第12章 电能 能量守恒定律 单元综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

单元综合提升

 

(2023·海南高考)如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为(　　)

A．CE B．CE

C．CE D．CE

答案：C

解析：电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负极为零电势点，则电容器上极板的电势

为φ上＝，电容器下极板的电势为φ下＝，则电容器两极板间的电压U下上＝φ下－φ上＝，则电容器上的电荷量为Q＝CU下上＝。故选C。

[衔接教材]　鲁科版教材必修第三册P133·T11

如图所示电路中，E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，电源内阻可忽略。求：

(1)闭合开关S，稳定后通过R1的电流；

(2)将开关S断开后，流过R1的总电量。

[衔接分析]　2023年海南高考试题和鲁科版教材习题均考查了闭合电路中电容器上电荷量的计算问题，该类试题既能考查闭合电路欧姆定律的应用，又能考查串、并联电路中电压、电流的关系以及部分电路欧姆定律的应用，既考查学生对知识的掌握情况，又考查学生的综合能力。

学生用书第109页

(2024·海南高考)虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻在0～240 Ω之间不稳定变化，可等效为电阻RC，已知M、N两端电压U＝220 V，A与B的电阻RA＝RB＝24 Ω，求：

(1)M、N间电阻R的变化范围；

(2)当RC＝240 Ω，电热器B消耗的功率(保留3位有效数字)。

答案：(1)12 Ω≤R≤22 Ω　(2)16.7 W

解析：(1)根据电路可知，当RC＝0时M、N间电阻R的阻值最小，为Rmin＝＝12 Ω

当RC＝240 Ω时M、N间电阻R的阻值最大，为Rmax＝＝22 Ω

故M、N间电阻R的变化范围为12 Ω≤R≤22 Ω。

(2)当RC＝240 Ω，通过电热器B的电流为I＝

此时电热器B消耗的功率为PB＝I2RB

解得PB≈16.7 W。

[衔接教材]　人教版教材必修第三册P82·T4

如图，输电线路两端的电压U为220 V，每条输电线的电阻R为5 Ω，电热水器A的电阻RA为30 Ω。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻RB为40 Ω的电热水壶B，则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？

[衔接分析]　2024年海南高考试题和人教版教材习题均考查了串、并联电路中功率的计算，考查内容相近，解题方法相同。

(2024·甘肃高考)精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表(量程0～1.5 V，内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0～0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。

(1)考虑电流表内阻影响

①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻RA＝________ Ω(保留2位有效数字)。

　　　

②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和RA表示。则干电池电动势E＝U＋____________(用I、r和RA表示)。