第十二章 电能 能量守恒定律 章末素养提升（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（人教版 浙江专版）

该高中物理课件聚焦电路中的能量转化与闭合电路欧姆定律，通过体温枪、电动机等实例导入，衔接电路基础知识点，构建从概念公式到实际应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过动态分析、实验设计（如测量电动势方案）及数学方法解决极值问题，结合能源环境议题渗透科学态度与责任，助力学生深化物理观念，为教师提供系统的素养提升教学素材。

DISHIERZHANG 第十二章 章末素养提升 1 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 素养再现 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 如图所示的某种体温枪以2节干电池为电源，工作电流为5 mA。能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触的测量体温，那么关于该体温枪的说法中正确的是 A.体温枪工作时，电路中每通过1 C电荷，每节电池都能把1.5 J化学能转 化为电能 B.体温枪工作时，电池组两极间的电压为3 V C.体温枪工作时，电源的输出功率为15 mW D.体温枪工作时，电池组的电动势不再是3 V 例1 √ 提能训练 每节干电池的电动势为1.5 V，根据电动势的定义可知电路 中每通过1 C电荷，消耗的电能为W＝qE＝1×1.5 J＝1.5 J， 则有1.5 J的化学能转化为电能，故A正确； 体温枪工作时，电池组两极间的电压为路端电压，小于电源 的电动势，故电池组两极间电压小于3 V，故B错误； 体温枪工作时电源消耗的总功率为P＝2EI＝2×1.5 V×5 mA＝15 mW，电源的输出功率小于电源消耗的总功率，故C错误； 两节干电池的总电动势为3 V，体温枪工作时，电源的电动势不变，故D错误。 如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，闭合开关，标有“4 V, 8 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1 Ω，则 A.电动机两端的电压为6 V B.电源的输出功率为20 W C.电动机的输出功率为6 W D.电动机的效率为50% 例2 √ 电源的输出功率为P＝EI－I2r＝10×2 W－22×0.5 W＝18 W，故B错误； 电动机的输出功率为P输出＝UMI－I2R0＝5×2 W－22×1 W＝6 W，故C正确； (2023·台州市统考)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 例3 √ 由于电池的内阻可以忽略，所以路端电压U不变。当开关S断开且电流稳定时，可等效为图甲所示电路，所以C两端的电压与其并联的电阻两端的电压相等， 如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I＝2 A时对应的外电阻为 A.6 W、2 Ω B.4 W、2 Ω C.2 W、1 Ω D.2 W、0.5 Ω 例4 √ (多选)(2024·金华市高二期末)交警部门所用酒驾检测仪中的“电子鼻子”是氧化锡半导体，它是一种气敏电阻RQ，吸附酒精气体后表面能态会发生改变，从而引起电阻率发生变化。RQ的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲，图乙是含有气敏电阻RQ的电路。图中电源内阻很小，可忽略不计。当RQ吸附酒精气体浓度升高时 A.灯泡L两端电压增大 B.R1中的电流增大 C.电源E的总功率增大 D.R0消耗的功率减小 例5 √ √ 由题图可知，当RQ吸附酒精气体浓 度升高时RQ阻值变大，电路总电阻 变大，总电流减小，R1中的电流减小； 根据P＝EI可知，电源总功率减小； 电阻R1和R2上电压减小，灯泡L上电压和电流均变大，则R0上电流减小，则R0消耗的功率减小，选项A、D正确，B、C错误。 如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝9 Ω，R3为滑动变阻器。当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随干路电流变化图线如图乙所示，求： (1)定值电阻R2的阻值； 例6 答案　0.5 Ω　 (2)电源的电动势与内阻； 答案　6 V　2 Ω 由题图乙的数据，结合A、B点的坐标，由闭合电路欧姆定律可得 1.2 V＝E－2.4r 4.8 V＝E－0.6r 解得E＝6 V，r＝2 Ω (3)电源输出的功率最大时，R3接入电路的阻值及此时的最大输出功率。 答案　1.8 Ω　4.5 W 设电路外电阻为R外，则电源的输出功率为 解得R3＝1.8 Ω，Pm＝4.5 W BENKEJIESHU 本课结束     电路中的电流为I＝＝ A＝2 A，根据闭合电路 的欧姆定律有E＝UL＋UM＋Ir，电动机两端的电压为UM＝5 V，故A错误； 电动机的效率为η＝×100%＝×100%＝×100%＝60%，故D错误。 A. B. C. D. 根据串并联电路中电压的分配关系可知，电容器两端的电压为； 闭合开关S，电流再次稳定后，可等效为图乙所示电路，同理可知，C两端的电压为，根据Q＝CU，所以Q1与Q2的比值为＝＝，故选项C正确。 由电源总功率P总＝EI，得E＝3 V。由Pr＝I2r，得r＝1 Ω。当电流为2 A时，由I＝，得R＝0.5 Ω。此时线段AB表示的功率P′＝EI－I2r＝2 W。综上分析，D正确。 当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，此时等效于R2直接接在电源两端，则R2＝＝0.5 Ω  P＝I2R外＝＝ 根据数学知识可知当R外＝r时，P最大，则此时R外＝＋R2＝r $