第十二章 电能 能量守恒定律 章末素养提升课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理第十二章单元复习课件系统梳理了闭合电路欧姆定律及能量转化规律，通过“物理观念-科学思维-科学探究-科学态度与责任”模块构建知识网络，串联电功、电功率等公式与实验设计、动态分析的逻辑联系。 其亮点在于融合科学思维与科学探究素养，设计分层训练，如用“电风扇与电饭锅能量转化对比”理解纯电阻电路，通过“恒流源电路动态分析”培养推理能力，结合实验方案设计题提升探究能力，助力学生巩固知识，教师精准教学。

第 十 二 章 章末素养提升 再现素养知识 物理 观念 电路中的能量转化 1.电功：W=____ 2.电功率：P==___ 3.焦耳定律：Q=_____ 4.热功率：P热=I2R 闭合电路的欧姆定律 1.内容：闭合电路的电流跟电源的 成正比，跟 ______________________成反比 2.表达式：I=_____ 3.另一种表达形式：E= 。即：电源的电动势等于内、外电路 之和 UIt UI I2Rt 电动势 内、外电路的电阻之和 U外+U内 电势降落 科学 思维 1.通过学习“电动势”经历从感性到理性，从个别到一般，从现象到本质的渐进过程。通过闭合电路中的动态分析、最大功率、效率等问题，体会闭合电路中电动势对整个电路的“制约关系”，学会用数学方法分析电路中极值问题 2.对于电动机相关问题，不能直接求解时，可以通过整体和个别的关系间接建立联系 科学探究 1.会根据闭合电路的欧姆定律设计测量电池电动势和内阻的实验方案 2.会根据要求选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器或电阻箱 3.会设计相关表格并记录实验数据，会利用表达式和图像处理数据并得出结果，能对实验过程和结果进行评估、交流 科学态度与责任 1.认识目前面临的能源与环境问题，理解开发利用清洁能源的价值 2.增强对汽车能源消耗、环境污染和未来汽车发展方向的认识 3.在理解科学、技术、社会与环境关系的基础上，形成应有的科学态度和社会责任感 提能综合训练 　对于正常工作的电风扇和电饭锅，下列说法中正确的是 A.电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能 B.电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能 C.电风扇消耗的电能大于产生的内能，电饭锅消耗的电能等于产生的内能 D.电风扇消耗的电能等于产生的内能，电饭锅消耗的电能大于产生的内能 例1 √ 电风扇属于非纯电阻，消耗的电能一部分产生内能，但更多的是对外做功，所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能，电饭锅属于纯电阻，消耗的电能全部用来发热产生内能，所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能。故选C。 　(2024·北海市高二期末)“恒流源”是一种特殊的电源，电源输出的电流始终保持不变。如图所示的电路的电源是恒流源，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器R的滑片P由左向右移动，下列说法正确的是 A.流过R2的电流与流过R1的电流之差保持不变 B.R2两端的电压减小 C.流过R1的电流减小 D.滑动变阻器两端的电压增大 例2 √ 电源输出的电流I始终保持不变，根据并联分流可得IR1=，IR2= 则两电流的差值为IR2-IR1= 因R在逐渐减小，则流过R2的电流与流过R1的电流之差在变化，故A错误； 当滑动变阻器R的滑片P由左向右移动，接入电路的阻值变小，则电路的总电阻变小，因电源输出的电流始终保持不变，则由U=IR并可知并联部分的电压变小，故R2两端的电压减小，故B正确； 由并联分流可得I=IR1+IR2，因总电流I不变，由IR2=可知，IR2变小，则IR1变大，故C错误； 滑动变阻器两端的电压为UR=U-IR1·R1，因IR1变大，并联部分的总电压U变小，则滑动变阻器两端的电压变小，故D错误。 　(多选)(2025·枣庄市高二月考)在如图所示的电路中，电源电动势E、内阻r恒定，R1、R2是定值电阻。闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器R3的滑片向上滑动一段长度，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A是理想电流表。下列说法正确的是 A.电流表A示数变小，电压表V2的示数变大 B.ΔU3 =ΔU1+ΔU2 C.R3的滑片向上滑动过程中，定值电阻R2中 有从b流向a的瞬间电流，带电液滴将向上运动 D.电源效率减小 例3 √ √ √ 分析电路可知，当开关S闭合，滑动变阻器与定值电阻R1串联后接在电源两端；将滑动变阻器的滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，理想电流表A示数减小；理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，据欧姆定律可得U1=IR1 因电路电流减小，则U1变小，即理想电压表V1示数减小；而理想电压表V2测量电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得U2=E-Ir，因电路电流减小，电源路端电压增大，理想电压表V2的示数增大，故A正确； 理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得U3=E-I(R1+r)，电路电流减小，则U3增大，故=R1+r，=R1，=r，所以ΔU3=ΔU1+ΔU2，故B正确； 根据C=可知电容器的电荷量Q增大，电容器充电，所以定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流，又E=，E增大，带电液滴受到的向上的静电力增大，则带电液滴将向上运动，故C正确； 电源效率η=×100%=×100%=×100%，滑动变阻器接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，电源效率增大，故D错误。 　(多选)(2024·南充市高二期末)如图甲所示，当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于或等于0.2 A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表，不考虑电动机线圈电阻随温度的变化，则 A.电源的输出功率最大为1.02 W B.电源的效率最高约为94.4% C.电动机的输出功率最大为0.72 W D.当滑动变阻器接入电路的阻值为 6.8 Ω时，电动机消耗的电功率为0.35 W 例4 √ √ 由题意可知，当通过电动机的电流小于0.2 A时，电动机不发生转动，电动机属于纯电阻元件，其U-I图线应为直线，当通过电动机的电流大于0.2 A时，电动机属于非纯电阻元件，U-I图线将不再是直线，结合题图乙可知，当电流为I1=0.1 A时，路端电压为U1=3.4 V，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大；当电流为I2=0.3 A时，路端电压为U2=3.0 V，此时滑动变阻器接入电路的电阻为零，根据闭合电路欧姆定律可得E= U1+I1r=U2+I2r 解得E=3.6 V，r=2 Ω 电源的输出功率P=I2R外= 当R外=r时，电源输出功率最大，Pm==1.62 W，此时电流I=0.9 A，由题图乙可知，电流最大为0.3 A，故电源输出功率最大Pm'=3.0×0.3 W= 0.9 W，故A错误； 电源的效率η=×100%=×100% 由题图乙可知当U=3.4 V时电源的效率最高ηm=×100%≈94.4%，故B正确； 电动机线圈电阻为rM= Ω=4 Ω 当U2=3.0 V，电动机输出功率最大，电动机的最大输出功率为PM=U2I2-PM热=3.0×0.3 W-0.32×4 W=0.54 W，故C错误； 当I=0.2 A时滑动变阻器接入电路中的阻值为R=-r-rM=12 Ω 所以当滑动变阻器接入电路的阻值为6.8 Ω时，电动机转动；由题图乙可知当电路中的电流为I3=0.25 A时，电动机两端电压为U3=1.4 V，滑动变阻器接入电路中的阻值为 R'==6.8 Ω 则当滑动变阻器接入的阻值为6.8 Ω时，电动机消耗的电功率为P'=U3I3=0.35 W，故D正确。 分析闭合电路图像问题的思路 1.明确纵、横轴的物理意义； 2.明确图像的截距、斜率及交点的意义； 3.找出图像对应状态的参量或关系式； 4.结合相关概念或规律进行分析、计算； 5.具体求解时，要注意两坐标轴的坐标原点是否为0。 总结提升 第 十 二 章 本课结束 $