第12章 电能 能量守恒定律 阶段质量检测(四)（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版 江苏专用）

该高中物理课件聚焦电磁学核心知识，涵盖电压与电动势、电路分析、能量转化及仪器使用，通过节能路灯、洗地机等生活实例导入，衔接电路基础与实际应用，搭建从概念到实践的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学态度，如酒精测试仪电路分析培养模型建构和推理能力，太阳能利用案例强化能源可持续意识。采用实例教学法，学生提升知识应用能力，教师可丰富教学资源，贴合新课标要求。

阶段质量检测(四) 1.下列有关电压与电动势的说法中正确的是 (　　) A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法 B.电动势是电源两极间的电压 (本试卷满分：100分) 一、单项选择题(共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意) 解析：电压与电动势是两个不同的概念；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量；电动势定义式中的W是指非静电力做功，而电压公式中的W是静电力做功；电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。故选D。 C.电动势公式E=中的W与电压公式U=中的W是一样的，都是电场力做的功 D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量 √ 2.关于能源的开发和应用，下列说法中正确的是 (　　) A.能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程 B.化石能源的能量归根结底来自太阳能，因此化石能源永远不会枯竭 C.在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝、减少污染，又大量节约能源 D.随着科学技术的发展，煤炭资源将取之不尽、用之不竭 √ 解析：能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程，各种转化形式均可为人类服务，A错误；化石能源的能量虽然来自太阳能，但要经过数亿年的地质演变才能形成，且储量有限，为不可再生能源，B错误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大，C正确；无论技术先进与否，煤炭资源不可能取之不尽、用之不竭，D错误。 3.一种新型节能路灯如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能路灯的设计解释合理的是 (　　) A.小风扇是用来给太阳能电池板散热的 B.小风扇是小型电动机，将电能转化为风能 C.太阳能电池板将太阳能转化为电能 D.蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能 √ 解析：“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯就可以发电，填补了阴天和晚上不能发电的空白，可用于路灯晚上照明使用，故A、B错误；“肩扛”的太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故C正确；蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D错误。 4.电动汽车一般有两种充电模式：慢充和快充，两种充电模式下电池充满电之后存储的电能都是一样的。假设快充和慢充模式下，给汽车充电的电源电压都是220 V。某型号电动汽车采用快充模式0.5小时电池可从30%充到80%，采用慢充模式4.9小时电池可从30%充到100%。若充电过程中各种发热损失不计，则快充模式与慢充模式充电过程中平均电流大小之比为 (　　) A.9∶1 B.7∶1 C.5∶1 D.3∶1 √ 解析：设快充模式充电过程中平均电流大小为I1，则有UI1t1=(80%-30%)E满=0.5E满，设慢充模式充电过程中平均电流大小为I2，则有UI2t2=(100%-30%)E满=0.7E满，联立可得===，故选B。 5.如图甲所示的U-I图像为某电源的路端电压与电流的关系图线。将此电源与一个线圈电阻为0.4 Ω 的电动机和一个“4 V，2 W”的灯泡串联接入电路，如图乙所示。电动机正常工作，灯泡也正常发光。下列说法正确的是 (　　) A.电源电动势为9 V，内阻为2.25 Ω B.电路中的电流为1 A C.电动机的工作效率约为96% D.电源效率约为80% √ 解析：根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，结合图像可知E=9 V，r== Ω=1 Ω，故A错误；灯泡正常发光，则有I==0.5 A，故B错误；电动机的电压为UM=E-UL-Ir=4.5 V，电动机的功率为PM=UMI=2.25 W，热功率为P热=I2rM=0.1 W，电动机的工作效率为η=×100%≈96%，故C正确；电源的效率为η'=×100%≈94.4%，故D错误。 6.最近两年洗地机这一新家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机如图所示，其工作参数如表，其工作模式有强效、节能两种。强效模式下，该洗地机以额定功率工作；节能模式下，以额定功率的一半工作。两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的。则下列说法正确的是 (　　) 额定功率 220 W 电池容量 4 000 mA·h 续航时间 40 min 清水箱容量 800 mL 外形尺寸 260*262* 1 115 mm 污水箱 容量 720 mL A.该洗地机在节能模式下的工作电流为6 A B.该洗地机在节能模式下的工作电流为0.1 A C.该洗地机内阻约为3 Ω D.强效模式下，该洗地机的工作电压约为36 V √ 解析：该洗地机在节能模式下的工作电流为I= A=6 A，故A正确，B错误；根据题中条件，无法得出该洗地机内阻，故C错误；两种模式下，其工作电压均相同，根据P0=UI，该洗地机的工作电压U== V= V，故D错误。 7.交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R0=r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法错误的是 (　 ) A.电压表的示数变大，电流表的示数变小 B.饮酒量越多，电源的效率越小 C.饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 √ 解析：当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精气体浓度增大，则传感器的电阻值R减小，根据I=可知电流表示数增大，根据U=E-I可知电压表示数减小，故A错误，符合题意；电源的效率η=×100%=×100%，当饮酒量越多时，酒精气体浓度增大，传感器的电阻值R减小，可知电源的效率越小，故B正确，不符合题意；电源的输出功率P=(R+R0)=，作出该 函数的图像如图所示，根据图像可知，由于R+R0=R+r > r，所以随着R+R0增大，P将逐渐减小，因此当饮酒量越多时，酒精气体浓度增大，传感器的电阻值R减小，R+R0减小，电源的输出功率一定越大，故C正确，不符合题意；根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(R0+r)，可得U=-I(R0+r)+E，则有=R0+r，电压表示数变化量与电流表示数变化量绝对值之比保持不变，故D正确，不符合题意。 8.太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一。关于太阳能的利用，下列说法正确的是(　　) A.图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B.图乙中，太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能 C.图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D.图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 √ 解析：绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能，故A正确；太阳能热水器中水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式将太阳能转化为水的内能，故B错误；太阳能交通信号灯是利用光电转换装置，将太阳能转化为电能，再将电能转化为信号灯的光能，故C错误；首架环球航行的太阳能飞机是利用光电转换装置，将太阳能转化为电能，再将电能转化为飞机的机械能，故D错误。 9.如图是电池盒、开关模块、灯泡模块及导线组成的电路，A、B、C、D、E、F是接线柱编号。当闭合开关时，发现灯泡不发光。现用多用电表检测电路故障，下列说法正确的是 (　　) A.开关断开，多用电表选电阻挡，两表笔分别接C、D，可判断除开关以外的电路是否短路 B.开关断开，多用电表选电阻挡，两表笔分别接D、F，指针不动，则可能是灯泡模块短路 C.开关闭合，多用电表选直流电压2.5 V挡，两表笔分别接A、F，指针不动，则电池盒一定断路 D.开关闭合，多用电表选直流电压2.5 V挡，两表笔分别接E、F，指针偏转，则B、F间导线一定未断路 √ 解析：不可直接使用多用电表的电阻挡测试含有电源的电路，容易对多用电表造成损坏，A错误；开关断开，多用电表选电阻挡，两表笔分别接D、F，指针不动，则可能是灯泡模块断路，B错误；开关闭合，多用电表选直流电压2.5 V挡，两表笔分别接A、F，指针不动，电池盒和导线BF都有可能断路，C错误；开关闭合，多用电表选直流电压2.5 V挡，两表笔分别接E、F，指针偏转，则BF、AC、DE导线均未断路，D正确。 10.如图，电源电动势E=6 V、内阻r=1 Ω，电阻R1=2 Ω、R2=3 Ω、R3=7.5 Ω，电容器电容C=6 μF，开关S原来断开，现在闭合开关S直到电路稳定，则 (　　) A.S闭合且电路稳定时，电容器b极板带负电 B.S断开且电路稳定时，电容器两端的电压为4 V C.从S断开到闭合开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为7.2×10-6 C D.从S断开到闭合开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为2.88×10-5 C √ 解析：S闭合且电路稳定后，R1与R2串联后再与R3并联，电容器C两端电压等于R1两端电压，b极板的电势比a极板的电势高，所以此时电容器b极板带正电，故A错误；S断开，电容器C相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压等于R2两端电压，由于a极板的电势比b极板的电势高，所以此时电容器a极板带正电，电容器两端的电压为U=R2=×3 V=3 V，故B错误；S闭合且电路稳定时，外电路的总电阻R外==3 Ω，电容器两端的电压为U1=× =1.8 V，流过电流表的电量Q=C(U+U1)=6×10-6×(3+1.8)C=2.88×10-5 C，故D正确，C错误。 二、非选择题(共5题，共60分) 11.(7分)如图1所示为某多用电表中电阻表的内部电路图。图1中电源的电动势为E=3 V、内阻为r=1.5 Ω，灵敏电流计的内阻为Rg=900 Ω、满偏电流为Ig=2 mA。图2为该多用电表的表盘，电阻表刻度盘的中值刻度为“15”。不计导线的电阻，请回答下列问题： (1)在正确操作的情况下，图1中b表笔应为______表笔(填“红”或“黑”)。(3分)  答案：(1)黑 解析：(1)在电阻表的使用过程中，应让电流从红表笔流入、黑表笔流出，黑表笔接内部电源正极，故b表笔应为黑表笔。 (2)图1中经表笔短接进行欧姆调零。调零完毕时，滑动变阻器接入电路的电阻值为_____ Ω，之后进行测量电阻，发现指针位于20与30正中间，则测量值_____(填“大于”“等于”或“小于”)2 500 Ω。(4分)  答案：(2)598.5　小于 解析：(2)当灵敏电流计满偏时干路电流为Ig=2 mA，此时电阻表的内阻为R内== Ω=1 500 Ω，滑动变阻器接入电路的电阻为R=R内-r-Rg=598.5 Ω。由于刻度盘为“左密右疏”，指针位于20与30正中间，则测量值小于2 500 Ω。 12.(10分)如图所示电路中，电源内阻r=5 Ω，R1=R2=30 Ω，电压表的读数为30 V，不计电压表内阻对电路的影响 。试求： (1)电源电动势；(5分) 答案：(1)40 V 解析：(1)外电路的总电阻为R== Ω=15 Ω 根据闭合电路的欧姆定律得 通过电源的电流I=，又I= 解得E=40 V。 (2)电阻R1消耗的功率。(5分) 答案：(2)30 W 解析：(2)电阻R1消耗的功率为P== W=30 W。 13.（13分）如图为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻 r=1 Ω， 电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，重物m受到重力为20 N。不计摩擦力，求： （1）电动机线圈电阻上消耗的热功率；（4分） 答案：（1）1 W 解析：（1）根据焦耳定律，热功率为 P热=I2r=12×1 W=1 W。 （2）电动机的输入功率和输出功率；（4分） 答案：（2）5 W 4 W 解析：（2）输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积 P入=IU=1×5 W=5 W 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率 P出=P入-P热=5 W-1 W=4 W。 （3）电动机可以把重物竖直向上提升的最大速度。（5分） 答案：（3）0.2 m/s 解析：（3）由功能关系得 v= = =0.2 m/s。 14.(14分)如图所示是小明家的电饭锅电路原理图，该电饭锅有高温和保温两挡，由开关S进行调节。已知R0与R为电热丝，现将电饭锅接在220 V的电源上，使用高温挡工作时，电饭锅功率为1 000 W；使用保温挡工作时，电饭锅功率为440 W。水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。根据相关知识，回答下列问题： (1)饭煮熟后，开关S将_______(选填“闭合”或“断开”)。(3分)  答案：(1)断开 解析：(1)由P=可知，电路中电阻越大时，功率越小。因此闭合S时，R被短路，只有R0工作，电路中的电阻小，功率大，电饭锅处于高温挡；断开S时，R0和R串联，电路中电阻大，功率小，电饭锅处于保温挡，饭煮熟后只需要保温挡保温，因此开关S将断开。 (2)电热丝R的阻值为多少?(5分) 答案：(2)61.6 Ω 解析：(2)R0的阻值为R0===48.4 Ω R和R0的总电阻为R总===110 Ω 由串联电路电阻规律可知 R=R总-R0=110 Ω-48.4 Ω=61.6 Ω。 (3)用此电饭锅高温挡将质量为1 kg、温度为25 ℃ 的水加热，使锅中水温升高60 ℃，需用时5 min，求此加热过程中电饭锅的加热效率。(6分) 答案：(3)84% 解析：(3)水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×60 ℃=2.52×105 J 电饭锅消耗的电能为W=P高t=1 000 W×(5×60) s=3×105 J 电饭锅的加热效率为η=×100%=×100%=84%。 15.(16分)小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E=10 V、内阻r=2 Ω，车轮电动机的额定电压UM=6 V、额定功率PM=6 W、线圈电阻RM=1 Ω。则： (1)玩具汽车正常工作时，通过灯泡的电流；(5分) 答案：(1)1 A 解析：(1)玩具汽车正常工作时，电源内阻分得的电压为Ur=E-UM=10 V-6 V=4 V 通过电源的电流为I== A=2 A 玩具汽车正常工作时，通过电动机的电流为IM== A=1 A 所以通过灯泡的电流为IL=I-IM=2 A-1 A=1 A。 (2)玩具汽车被卡住后，通过灯泡的电流；(5分) 答案：(2)0.5 A 解析：(2)灯泡的电阻为R== Ω=6 Ω 玩具汽车被卡住后，电动机可视为纯电阻，灯泡与电动机并联的总电阻为R外== Ω 电路中的总电流为I'==3.5 A 所以通过灯泡的电流为IL'== A=0.5 A。 (3)玩具汽车卡住前后，灯泡消耗功率的减少量。(6分) 答案：(3)4.5 W 解析：(3)玩具汽车卡住前，灯泡消耗的功率为 PL=R=6 W 玩具汽车卡住后，灯泡消耗的功率为 PL'=IL'2R=1.5 W 所以灯泡消耗功率的减少量为 ΔP=PL-PL'=4.5 W。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $