12.1 电路中的能量转化 同步练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理“电路中的能量转化”同步练，新授课场景下通过“基础夯实+能力提升”分层设计，以能量观念为核心，从单一公式应用到综合电路分析，实现知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础夯实|电功率公式、图像分析、串并联功率计算；焦耳定律应用、公式适用条件|10道选择，聚焦单一知识点理解，如电阻丝功率比、电功与电热辨析，强化物理观念| |能力提升|非纯电阻电路能量转化、电路动态分析、综合计算|4题（选择+计算），结合电动机、汽车电路等实际情境，考查科学推理与模型建构，如电动机输出功率计算|

2026-2027学年度上学期高二课时作业 电路中的能量转化 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础夯实 一、电功率 1．如图所示为两条电阻丝的图线，甲、乙图线分别与横坐标轴夹角为，，当两条电阻丝加以相同的电压时，其功率之比为（　　） A． B． C． D． 2．图为两个电阻的图像，把、这两个电阻串联后接入电路时消耗的功率之比为（    ） A．2：3 B．1：1 C．2：1 D．1：2 3．一根电阻丝在通过2 C的电量时，消耗电能是8 J。若在相同时间内通过1 C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能W分别为（　　） A．U＝4 V，W＝4 J B．U＝4 V，W＝2 J C．U＝2 V，W＝4 J D．U＝2 V，W＝2 J 4．如图所示，R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，接入电路后下列判断错误的是（　　） A．总电阻R＝6 Ω B．电压之比U1∶U2∶U3＝2∶2∶1 C．电流之比I1∶I2∶I3＝1∶2∶3 D．功率之比P1∶P2∶P3＝1∶2∶6 5．把相同灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节滑动变阻器使小灯泡均正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论正确的是（　　） A．P甲=3P乙 B．P甲>3P乙 C．P乙=3P甲 D．P乙>3P甲 二、焦耳定律 6．下列电器中主要应用电流热效应的是（　　） A．电风扇 B．电饭煲 C．电冰箱 D．电视机 7．在30min时间内，电阻上消耗的电能为0.14kW·h，则通过电阻的电流是（    ） A．10A B． C．18A D．20A E．56A 8．通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为R，电流为2I，则在时间内产生的热量为（　　） A．4Q B．2Q C． D． 9．关于三条公式：①；②；③，下列叙述正确的是（    ） A．公式①适用于任何电路的电热功率 B．公式②适用于任何电路的电热功率 C．公式①②③适用于任何电路电功率 D．上述没有一个正确 10．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B．适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路 C．在非纯电阻电路中， D．焦耳热适用于任何电路 能力提升 三、非纯电阻电路 11．如图电动机与灯泡串联接入电路，电动机正常工作时，灯泡的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为I2．则下列表达式正确的是（    ） A． B． C． D． 12．某同学在实验室找到一个小型直流电动机，并将其按如图所示的方式连接好电路，由此制作了一个简易升降机。电路中电源电动势，内阻，路端电压，定值电阻。内阻的直流电动机正常工作时。将一个质量的重物竖直向上匀速提起。不计空气阻力和摩擦，重力加速度g取10m/s2。则（　　） A．电动机两端的电压为4.5V B．电动机的输出功率为1.2W C．电源的工作效率为67.9% D．重物匀速上升时的速度大小为0.1m/s 13．如图电路中，电源电动势为14V，内阻忽略不计，小灯泡的额定电压为6V、额定功率为 12W，电动机的线圈电阻 若灯泡恰能正常发光，电压表视作理想电表，求： (1)流经电动机的电流 (2)电源的总功率 (3)电动机的输出功率 14．如图是汽车蓄电池供电简化电路，司机开车灯时，开关S1始终闭合。当汽车启动时，开关S2闭合，电动机工作，车灯会变暗，汽车启动瞬间电流表示数为50A；当汽车启动之后，开关S2断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度，此时电流表示数为10A。已知电源电动势，内阻，电流表内阻不计。求： (1)电动机未启动时车灯的功率P； (2)电动机启动瞬间，车灯的功率减少量ΔP（忽略电动机启动瞬间车灯的电阻变化）。 试卷第4页，共4页 试卷第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B A B B B B A 题号 11 12 答案 B D 1．B 【详解】电阻丝的图线是过原点的直线，电阻等于图线的斜率。设图线与横轴的夹角分别为，，则，，由图易知，因此 当加以相同的电压时，功率，因此功率与电阻成反比，由 故选B。 2．C 【详解】由图像可知 这两个电阻串联后接入电路时电流相等，则根据 P=I2R 可知消耗的功率之比 故选C。 3．D 【详解】第一次通过2C电量时，电压为 此时电流为 第二次在相同时间t内通过1C电量，电流为 因电阻R不变，电压与电流成正比，故 消耗的电能为 故选D。 4．B 【详解】A．电阻与并联后与串联；并联电阻为： 电路总电阻为 故A正确； B．并联电路电压相等 串联电路电压比等于电阻比，故 所以，故B错误； C．串联电路电流相等，所以， 并联电路电流比等于电阻的反比， 所以I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，故C正确； D．根据电功率公式P＝UI， 解得，故D正确。 故选B。 5．A 【详解】由图知甲乙电路总电压U相等，设小灯泡正常工作时的电流为I，则甲电路消耗的功率为 乙电路消耗的功率为 所以有 故选A。 6．B 【详解】A．电风扇主要将电能转化为机械能，用于驱动扇叶转动，并非主要利用电流热效应，故A不符合题意； B．电饭煲通过电流流经电阻产生热量，将电能转化为内能来加热食物，主要应用电流热效应，故B符合题意； C．电冰箱主要依靠压缩机工作，将电能转化为机械能和少量内能，主要目的为制冷，故C不符合题意； D．电视机主要将电能转化为光能和声能，故D不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】由焦耳定律 整理得 将， 代入，得 故选B。 8．B 【详解】根据焦耳定律可得 若电阻为R，电流为2I，则在时间内产生的热量为 故选B。 9．B 【详解】A．公式适用于任何电路，表示电功率；只有在纯电阻电路中，电功率才等于电热功率，故A错误； B．由焦耳定律可知，任何电路中电阻产生的电热功率均为，故B正确； C．公式适用于任何电路的电功率，而和只适用于纯电阻电路的电功率，故C错误； D．B项正确，故D错误。 故选B。 10．A 【详解】A．电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热的多少还与做功的时间长短有关，故A错误，符合题意； B．公式 计算的是电路的总功，适用于任何电路；在纯电阻电路中，根据部分电路的欧姆定律 代入上式可以推导出 这两个公式仅适用于纯电阻电路，故B正确，不符合题意； C．在非纯电阻电路中，表示的是总功率，而只是电路中的发热功率，则有，故C正确，不符合题意； D．焦耳热公式 适用于任何电路中的焦耳热的计算，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选A。 11．B 【详解】灯泡和电动机串联可知电流相等，都等于通过灯泡的电流，即 因对电动机而言 即通过电动机的电流 可知。 故选B。 12．D 【详解】A．回路的电流为 电动机两端的电压为，A错误； B．电动机的输出功率为，B错误； C．电源的工作效率为，C错误； D．根据可得重物匀速上升时的速度大小为，D正确。 故选D。 13．(1)2A (2)28W (3)12W 【详解】（1）灯泡恰能正常发光，则电流为 可知流经电动机的电流为2A。 （2）电源的总功率P=EI =28W （3）电压表的示数为 电动机的电功率为 电动机线圈产生的热功率为 则电动机的输出功率为 14．(1)120W (2)36.67W 【详解】（1）电动机未启动时，根据闭合电路欧姆定律 解得 车灯的功率 （2）车灯电阻为 解得 电动机启动的瞬间车灯两端电压为 车灯的功率为 灯的功率减少量为 答案第4页，共5页 答案第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $