第12章 电能能量守恒定律 章末素养能力提升（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案以闭合电路欧姆定律、电功电功率及能量守恒为核心，目标提升电路分析与实验探究能力。通过“功率问题—动态分析—实验测量”三个递进探究主题，结合问题导入、典例解析、对标训练构建连贯学习路径。 亮点在于主题探究式复习设计，如探究1中电阻箱功率变化的思考讨论、典例1的图像分析，探究3的电动势测量实验设计与误差分析，培养科学思维、科学探究及物理观念。为学生提供从概念理解到实际应用的深度学习支持，为教师单元复习教学提供目标明确、环节完整的实用指导。

章末素养能力提升 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 理解电功、电功率及焦耳定律； 理解闭合电路欧姆定律； 会测量电源电动势和内阻； 理解能量守恒定律。 1. 能分析问题，理清电路动态变化，选准公式，数学推导，绘制图像，具备公式推导与数学运算能力； 1. 能抓住本质，合理简化，构建模型，具备分析与建模能力； 1. 能多角度的分析和思考问题，具备发散思维能力； 1. 能进行实验设计与操作，并能利用图像法处理实验数据，分析系统误差，具备实验探究与数据处理能力； 1. 能理论结合实际，解决生活中的一些电路现象，具备解决实际问题的能力。 1. 建立以事实为依据，通过推演和实验相结合，严谨的对待问题，以物理学视角说明科学观念的形成； 1. 要多维度的辩证分析电路问题，具备从不同视角审视同一电路现象的意识； 1. 通过对电路特性的信息提取与论证，形成由现象到本质的科学探究思维； 1. 合理简化，正确建模，提高建模能力。 1. 建立能量转化与守恒观念，分析生活中常见用电现象，形成节约用电与可持续发展的社会责任观。 重点及难点 会用闭合电路欧姆定律进行相关电路的分析和计算； 会测量电源的电动势和内阻，并分析实验中的测量误差。 题型及难度 选择题为主，或结合其他知识的综合计算题及实验题； 难度中等。 【本课时主要内容】 电能能量 守恒定律 【答案】UIt　UI　I2Rt　t　I2r+P出　　I2r　EI-I2r　R 探究1　闭合电路中的功率问题 【问题导入】 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为R0，当电阻箱阻值R变化时： 【思考与讨论】 1.电源的总功率如何变化？ 2.定值电阻R0消耗的功率如何变化？ 3.是否存在一个阻值R，使得电阻箱上消耗的功率最大？若有的话，最大是多少？ 典例1 将一电源、定值电阻R0=2 Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示,则下列说法不正确的是(　　) 典例1 A. 该电源电动势为6 V B. 该电源内阻为1 Ω C. 调整R,电源最大输出功率为8 W D. 电阻箱功率最大时电源效率为50% 必备知识 电源的最大输出功率及其条件,电源的效率. 关键能力　 【答案】D 【解题思路】 对标训练1 对标训练1 在如图所示电路中,直流电源电动势为E、内阻r=R,定值电阻R1=R,可变电阻R2的阻值范围为0~2R.闭合开关S,改变可变电阻R2接入电路的阻值,则R2的最大电功率为 (　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解题思路】 易错提醒 探究2　闭合电路的动态分析 【问题导入】 如图所示，在滑动变阻器的滑片向下端滑动过程中， 理想电压表、的示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、。 【思考与讨论】 1.各理想电表示数如何变化？ 2. ， ； 3. 和如何变化？ 典例2 如图所示,在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中,理想电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔI3,下列说法正确的是 (　　) A. 电压表V1示数增大,电流表A1示数增大 B. 电压表V2示数减小,电流表A3示数增大 C. ΔI1=ΔI3+ΔI2 D. > 必备知识 闭合电路动态分析方法. 关键能力　 【答案】B 【解题思路】 对标训练2 如图所示,电源内阻r和灯泡L的电阻R均恒定不变,D为理想二极管,R1、R2为定值电阻,电表均为理想电表.闭合S且电路稳定后,有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态.现将滑动变阻器滑片向上滑动,电表V1、V2和A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2和ΔI,则下列说法正确的是 (　　) 对标训练2 A. 灯泡变暗,电流表示数增大 B. 油滴不动 C. =r D. =R+r 【答案】B 【解题思路】 易错提醒 探究3　实验：电池的电动势和内阻的测量 【问题导入】 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，请你帮他设计电路图。 【思考与讨论】 1.根据所设计的电路图，需要如何操作？需要测量哪些物理量？ 2.利用所测得的物理量求出电动势和内阻； 3.对所测得的电动势和内阻进行误差分析。 典例3 在图甲、乙、丙、丁中,电流表A内阻约1.0 Ω,电压表V内阻约1 kΩ,电压表示数为U,电阻箱接入电路的阻值为R,关于测定电源电动势和内阻的实验,下列说法正确的是 (　　) 典例3 A. 图甲适用于内阻较小的电源,电动势的测量值等于真实值 B. 图乙的系统误差来源于电流表分压,内阻的测量值小于真实值 C. 图丙,内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D. 图丁,U-R的图像是一条倾斜的直线 必备知识 利用伏安法、伏阻法、安阻法测量电源电动势和内阻. 关键能力　 【答案】C 【解题思路】 　 对标训练3 学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验,设计了图甲所示电路,实验室提供的器材有: 干电池一节(电动势约1.5 V,内阻约1 Ω); 电压表V(量程0~3 V,内阻约3 kΩ); 电流表A(量程0~0.6 A,内阻约1 Ω); 滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω); 滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω); 定值电阻R0(阻值0.5 Ω); 开关一个,导线若干. 对标训练3 (1) 实验中,滑动变阻器应选择　　　　(选填“R1”或“R2”).  (2) 正确操作,调节滑动变阻器滑片,记录多组电压表和电流表的示数,并根据实验数据作出U-I图像,如图丙所示.根据图像求得电动势E=　　　　V,内阻r=　　　　Ω.(结果均保留两位小数)  (3) 若采用图乙实验原理图进行实验,用实线表示由实验数据描点得到的U-I图像,用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像,则下列图像正确的是　　　　.  A. B. C. D. 【答案】　(1) R1　(2) 1.48　0.30　(3) C　 【解题思路】 易错提醒 学科网（北京）股份有限公司 $