第十一章 电路及其应用 单元复习 -河南省新乡市卫辉市2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

高二年级物理学科电学单元复习 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 电路及其应用单元综合作业 学段学科 高中物理 适用年级 高二年级 教材版本 人教版必修第三册 对应内容 第十一章 电路及其应用 作业类型 单元作业 完成时长 总时长45分钟 设计者 李成凡 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：本作业对应的学科核心素养是物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任；达成理解电路基本概念，会用闭合电路欧姆定律分析实际电路，能结合科技、生活情境分析电路问题的学业质量要求。 · 教材地位：本章是必修三核心单元，承接电场电势，从电场理论过渡到实际恒定电流电路；核心概念：电流、电阻、电阻率、电表改装、闭合电路欧姆定律、电源输出功率；承载模型建构、能量守恒、理论联系生活科技的思想，为后续磁场、交变电流打下基础。 · 教学重难点：重点：电表改装原理、电阻定律、闭合电路欧姆定律、动态电路分析；难点：多档位电表改装、动态电路功率分析、电源输出功率变化规律、利用图像法测电源电动势和内阻。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已经学习电场、电势、电势差；掌握部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律；初步接触电流表改装、电阻定律，会简单处理动态电路问题。 现有困惑 对双量程电流表改装分流原理理解不到位；动态电路中各电表示数、功率变化容易混淆；不会灵活处理电源输出功率的极值问题；处理图像法测电源电动势内阻时，不会变形函数关系式；不能把物理模型迁移到科技、生活真实情境。 差异分析 优生可以熟练处理电表改装、电源功率综合题型；中等学生公式可以记忆套用，但陌生情境下模型转化能力弱；基础薄弱学生看不懂复杂混联电路，闭合电路内阻、路端电压概念模糊，综合题无从下手。 3. 设计意图（一段话讲清即可） 本作业围绕第十一章电路及其应用核心考点，结合电表改装、霍尔推进器、风力发电、烟雾报警器等科技与生活真实情境，设置选择与实验题型，分层落实基础概念、综合推理、实验探究，巩固闭合电路欧姆定律、电阻定律、电源输出功率、图像法处理实验数据，引导学生把物理知识和现实技术结合，落实物理学科四大核心素养。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 理解电流表改装分流原理、电阻定律、闭合电路欧姆定律，掌握电源输出功率规律，掌握测电源电动势内阻实验原理 物理观念 选择题正确率、实验填空作答 能力运用 B 能分析动态电路电表示数、功率变化；会结合科技生活情境建立物理模型；会处理1/I-R图像求解电源参数 科学思维 计算题推导过程、图像数据分析、电路动态分析推理 思维发展 C 能辨析混联电路功率极值问题，区分等效电源处理技巧，识别实验系统误差来源 科学思维、科学探究 选择题选项辨析、实验误差分析作答 情感态度 D 体会霍尔推进器、风力发电、烟雾报警器中物理知识的应用，感受物理技术的社会价值 科学态度与责任 情境题作答，体会物理在航天、民生、新能源领域的作用 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 单选题 双量程电流表改装，求分流电阻比值 A、B 考查电流表并联分流改装原理，落实电表改装基础模型 答案C；要点：开关接不同档位，表头与分流电阻并联，列并联电压相等方程求解比值 2 单选题 质子疗法（粒 子加速器）， 质子束流等效 电流计算 A、B、 C、D 结合质子疗法真实科 技情境，综合动能定 理、电流定义式与微 观表达式，训练模型 建构能力 答案 B；要点：由 动能定理求出质子 速度，代入电流微 观表达式 I=neSv 求 解 3 单选题 混联动态电路，电表示数、功率、电源输出功率变化分析 A、B、C 训练复杂混联动态电路分析，等效电源思想，电源输出功率极值规律 答案C；要点：滑片移动分析总电阻总电流，等效电源法分析滑动变阻器功率，判断电源输出功率变化趋势 4 单选题 风力发电机，气流动能与输出电功率计算 B、D 新能源真实情境，建立风能转化电能模型，考查能量守恒，功率计算 答案C；要点：单位时间气流动能，输出功率与风速三次方成正比，列式求解叶片圆面半径 5 多选题 烟雾报警器动态电路，传感器阻值变化分析电路 A、B、D 生活安防情境，混联动态电路，分析电表示数变化，变阻器调节对报警条件的影响 答案AC；要点：传感器阻值随烟雾增大减小，分析并联部分、总电流、电压变化，判断报警电表，滑片移动对触发条件的影响 6 多选题 电阻定律，两根新材料电阻丝电压电流功率分析 A、B 直接考查电阻定律公式，结合欧姆定律、电功率公式计算比较 答案AC；要点：由电阻定律推导两电阻比值，结合U、I、P公式逐项判断选项对错 7 实验题 利用电流传感器、电阻箱测干电池电动势与内阻，1/I-R图像，系统误差分析 A、B、C 考查测电源E、r实验，闭合电路欧姆定律变形，图像法处理数据，识别传感器内阻带来的系统误差 (1)保护 (2)1/I=1/E·R+(R0+r)/E (3)1.47V，1.3Ω (4)有；要点：会对闭合电路公式数学变形，理解图像截距斜率含义，分清系统误差来源 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题全对，概念精确，电表改装、电阻定律、闭合电路规律掌握到位 少量细节错误，核心公式基本掌握，个别情境模型识别出错 较多基础错误，公式记忆混淆，看不懂电路模型 20% 20 能力运用 方法恰当，过程清晰，理由充分；动态电路、图像计算推导逻辑完整 方法基本正确，少量推导疏漏，大体可以建立物理模型 方法不当或缺失，不会把情境转化物理模型，只靠蒙猜 30% 30 思维发展 观点明确，论证充分；会使用等效电源思想，能自主分析实验系统误差 表达清楚，欠缺深度，能完成基础分析，复杂极值问题思考不全 思路混乱，缺乏证据，综合题型没有推理过程 30% 30 情感态度 主动投入，能够体会航天、新能源、安防设备中的物理价值，做完后主动反思错题 态度端正，能按要求完成全部题目，可以完成基础情境题 学习态度消极，被动完成，畏难，放弃综合、情境类题目 20% 20 6、 试题详情 一、单选题 1．有一块小量程电流表，其满偏电流为50mA，内阻为Rg。现要将它改装成0~0.6A，0~3A的双量程电流表，设计的电路图如图所示。则定值电阻的阻值之比R1：R2等于（　　） A．1：2 B．1：3 C．1：4 D．1：5 2．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子轰击肿瘤并杀死癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，单位体积的质子数为n，质子的质量为m，其电荷量为e，那么这束质子流的等效电流I为（　　） A． B． C． D． 3．在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电压表电压表电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（　　） A．读数变小，读数变大，大于 B．， C．的功率先增大后减小，最大值为 D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为 4．如图所示，我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为。风速在范围内，可视为不变。已知风速时每台发电机输出电功率为，空气的密度为，则（　　） A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为 B．当风速为时每台发电机的输出电功率约为 C．每台发电机叶片转动时形成的圆面半径约为 D．若每年有风速在，则每台发电机年发电量至少为 二、多选题 5．某烟雾报警器简易原理图如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的增大而减小，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片P调整至合适位置，电源两端电压恒定不变，电表均为理想电表。当烟雾浓度增大到一定程度时，电表读数增大导致指针偏转到某区域，从而触发报警。下列说法正确的是（   ） A．触发报警的电表应为电流表 B．触发报警的电表应为电压表 C．若将滑片P向右移动少许，烟雾浓度需更大才能触发报警 D．若将滑片P向左移动少许，烟雾浓度需更大才能触发报警 6．2023年9月24日到26日，先进电子材料创新大会在深圳某酒店胜利召开，大会聚焦于“新材料与产业发展新机遇”，瞄准全球技术和产业制高点。某材料研究所把两根不同新材料做成的电阻丝分别接入电路中，A电阻丝电阻率恒为，长为L，直径为D；B电阻丝电阻率恒为，长为4L，直径为4D。下列说法正确的是（    ） A．当时，两电阻丝两端的电压相等 B．当时，两电阻丝中通过的电流相等 C．当时，两电阻丝消耗的功率相等 D．当时，两电阻丝消耗的功率相等 三、实验题 7．某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 7、 答案与解析 1．【答案】C 【解析】开关S合到1时为0~3A的电流表，有 即 开关S合到2时为0~0.6A的电流表，有 即 联立解得 故选C。 2．【答案】B 【解析】质子在电场力作用下加速，加速后的速度为，根据动能定理，则有 解得 等效电流为，单位体积的质子数为，根据电流微观表达式 解得 故选B。 3．【答案】C 【解析】将和等效为电源内阻，则等效电源的电动势 等效内阻 A．当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，读数变小，则读数变大，因 可知小于，故A错误； B．根据欧姆定律 则 根据闭合电路的欧姆定律 可得 故B错误； C．将等效为新电源的内阻，内阻为 当外电路电阻等于电源内阻时输出功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到30Ω，可知的功率先增大后减小，当时功率最大，最大值为 故C正确； D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源的外电阻为 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为 电源E的内阻，根据电源输出功率和外电阻关系可知，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，故D错误。 故选C。 4．【答案】C 【解析】A．单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为 故A错误； B．根据 可知每台发电机的输出电功率与成正比，结合题意有 解得 故B错误； C．风速时每台发电机输出电功率为，则有 解得 故C正确； D．若每年有风速在，则每台发电机年发电量至少为 故D错误。 故选C。 5．【答案】AC 【解析】AB．当烟雾浓度增大到一定程度时，烟雾传感器的阻值减小，电流表读数增大，根据 电压表读数减小，因此触发报警的电表为电流表，故A正确，B错误； C．若将滑片P向右移动少许，滑动变阻器接入电路的阻值增大，触发报警的电流保持不变，因此需要烟雾传感器的阻值更小，即烟雾浓度更大时才能触发报警，故C正确； D．若将滑片P向左移动少许，滑动变阻器接入电路的阻值减小，触发报警的电流保持不变，因此需要烟雾传感器的阻值更大，即烟雾浓度更小时才能触发报警，故D错误。 故选AC。 6．【答案】AC 【解析】两电阻丝的阻值分别为 ， 即 A．当时，根据 得两电阻丝两端的电压相等，A正确； B．当时，根据 得 B错误； C．当时，根据 得 两电阻丝消耗的功率相等，C正确； D．当时，根据 得 D错误。 故选AC。 7．【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 1.3 (4)有 【解析】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简可得 （3）[1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， （4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 学科网（北京）股份有限公司 $