单元复习【过知识】第十二章电能能量守恒定律-2022-2023学年高二物理单元复习（人教版2019必修第三册）

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一、电功、电功率和电热纯电阻电路与非纯电阻电路的比较：
二、闭合电路的欧姆定律1.公式(1)I＝ (只适用于纯电阻电路).(2)E＝ (适用于所有电路).2.路端电压与外电阻的关系(1)一般情况：U＝IR＝ E-Ir .(2)特殊情况：①当外电路断路时，I＝0，U＝ .②当外电路短路时，I短＝ ，U＝0.
电源的输出功率：P出＝IU（若是纯电阻电路，还可以用 推导出其它表达式。） .
3.电源功率问题：电源的总功率：P总＝IE＝IU外＋IU内 电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝IU内
当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝ 随着R值偏离r值越远，电源输出功率P越小。
电源最大输出功率问题（纯电阻）：P出＝I2R＝ ＝
1．能量守恒定律（1）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2．能量守恒定律的表达式
3.能量转移或转化的方向性（1）能量的耗散：其他形式的能转化为内能被环境吸收后不能再重复利用，这种现象叫作能量的耗散．（2）能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。（3）一切与热现象有关的宏观自然过程都是有方向性（不可逆）的。4.能量的分类（1）不可再生能源：煤炭、石油和天然气等。（2）可再生能源：水能和风能等。5.能源与社会发展（1）节约能源。 （2）发展新能源、清洁能源等。
实验：电池电动势和内阻的测量
一、实验原理路端电压与电流关系：U＝E-Ir，改变外电路阻值可测出多组U、I的值，可求出E、r的值。
1．滑动变阻器限流接法，无需选内外接法（保证电压表测路端电压）。2．注意电键一定要能控制到电压表， 不能让电压表直接接电源两端。
10.(多选) (2016·浙江模拟)现有充电器为一手机电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)A.充电器输出的电功率为UI＋I2rB.电能转化为化学能的功率为UI－I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为 ×100%
解析　当保险丝达到最大电流时电路中的总功率P1＝UI＝220×13 W＝2 860 W电饭煲和电灯同时使用的功率为：P1＝(1 500＋200) W＝1 700 W＜2 860 W，可以同时使用；取暖器和空调器同时使用的功率为：P2＝(750＋2 000) W＝2 750 W＜2860 W，可以同时使用；电饭煲和空调器同时使用的功率为：P3＝(1 500＋2 000) W＝3 500 W＞2 860 W，不可以同时使用；电灯、电视机和空调器同时使用的功率为：P4＝(2 00＋250＋2 000) W＝2 450 W＜2 860 W，可以同时使用；本题选C.
11.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.
(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流.
(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量.
　4 V　1.2×10－4 C
(3)如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率.
　 (2)S闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压U＝IR2＝1×6 V＝6 V，S断开后，电容器两端的电压为10 V.所以ΔU＝4 V，流过R1的总电荷量为ΔQ＝ΔUC＝1.2×10－4 C.
解析　(1)稳定时，电路中的电流 A.
13.(多选)对于能量的耗散理解正确的是(　　)A．能量的耗散说明能量在不断的减少B．能量的耗散遵循能量守恒定律C．能量的耗散说明能量不能凭空产生，但能量却可以凭空消失 D．能量的耗散从能量的角度反应出自然界中的宏观过程具有方向性
14.某市有20万台空调机，每台空调机在夏季平均使用60天，每天耗电8 kW·h.为了节约能源，该市政府建议大家都把室内设定温度提高1 ℃，这样每台空调机每天可节省6%的电能．那么这样做能使该市在夏季节省多少电能？已知标准煤的热值是2.92×107 J/kg.发电厂的发电效率是30%.请计算一下，这项节能建议的实现能在1年内节约多少吨标准煤？(结果均保留两位有效数字)
答案　2.1×1013 J　2.4×103 t