(nèi)容；石子的機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，而不是消失，A、B、C正確，D錯(cuò)誤?！镜湫屠}2】電冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，下列說(shuō)法正確的是（）A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．熱量不可以從低溫物體傳到高溫物體C．熱量的傳遞過(guò)程不具有方向性D．在自發(fā)的條件下熱量的傳遞過(guò)程具有方向性【答案】D【解析】自然界一切自發(fā)過(guò)程都有方向性，如傳熱，熱量總是由高溫物體自發(fā)地傳向低溫物體；又如擴(kuò)散，氣體總是自發(fā)地由密度大的地方向密度小的地方擴(kuò)散。在外界幫助下氣體可以由密度小的地方向密度大的地方擴(kuò)散，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，電冰箱就是借助外界做功把熱量從低溫物體傳向高溫物體，故選D?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】能源有不同的分類方式。下列各組能源中，全部屬于圖中所示陰影部分的是（）A．水能、地?zé)崮?、太?yáng)能B．風(fēng)能、潮汐能、核能C．核能、地?zé)崮?、水能D．太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能【答案】D【解析】地?zé)崮苁莵?lái)自地球內(nèi)部的能量，核能來(lái)自核聚變或核裂變產(chǎn)生的能量，潮汐能不是來(lái)自太陽(yáng)。而太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能都是來(lái)自太陽(yáng)，且它們都屬于新能源和可再生能源，故選D?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練2】在能源消耗的過(guò)程中，我們無(wú)法把一些能源消耗產(chǎn)生的內(nèi)能收集起來(lái)重新利用，這種現(xiàn)象叫作能量的耗散。對(duì)于能量耗散理解正確的是（）A．能量耗散說(shuō)明能量在不斷的減少B．能量耗散不遵循能量守恒定律C．能量耗散說(shuō)明能量不能憑空產(chǎn)生，但能量卻可以憑空消失D．能量耗散從能量的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性【答案】D【解析】能量耗散是能量變成了無(wú)法收集利用的內(nèi)能，能量不會(huì)減少，故A錯(cuò)誤；能量守恒定律適用于整個(gè)自然界，物質(zhì)能量變化遵循能量守恒定律，故能量耗散遵循能量守恒定律，故B錯(cuò)誤；能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，故C錯(cuò)誤；能量耗散是一個(gè)宏觀過(guò)程，代表著能量向不可收集利用的方向轉(zhuǎn)化，反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有方向性，故D正確。1．室內(nèi)有幾種家庭常用電器：1.5kW的電飯煲、200W的電冰箱、750W的取暖器、250W的電視機(jī)和2kW的空調(diào)器。如果進(jìn)線處有13A的保險(xiǎn)絲，供電電壓為220V，下列情況下不能同時(shí)使用的是（）A．電飯煲和電冰箱B．取暖器和空調(diào)器C．電飯煲和空調(diào)器D．電冰箱、電視機(jī)和空調(diào)器【答案】C【解析】電路中允許的最大功率為Pm＝UI＝2860W。用電器的功率之和大于Pm時(shí)，用電器就不可以同時(shí)使用，故選C。2．有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙鐵和電風(fēng)扇，它們的額定電壓和額定功率均為“220V60W”?，F(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生的熱量A．日光燈最多B．電烙鐵最多C．電風(fēng)扇最多D．一樣多【答案】B【解析】電烙鐵是純電阻用電器，即以發(fā)熱為目的，電流通過(guò)它就是用來(lái)產(chǎn)生熱量的，而日光燈和電風(fēng)扇是非純電阻用電器，電流通過(guò)它們時(shí)產(chǎn)生的熱量很少，電能主要轉(zhuǎn)化為其他形式的能（光能和葉片動(dòng)能）。綜上所述，B正確。3．一只電爐的電阻絲和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻相等，都是R，設(shè)通過(guò)的電流強(qiáng)度相同，則在相同的時(shí)間內(nèi)，關(guān)于這只電爐和這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱情況，下列說(shuō)法中正確的是A．電爐產(chǎn)生的熱量少于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量B．電爐產(chǎn)生的熱量多于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量C．電爐和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量相等D．無(wú)法判斷【答案】C【解析】用電器產(chǎn)生的熱量要根據(jù)焦耳定律來(lái)計(jì)算，由題可知，電阻相等，電流相等，時(shí)間相同，所以根據(jù)Q=I2Rt可知，電爐產(chǎn)生的熱量等于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，所以ABD錯(cuò)誤，C正確。4．如圖所示，電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)到電路中，且電阻R和電動(dòng)機(jī)M線圈的電阻相等，接通電鍵后，電動(dòng)機(jī)正常工作。設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2，經(jīng)時(shí)間t，電流通過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量為Q1，電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為Q2，則下列結(jié)論中正確的是A．U1>U2，Q1=Q2B．U1<U2，Q1=Q2C．U1=U2，Q1>Q2D．U1<U2，Q1<Q2【答案】B【解析】設(shè)開(kāi)關(guān)接通后，電路中電流為I，對(duì)于電阻R，由歐姆定律得U1=IR，對(duì)于電動(dòng)機(jī)，U2＞IR，則U1＜U2，根據(jù)焦耳定律得Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，則Q1=Q2，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5．理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，直到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)后接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的電功率為P，則有①P＝IU②P＝I2（R1＋R2）③P>IU④P＞I2（R1＋R2）A．①② B．①④ C．②③ D．③④【答案】B【解析】在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來(lái)計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來(lái)計(jì)算，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的，但對(duì)于電動(dòng)機(jī)等非純電阻，第一個(gè)計(jì)算的是總功率，第二個(gè)只是計(jì)算發(fā)熱的功率，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的。因?yàn)殡姶碉L(fēng)機(jī)屬于非線性電阻，其消耗的電能，一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而熱功率PQ=I2（R1+R2），所以P=UI>I2（R1+R2），故B正確。6．如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U－I圖象，則下列說(shuō)法中正確的是A．電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，短路電流I1＞I2B．電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，內(nèi)阻r1＞r2C．電動(dòng)勢(shì)E1＞E2，內(nèi)阻r1＜r2D．當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較小【答案】A【解析】由圖象可知E1＝E2，r1＜r2，又因?yàn)棣內(nèi)＝ΔI·r，所以ΔU外＝－ΔI·r，故ΔI相同時(shí)，r越大，路端電壓變化越大。7．如圖所示，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升．已知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E，通過(guò)電源的電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻，則A．電源內(nèi)阻r＝eq\f(E,I)－RB．電源內(nèi)阻r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－RC．如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率不變D．如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，較短時(shí)間內(nèi)電源消耗的功率將變小【答案】B【解析】本題主要考查學(xué)生對(duì)歐姆定律適用范圍、電功和電熱的區(qū)別，要求學(xué)生熟練掌握歐姆定律，電功率及焦耳定律的應(yīng)用．由于電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件，歐姆定律不再適用，電動(dòng)機(jī)的輸入功率P1＝UI，熱功率P2＝I2R，輸出功率P3＝mgv，P1＝P2＋P3，可解得：U＝IR＋eq\f(mgv,I)，又由閉合電路歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)r，解得：r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－R；當(dāng)電動(dòng)機(jī)被卡住時(shí)，電動(dòng)機(jī)變成純電阻元件，總電流I總＝eq\f(E,R＋r)，電流增大，故電源消耗的功率P增大，所以選項(xiàng)B正確。8．如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知A．R的阻值為1.5ΩB．電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電源內(nèi)部消耗的功率為4.5W【答案】A【解析】由直線Ⅰ可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1.5Ω，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由直線Ⅱ可知，R的阻值為1.5Ω，選項(xiàng)A正確；閉合回路的電流為I＝eq\f(E,R＋r)＝1A，則電源的輸出功率為P出＝EI－I2r＝1.5W，電源內(nèi)部消耗功率為P內(nèi)＝I2r＝1.5W，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。9．在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖所示，M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)A．RM變大，且R越大，U增大越明顯B．RM變大，且R越小，U增大越明顯C．RM變小，且R越大，U增大越明顯D．RM變小，且R越小，U增大越明顯【答案】C【解析】傳感器M與R并聯(lián)，再與S串聯(lián)，S兩端電壓U增大，說(shuō)明線路電流增大，總電阻變小，傳感器RM變??；傳感器電阻RM與R的并聯(lián)值R并＝eq\f(RMR,RM＋R)＝eq\f(RM,\f(RM,R)＋1)，顯然R越大，RM變化相同值時(shí)，R并變化越大，此時(shí)干路電流變化越大，U增大越明顯，綜上所述，選項(xiàng)C正確。10．通過(guò)電阻R的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為R，電流為2I，則在eq\f(t,2)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為（）A．4QB．2QC．eq\f(Q,2)D．eq\f(Q,4)【答案】B【解析】依題意，有Q＝I2Rt，則條件變化時(shí)，Q′＝（2I）2Req\f(t,2)＝2Q，故選B。11．在閉合電路中，下列敘述正確的是（）A．閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比B．當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于零C．當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流無(wú)窮大D．當(dāng)外電阻增大時(shí)，電源兩端的電壓不變，一直等于電源電動(dòng)勢(shì)【答案】A【解析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(E,R＋r)可知，閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比，選項(xiàng)A正確；當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流為eq\f(E,r)，不是無(wú)窮大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)U＝IR＝eq\f(RE,R＋r)＝eq\f(E,1＋\f(r,R))，當(dāng)外電阻增大時(shí)，電源兩端的電壓增大，一直小于電源電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12．（2019·江蘇卷）如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω.斷開(kāi)S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為（）A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω【答案】A【解析】電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，閉合S后路端電壓U＝IR＝eq\f(ER,R＋r)，代入數(shù)據(jù)得r＝1Ω，故A正確。13．如圖所示為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是（）A．電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0VB．電源的內(nèi)阻為12ΩC．電源的短路電流為0.5AD．電流為0.3A時(shí)的外電阻是8Ω【答案】A【解析】由題圖可知電源的U－I圖像的縱軸坐標(biāo)并不是從零開(kāi)始的，故縱軸上的截距雖為電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝6.0V，但橫軸上的截距0.5A并不是電源的短路電流，且電源內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對(duì)值計(jì)算，即r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝eq\f(6.0－5.0,0.5－0)Ω＝2Ω.由閉合電路歐姆定律可得電流I＝0.3A時(shí)，外電阻R＝eq\f(E,I)－r＝18Ω。故選A。14．低碳生活是一種綠色而又環(huán)保的新型生活方式，日常生活注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)水，從點(diǎn)滴做起，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球．下列關(guān)于能源與能量的理解正確的是（）A．能量是守恒的，沒(méi)有必要提倡