12.1 电路中的能量转化

1、下，如图1所示，为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计，列车启动后电源自动关闭。
（1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。
若某时刻列车的速度为，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 （1）M接电源正极，理由见解析（2）（3）若恰好为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场，若不是整数，设的整数部分为N，则需设置N+1块有界磁场（2）由题意，启动时ab、cd并联，设回路总电阻为，由电阻的串并联知识得；设回路总电阻为I，根据闭合电路欧姆定律有设两根金属棒所受安培力之和为F，有F=BIl根据牛顿第二定律有F=ma，联立式得设cd受到的平均安培力为，有以向右为正方向，设时间内cd受。

2、微观粒子做无规则运动。
温度越高，微观粒子运动越快，物体的内能越大。
【知识拓展】1理论上，温度达到273.13(即绝对温度0K)时，分子才会停止运动，但实际上这个温度是不存在的。
所以说，分子都在做无规则运动。
特别注意“0时分子的无规则运动停止”或“0时物体的内能为零”这样的说法是错 误的。
2同一物体，温度越高内能越大。
不同物体的内能多少无法比较。
3物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如冰块吸热熔化过程中，内能增加，但温度不变。
二、内能的改变(a)1改变物体内能的途径有_做功_和_热传递_。
摩擦生热、压缩气体等都是对物体做功，可以增加物体的内能；高温气体(如水蒸气)将瓶塞冲出，是物体(气体)对外做功，物体的内能减少。
对物体加热可以增加物体内能，对物体冷却可以减少物体内能。
这是通过热传递改变物体的内能。
【知识拓展】1热传递的形式有传导、对流和辐射三种形式，固体的热传递以传导为主，对流通常发生在液体和气体中，真空中通过辐射进行热传递。
2物体的热传导能力与物体的导电能力类似，导电能力越强，一般导热能力也越强。

3、最大， 此时它的加速度最大， 设此时回路的感应电动势为E， 则 EBLv1， I E 2r cd棒受到的安培力FcdBIL 根据牛顿第二定律，cd棒的最大加速度aF cd m 联立以上各式解得aB 2L2 2gR 2mr (3)根据能量守恒定律，两棒在导轨上运动过程产生的焦耳热Q1 22mv 2 1 1 22mv 1 21 2mv 2 2 22 49mgR 10.(多选)如图所示， 阻值为R的金属棒从图示ab位置分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到 ab位置，若v1v212，则在这两次过程中( ) A回路电流I1I212 B产生的热量Q1Q212 C通过任一截面的电荷量q1q212 D外力的功率P1P212 【答案】 AB 【解析】 回路中感应电流为：IE R BLv R ，Iv，则得：I1I2v1v212，故 A 正确；产生的热量为： QI 2RtBLv R 2Rs v B 2L2sv R ，Qv，则得：Q1Q2v1v2。

4、5 电磁感应中的能量转化与守恒电磁感应中的能量转化与守恒 学科素养与目标要求 物理观念：进一步熟练掌握牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等力学基本规律 科学思维：1.掌握电磁感应中动力学问题的分析方法，建立解决电磁感应中动力学问题的思 维模型.2.理解电磁感应过程中能量的转化情况，能用能量的观点分析和解决电磁感应问题 1在导线切割磁感线运动产生感应电流时，电路中的电能来源于机械能机械能借助于电。

5、第一节第一节 电路中的能量电路中的能量 学习目标 1.理解电功 电功率 热功率的概念， 知道它们的区别与联系.2.会分析纯电阻与非纯电阻电路， 并能进行有关计算.3.知道闭合电路中的能量转化关系 一电功和电功率 1电功 1定义：电路中电场力。

6、电路中W=Q,在非纯电阻电路中WQ,选项B正确,选项A、C、D错误.答案:B2.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h,待机时间 100 h”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为()A.1.8 W,5.410-2 WB.3.6 W,0.108 WC.0.6 W,1.810-2 WD.6.48103 W,1.94102 W解析:题图中所提供的电池的容量为500mAh,则通话时消耗的功率P1=Uqt=3.65003mW=600mW=0.6W,同理待机时消耗的功率为P2=3.6500100mW=18mW=1.810-2W,选项C正确.答案:C3.室内有几种用电器:1.5 kW的电饭煲、200 W的电冰箱、750 W的取暖器、250 W的电视机和2 kW的空调.如果进线处配有13 A的保险丝,供电电压为220 V,下列情况下不可能同时使用的是()A.电饭煲和电冰箱B.取暖器和空调C。

7、过这段电路的电荷量是多少？如果电路左、右两端的电势差是U，在电荷q从左端移到右端的过程中静电力做的功是多少？,答案,图1,It IUt,2.电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？,答案,不相同电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关,1.电流做了多少功，就有多少 转化为其他形式的能，即电功等于电路中 的减少量. 2.电功的实质：电流通过一段电路所做的功，实质是 力在这段电路中所做的功. 3.电功的计算公式：W . 单位： ，符号为J. 常用单位：千瓦时(kWh)，也称“度”，1 kWh J.,电能,电能,电场,IUt,焦耳,3.6106,4.电功率： 内电流所做的功.它表示电流做功的 . 公式：P 单位： ，符号为 .,单位时间,快慢,I。

8、一、电功和电功率,(1)如图1所示，电路中电流为I，通电时间为t，那么在这段时间内通过这段电路的电荷量是多少？如果电路左、右两端的电势差是U，在电荷q从左端移到右端的过程中，电场力做的功是多少？,It IUt,答案,图1,(2)电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”是否相同，两者间有何关系？,不相同.电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少.电流做功的快慢用电功率表示，电流做功的多少用电功表示.电流做功的多少与做功的时间和做功的快慢有关.,答案,1.电功 (1)定义：_移动电荷所做的功，简称电功. (2)公式：WUIt，此式表明电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U与电路中的电流I和通电时间t三者的_. (3)单位：焦耳，符号是_. (4)电流做多少功，就表示有多少_转化为其他形式的能.,电场力,J,乘积,电能,2.电功率 (1)电流所做的功与做这些功所用时间的_叫做电功率，它在数值上等于_时间内电流所做的功. (2)公式：P UI. (3)单位：瓦特，符号是_,1 W1 J/s.。