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2019-2020年高中物理
2.5焦耳定律(学生版)新人教版选修3-11.电流做功实质上是导体中的对自由电荷的在做功,电流做功的多少等于电能转化为的数量.2.电流做功的公式为,适用于.电功率的公式为,适用于.3.电流通过导体时产生的热量内能跟电流的成正比,跟导体的电阻成,跟通电时间成,这一规律叫焦耳定律,表达式为,适用于.焦耳定律是电流热效应的实验定律,凡计算电热都要用该规律.电热功率是描述电流做功产生电热的程度的物理量,公式为,适用于.4.只含有电阻的电路称为纯电阻电路,当有电流通过时,电能全部转化为内能,即电功电热,用公式表示为W=Q=I2Rt=UIt.含有电动机等非纯电阻元件的电路称为非纯电阻电路,电路中的电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能、化学能等,此时电功电热,电功表达式W=UIt,电热表达式为.5.两个绕线电阻分别标有“100Ω 10W”和“20Ω 40W”则它们允许通过的额定电流之比是 A./5B./20C./10D.1/20006.两个电阻分别标有“1A 4W”和“2A 1W”,则它们的电阻之比为 A.2∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶167.关于电功,下列说法中正确的有 A.电功的实质是电场力所做的功B.电功是电能转化为其他形式能量的量度C.电场力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大D.电流通过电动机时的电功率和热功率相等【概念规律练】知识点一 电功、电功率的计算1.关于四个公式
①P=UI;
②P=I2R;
③P=;
④P=,下列叙述正确的是 A.公式
①④适用于任何电路的电功率的计算B.公式
②适用于任何电路的电热功率的计算C.公式
①②③适用于任何电路电功率的计算D.以上均不正确2.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图a所示,将它与两个标准电阻R
1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图b所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图c所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R
1、R2消耗的电功率分别为PD、P
1、P2,它们之间的大小关系为 A.P1=4P2 B.PD=P/9C.P14P2D.PDP2知识点二 焦耳定律3.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt=t只适用于纯电阻电路C.在非纯电阻电路中,UII2RD.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
4.如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻RM=
0.6Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V.则1通过电动机的电流是多少?2输入到电动机的电功率是多少?3电动机工作1h所产生的热量是多少?【方法技巧练】
一、纯电阻电路中电功和电功率的计算方法
5.有四盏灯,接入如图所示的电路中,L1和L2都标有“200V 100W”字样,L3和L4都标有“220V 40W”字样,把电路接通后,最暗的灯是哪一盏?最亮的灯是哪一盏?6.额定电压都是110V,额定功率PA=100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V的电路上,两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个
二、纯电阻电路与非纯电阻电路中能量转化问题的分析7.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,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8.有一个直流电动机,把它接入
0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是
0.4A;若把电动机接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是
1.0A.则1电动机正常工作时的输出功率为多大?2如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?1.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V 40W”的灯泡,下列说法正确的是 A.接在110V的电路中时的功率为20WB.接在110V的电路中时的功率为10WC.接在440V的电路中时的功率为160WD.接在220V的电路中时的功率为40W2.通过电阻R的电流为I时,在时间t内产生的热量为Q;若电阻为2R,电流为I/2时,则在时间t内产生的热量为 A.4QB.2QC.Q/2D.Q/43.关于电功和电热,下面说法正确的是 A任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt且W=QB.任何电路中的电功W=UIt,电热Q=I2Rt但W有时不等于QC.电功W=UIt在任何电路中都适用,Q=I2Rt只在纯电阻电路中适用D.电功W=UIt,电热Q=I2Rt,只适用于纯电阻电路4.一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的电流为I,则 A.电动机t秒内产生的热量是Q=UItB.电动机t秒内产生的热量是Q=I2RtC.电动机的功率为P=I2RD.电动机的功率为P=U2/R5.两盏额定功率相同的灯泡A和B,其额定电压UAUB,则下列说法正确的是 A.两灯正常发光时,灯泡的电流强度IAIBB.两灯电阻RARBC.将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率PAPBD.将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率PA′PB′
6.如图所示,三个电阻R
1、R
2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,此电路中允许消耗的最大功率为 A.24WB.16WC.12WD.15W7.下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1min产生的热量为 电热水壶型号SP—356A额定电压220V额定功率1800W额定频率50Hz额定容量
1.5LA.
1.80×103JB.
1.10×104JC.
1.32×104JD.
1.08×105J
8.有A、B两个电阻,它们的伏安特性曲线如图所示,从图线可以判断 A.电阻A的阻值大于电阻BB.电阻A的阻值小于电阻BC.电压相同时,流过电阻A的电流强度较大D.两电阻串联时,电阻A消耗的功率较小9.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,直到热风将头发吹干.设电动机线圈电阻为R1,它与电热丝的电阻R2串联后接到直流电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则有
①P=IU
②P=I2R1+R2
③PIU
④P>I2R1+R2A.
①②B.
①④C.
②③D.
③④
10.如图所示,电源电压恒为U=14V,小灯泡L标有“4V 8W”,电动机的线圈电阻rM=
1.0Ω,当变阻器调到2Ω时,小灯泡与电动机均正常工作,求电动机的机械效率.11.一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转动轴使其不能转动,在线圈两端加电压为
0.3V时,电流为
0.3A.松开转动轴,在线圈两端加电压为2V时,电流为
0.8A,电动机正常工作.则该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?游标卡尺和螺旋测微器的原理与读数游标卡尺和螺旋测微器是高中阶段常用和两种测量长度的仪器,游标卡尺和螺旋测微器的读数是实验考查的重点,也是历年高考的热点
一、游标卡尺
1、游标卡尺的工作原理游标卡尺的种类较多,常用的有10分度、20分度和50分度三种,但其工作原理是相同的,下面就以10分度为例作以介绍⑴游标卡尺的构造卡尺结构如图所示主要由两部分组成,即可移动的游标部分A和主尺部分B组成⑵测量原理游标卡尺的主尺的最小刻度为1mm,游标上共有10个等分刻度,全长为9mm,也就是每个刻度为
0.9mm,比主尺上刻度小
0.1mm当测量爪并拢时游标的零刻度线与主尺的零刻度对齐,此时示数为0当游标向右移动
0.1mm,这时游标的1刻度与主尺的1刻度对齐同理当游标向右移动
0.2mm,这时游标的2刻度与主尺的2刻度对齐游标向右移动
0.3mm,这时游标的3刻度与主尺的3刻度对齐游标向右移动
0.9mm,这时游标的9刻度与主尺的9刻度对齐游标向右移动1mm,这时游标的10刻度与主尺的10刻度对齐游标向右移动
1.1mm,这时游标的0刻度线过了主尺的1mm刻度,且游标1刻度与主尺2刻度对齐依此类推右移动n.kmm,这时游标的0刻度线过了主尺的nmm刻度,且游标
0.k/m刻度与主尺n+
0.k/m刻度对齐
0.k指小数部分,m指游标卡尺的精度10分度的为
0.1,20分度的为
0.05,50分度的为
0.02,这种方法对
20、50分度的游标卡尺同样适用
2、游标卡尺的读数规则
(1)以游标零刻度线位置为准,在主尺上读取整毫米数L;
(2)看游标上哪一条刻度线与主尺上的某一刻度线(不管是第几条刻度线)对齐,由游标上对齐的刻度数n(即格数)乘以游标卡尺的精确度x(x=mmN为游标卡尺的分度值)得出毫米以下的小数;
(3)总的读数A为毫米整数加上毫米小数,即A=L+nx读数时应注意,游标卡尺的读数不需要估读
3、游标卡尺读数经常出现的错误有
(1)主尺上所标数值一般为cm数,有些同学误认为mm数;
(2)小数点后准确的位数错误;
(3)误将游标尺的边缘当作零刻度线
4、游标卡尺读数的技巧
(1)读数时先以mm为单位读数,读出后再按要求换算成其它单位;
(2)找准游标零刻度线,在主尺上读出游标零刻度线左侧最近的主尺刻度线的值;
(3)认清游标尺上的第几条刻度线与主尺的刻度对齐;
(4)弄清所用游标尺的精度;
(5)严格按公式A=L+nx计算结果读数练习
1.用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时,卡尺上的游标位置分别如图(a)、(b)所示这根金属管内径读数是cm,外径读数是cm,管壁的厚度是cm
2._________________mm
3._________________mm
4._________________mm
5._________________mm
二、螺旋测微器
1、螺旋测微器的构造原理螺旋测微器的构造如图所示它的刻度由固定刻度A和可动刻度B两部分构成固定刻度又分整毫米刻度和半毫米刻度,每个整毫米刻度为1mm可动刻度部分每旋转一周测微螺杆前进或后退
0.5mm,而每一周又分了50个刻度,所以每旋转一个刻度测微螺杆前进或后退=
0.01mm,所以螺旋测微器测量长度时可以精确到
0.01mm.
2、螺旋测微器读数规则
(1)以鼓轮边缘为准在固定刻度上读出整毫米数.
(2)从可动刻度上读出毫米以下的小数.
(3)测量长度为上述二者之和.
(4)公式L=L+k
0.01单位为mm注L为物体的长度,L表示固定刻度所显示的读数,k为与固定刻度线所对齐的可动刻度数注意
(1)读数时要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出.
(2)螺旋测微器读数时必须估读一位,即估读到
0.001mm这一位上.
6.读数练习。