12.1 电路中的能量转化-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）

代入数据可知px>Pr 3.(1)×1k负极(2)ad45.0(3)非线性1.9~2.5 解析：(1)指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用“×1k”挡 继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知， 与红色表笔相连的是二极管负极.(2)实现电压可从零开始 调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a:根据图C可 知电压表选取0~3V量程，故Q接d;多用电表量程为 50mA,分度值为1mA,需要估读到0.1mA,故电表的读数为 45.0mA.(3)根据图像可知1随U非线性变化，故说明该二 极管是非线性元件，根据图像可知正常发光时，即有电流通 过时电压在1.9~2.5V范围. 4.(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47mA(或1.48mA) 1.10×10322.95V 第十二章 电能 第1节电路中的能量转化 白题基础过关 1.D 2.C解析：设R1、R2和R阻值分别为r、3r、6r,R2和R的并 联电阻为R治2，则 。R2,根据P= U R 1 R,可知 功率比为3：4：2.故选C. 3.ABD解析：A.在非纯电阻电路中，因为电流做功产生其他 能量（如机械能、化学能等），所以电功大于电热，则电功率 大于热功率，有U>2R,故A正确： B.公式W=t可计算电路的总功的大小，适用于任何电路； 欧姆定律E只适用于纯电阻电路，由此推导得到的店 、U2 P=R只适用于纯电阻电路，故B正确； C.电功率越大，表示电流做功越快，但电功不一定全部转化 为焦耳热，且焦耳热Q=P还与时间有关，所以电功率越大 电路中产生的焦耳热不一定越多，故C错误； D.焦耳定律Q=P适用于任何电路中的焦耳热的计算，故 D正确.故选ABD 4.C P4.44 5,BD解析：A该风扇正常工作时的电流为I=(37A: 1.2A,故A错误：B.该风扇正常工作时电动机的发热功率 为P热=1Pr=1.2×0.5W=0.72W,该风扇正常工作时电动机 的机械功率为P机=P-P热=3.72W,故B正确；C.根据题意 可得机内电池容量为g=1800mA·h,可得该风扇连续正常 工作的时间为t=号=1.5h,故C错误；D.电池充满电后储 存的总电能约为W=gU=1800×10-3×3600×3.7J≈2.4× 104J,故D正确.故选BD. 6.D解析：A.手机电池不是纯电阻，则输出电流I≠V 故A错误；B.因为充电宝的输出电压为U、输出电流为I,故 充电宝输出的电功率为UⅢ，故B错误；C.手机电池产生的焦 耳热为Q=-≠仁，放C错误：D.手机电池第存的化学能 为E=UIt-子rt,故D正确.故选D. 必修第三册·RJ 解析：(1)与多用电表内电源正极相连的是黑表笔.(2)R。是 可变电阻，它的作用是欧姆表调零，使用欧姆挡时，先将两表 笔短接，调整R。使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置. (3)B端与“2”相连时，是量程较小的电流表，所以R,+R2= ,R:=160,B端与“4"相连时，是量程较小的电压表，所以 1-1g -,B=800.(4)若此时B端与“1”相连，多用电表 R21 是量程为2.5mA的电流表，则读数为1.47mA;若此时B端 与“3”相连，多用电表是欧姆×1002挡，则读数为1.10× 1032;若此时B端与“5”相连，多用电表是量程为5V的电 压表，则读数为2.95V. 能量守恒定律 黑题应用提优 1.C解析：由焦耳定律Q=Pt结合题中图像可知，图像与时 间轴所围成的面积与R的乘积等于电阻产生的热量.故0、 T 2时间内定值电阻产生的热量为Q=2·2 ·6· IRT R= 4 FRT 则-个周期内产生的热量为Q=2Q,=2,故选C, 2.D解析：AB.根据P=U可以求出额定电流I= P450 030A= U 15A,如果电动机是纯电阻用电器，则其电阻为R= 6Ω=2，由于电动机并非纯电阻，其电阻不能简单地通 过欧姆定律来计算，因为电动机在工作时还会将电能转化为 机械能，所以无人机的电机电阻一定小于22，故AB错误： C.要计算无人机充满电后的可持续飞行时间，我们需要知 道电池的总电能和无人机的额定功率.电池的总电能为W= Ut=Ug=30Vx30000mA·h=30V×30A·h=900W·h, 其中U是电池的额定电压，9是电池的容量，根据P-?,可 以求出飞行时间：=丹-90-2h,放C错误D.无人机 450W 充满电后储存的电荷量为Q=t=3.0×104mA·h=30A·h= 30A×3600s=1.08×105C,故D正确.故选D. 3.BC解析：AB.由灵敏电流计示数为零可知灵敏电流计两侧 电势差为零，可得M与AH段电阻、R与BH段电阻两端电 压分别相等；由M正常工作知M两端电压为12V,经过M 与R的电流为2A,则根据欧姆定律，R两端电压也为12V, 最终推得AH、BH两端电压应相同，故滑片H应在AB中点， 故B正确，A错误；CD.若因外力仅电动机停转，那么M可视 为一阻值为2Ω的纯电阻，根据上述分析，当灵敏电流计示 数为零时，电动机与定值电阻两端的电压之比为1：3，所以 在闭合开关前，应将H左移至左侧第一个四等分点处，故 C正确，D错误故选BC 压轴挑战 4.(1)2272W(2)12(3)16W 解析：(1)电护子为莼电阻元作，由欧姆定律=只，得风 黑白题34 L=20,其发热功率为：Pw=U1,=12x6W=72W (2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得U皿2=M+ P输出，所以rM U12-P编出=12， (3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化=UI3-r4= 16W 第2节闭合电路的欧姆定律 第1课时闭合电路欧姆定律及简单应用 白题基础过关 1.B解析：AB.电动势是描述电源把其他形式的能量转化为 电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越 大，表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大， 故A错误，B正确：C.电动势E=”,其中W为非静电力做 功，电压U=”其中？为静电力做功，所以虽然两者单位末 同，但本质不同，故C错误；D.电动势是由W与q之比定义 的物理量，可根据E=”计算电动势，但不能说E与W成正 比，与g成反比，故D错误故选B 2.D解析：AB.根据公式E=”可知，电源内部将一个锂离子 由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7eV,仅在1s内 移动C个锂离子时，才将3.7J的化学能转化为电能，但19 内移动锂离子个数未知，故AB错误；C.根据g=k可知，“毫 安·时”(mA·h)是电池储存电量的单位，故C错误；D.电 池放电时，L从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做 负功，化学能转化为电能，故D正确.故选D. 3.C解析：A.电流乘以时间得到电荷量，故电流的单位乘以 时间的单位是电荷量的单位，故铭牌中的mA·h是电量的 单位，故A错误；B.由W=Ut可知，笔记本电池能储存的能 量为W1=U1I1t=11.1×4400×10-3×3600J=175824J, 手机电池储存的能量为W2=U22t=3.8×3000×103× 3600J=41040J, 枚4核B结误 C.手机电池放电时能输出的总电荷量绝对值约为3000A· h=3000x103×3600C=1.08×104C,故C正确； D.若该手机待机电流为15mA,则其最长待机时间为 3000mA,h=200h,故D错误.故选C. 15 mA 4.C解析：旧电池的电动势与新电池相比略减小，但是旧电 池的内阻明显增加，从而对玩具车输出的电压不能达到玩具 车的额定电压，从而不能使玩具车正常工作：由于遥控器的 阻值较大，电池的输出电压达到了遥控器的额定电压，从而 能使遥控器正常工作故选C. 5.(1)18J(2)14.4J(3)3.6J 解析：(1)W=Eg=18J,电路中共有18J其他形式的能转化 为电能； (2)W,=Ug=14.4J,外电路中共有14.4J电能转化为其他形 式的能： 参考答案与解析 (3)由能量守恒求出W2=W-W1=3.6J,内电路中有3.6J电 能转化为其他形式的能. 6.A解析：不接负载时两极间电压为24.0V,则电池的电动势 为24.0V;根据闭合电路欧姆定律有E= R ·r+U,代入数据 解得r=2.02,故选A 7.A解析：当开关S从位置1切换到位置2时，发现电流表示 数变为原来的1.5倍，则R1=202,R2=122, 根据E=I(R1+r),E=1.5I(R2+r）,得r=4D, 电源电动势无法得出.故选A 8.C解析：B.当电阻箱阻值增大时，总电阻增大，则干路电流 变小，内电压减小，则路端电压增大，故B错误；A.根据函数 关系U=ER=E ，UR为非线性关系，故A错误；CD.当 R+r 电阻箱阻值趋于无穷大时，路端电压U趋于电动势E,故 C正确，D错误.故选C. 9.D解析：由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增 多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外部总 电阻减小，由闭合电路欧姆定律E=U+可知，干路电流增 大，则内电压增大，故路端电压U减小，即电灯两端的电压 变小.故选D. 10.(1)黑(2)10mA(3)225(4)偏小(5)3.3 解析：(1)由图示可知，甲表笔与欧姆表内置电源正极相 连，甲表笔是黑表笔。 (2)测量电阻前，他先进行欧姆调零：将甲、乙表笔短接，凋 节滑动变阻器，使电流表指针指到电阻为零即电流最大的 地方(10mA): E1.5 (3)欧姆表内阻R内= 710x100=150几，指针指在电 流表刻度的4mA处，由闭合电路欧姆定律得4×103A= 150n+R.,解得R=225n 1.5V (4)若误将甲、乙两表笔分别接在了图2中的a、c两点，由 图示电路图可知，两电池串联，相当于欧姆表内置电源电动 势E变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流变大，欧姆 表指针向右偏转，欧姆表示数变小，R的测量结果偏小. (5)欧姆表内阻等于中值电阻，中间刻度值为152的欧姆 表，其内阻为152,1= E1.5 R内15 A=0.1A,把电流表改装成 0.1A的电流表需要并联分流电阻，分流电阻阻值：R。= 1R0=330. I-Is 黑题 应用提优 1.BD解析：一节干电池的电动势应该为1.5V,现在电压表 示数略小于1.5V,可知，电动势几乎不变，故A错误；一节干 电池已经用了较长时间，使用时小灯泡只能发出很微弱的 光，除电动势降低之外，电池的内阻增大，若比灯泡的电阻还 大，则输出电压很小，故B正确；电子钟能正常工作是由于它 的内阻比电池的内阻大得多，所以输出电压较高，从而能工 作，所以电子钟的额定电压不一定比手电筒小灯泡的额定电 压小，故C错误：由于电子钟的电阻较大，所以正常工作时的 电流较小，故D正确.故选BD. 黑白题35第十二章 电能 能量守恒定律 第1节电路 白题 基础过关 题型电功、电功率、电热 1.把标有“12V3W”和“12V4.5W”的两个 灯泡并联后接到电压为12V的电源上，若通 过两个灯丝的电荷量之和是2C,则电流对两 个灯泡所做的功为 A.2J B.7.5JC.15JD.24j 2.(2024·河南中州联盟期末)如图所示，电路中 有三个电阻，已知R1:R2:R=1:3:6,则电 路工作时，R、R2、R的功率之比为 A.1:2:3 B.1:3:6 C.3:4:2 D.3:4:6 题型2焦耳定律 3.（2024·宁夏石嘴山期中)（多选）下列关于电 功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是 ( A.在非纯电阻电路中，UI>R U B.W=Ut适用于任何电路，而W=Rt= 只适用于纯电阻电路 C.电功率越大，电流做功越快，电路中产生的 焦耳热一定越多 D.焦耳定律Q=Rt适用于任何电路 4.如图所示为一电烙铁，电烙铁 通电一段时间后，会变得很烫， 而连接电烙铁的导线却不怎么 热，其主要原因是 ( A.导线有绝缘皮，隔热效果好 B.导线较长，散热比电烙铁快 必修第三册·RJ 中的能量转化 限时：13min C.导线的电阻远小于电烙铁的电阻 D.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 题型3电路中的能量转化 5.(2025·吉林期中)（多选）如图为台式电风 扇，因其小巧便携、可充电等特点深受同学们 喜爱.某品牌风扇电阻为0.52，正常工作时 的电压为3.7V、功率为4.44W.机内电池容 量为1800mA·h.则 A.该风扇正常工作时的电流为 7.4A B.该风扇正常工作时电动机的 机械功率为3.72W C.该风扇连续正常工作的时间为2.5h D.电池充满电后储存的总电能约为2.4×104J 6.用充电宝给手机电池充电时，充电宝输出电能 转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如 图乙所示.在充电开始后的时间t内，充电 宝的输出电压U和输出电流I都可认为是 恒定的，若手机电池的内阻为r,则t时间内 池 充电宝 甲 乙 A.充电宝输出的电流为1=， B.充电宝输出的电功率为UI+P, C.手机电池产生的焦耳热为， D.手机电池储存的化学能为Ut-Prt 黑白题072 黑题 应用提优 1.如图所示为某一电流的P-t图像，若将此电 流通过一阻值为R的定值电阻，则该定值电 阻在一个周期T内产生的热量为 () A ERT B. 4 C.fRr 2 D.PRT 2.(2025·山东德州期中)中国首架太阳能氢能 无人机2024年9月中旬在重庆顺利完成首飞 引发高度关注.假设该无人机电池容量为3.0× 104mA·h,无人机正常工作时电动机额定电 压为30V,额定功率为450W.下列说法正确 的是 ) A.该无人机电动机的电阻是22 B.该无人机正常工作时的电流是1.5A C.该无人机充满电后可持续飞行时间为20h D.该无人机充满电后储存的电荷量为1.08× 105C 3.(2024·湖南岳阳质检)（多选）一兴趣小组为 研究非纯电阻电路的性质，设计了如图所示电 路图.图中M是一电动机，额定电压为12V, 额定功率为24W,线圈电阻为22，R为定值 电阻，阻值是62，G为灵敏电流计，AB为一 段阻值均匀的电阻棒，现在滑动滑片H,闭合 开关，G的示数刚好为零，且电动机能够正常 工作，则下列说法正确的是 M 限时：21min A.滑片H位于AB的左侧第一个四等分点上 B.滑片H位于AB的中点上 C.若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流 计示数仍然为零，闭合开关前，应将H左移 D.若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电 流计示数仍然为零，闭合开关前，应将H 右移 压轴挑战川 4.如图所示，A为电解槽， 动机，N为电炉子，恒定目 12V,电解槽内阻tA 合，S2、S,断开时，电流表示数为6A;当S2 闭合，S1、S,断开时，电流表示数为5A,且 电动机输出功率为35W;当S3闭合，S1、S2 断开时，电流表示数为4A.求： (1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻； (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的 功率为多少？ N 进阶突破拔高练P1 黑白题073