12.1 电路中的能量转化常见七种题型（过关卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

12.1 电路中的能量转化常见七种题型（过关卷）

 

题型一　电功、电功率与焦耳定律的概念辨析

题型二　串并联电路的功率分配与计算

题型三　动态电路与功率图像分析

题型四　家用电器与电路应用

题型五　焦耳定律与电热的计算

题型六　非纯电阻电路与电动机

题型七　电路中的能量转化综合计算

 

 

 

 

题型一　电功、电功率与焦耳定律的概念辨析

【解题技巧】（电功 W＝UIt 适用于任何电路，焦耳热 Q＝I²Rt 也普遍成立，但 W＝I²Rt 仅在纯电阻电路中才与电功相等；非纯电阻电路中 W＝Q＋E其他，电功率 UI 大于热功率 I²R。单位辨析：J＝N·m＝W·s＝A²·Ω·s＝V·C，而 W/s 不是能量单位。概念题逐项检验公式的适用条件与单位的量纲组合，注意"千瓦时"是电能单位。）

1．某国产新能源车的电池组可简化为个电池包串联组成，每个电池包的工作电压平均值为，电池组容量为。当该车用输出电压为的直流充电桩充电时，充电效率为，充满电用时为，该车型百公里平均能耗为，则（    ）

A．电池组的工作电压为

B．平均充电电流为

C．续航里程最大为

D．每个电池包充满电后储存的电能为

2．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（　 　）

A．焦耳热Q＝I 2Rt适用于任何电路

B．W＝UIt适用于任何电路，而W＝I 2Rt＝t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．在非纯电阻电路中，UI > I2R

题型二　串并联电路的功率分配与计算

【解题技巧】（串联电路功率与电阻成正比，并联电路功率与电阻成反比；额定电压相同的用电器串联时，额定功率小的实际功率大、更亮。求最值先写出功率关于电阻的表达式再分析；"正常发光"意味着用电器恰在额定电

压（额定电流）下工作。计算题先化简电路、明确各电阻的电压电流关系，再按比例或欧姆定律逐步求解。）

3．如下图所示，A、B两灯泡额定电压都为110V，额定功率、，接在电压恒为220V电路上，欲使两灯泡均正常发光，且整个电路消耗的电功率最小，则下面四种电路连接方式中满足要求的是（　　）

A． B．

C． D．

4．两根材料不同、粗细相同的均匀金属导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时其沿长度方向电势的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．A和B导线中的电流之比为3∶1

B．A和B导线两端的电阻之比为3：1

C．A和B导线的电功率之比为3∶1

D．A和B导线中自由电子所受的电场力之比为3：1

5．四个阻值不随温度变化的定值电阻连成如图所示的电路，其中RA=RB>RC=RD，当在图中加电压U后，关于四个电阻的工作状态，下列分析正确的是（　　）

A．RA的电功率小于RB和RC的总电功率

B．RD的电功率大于RB和RC的总电功率

C．如果电压U增加到2U，每一个电阻的电流都增加到原来的二倍

D．如果电压U增加到2U，每一个电阻的功率都增加到原来的二倍

6．如图所示的三个电阻R1、R2、R3完全相同，每个电阻的额定功率都为1W，在保证各电阻均不会超过额定功率的情况下，这部分电路的最大功率为多大？

7．如图，电源两端电压为9V且保持不变，定值电阻R1阻值为18Ω，灯泡L标有“6V 3W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）

(1)当开关S、S1、S2、S3都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，求电流表的示数；

(2)当开关S、S1闭合，S2、S3断开，求小灯泡的实际功率。

题型三　动态电路与功率图像分析

【解题技巧】（U-I 图像题先分清定值电阻（过原点直线）与非线性元件（曲线），两图线交点即两者串联时的共同工作状态。动态分析按"电阻变→总电流变→电压重新分配→功率变"的链条推进；滑动变阻器消耗功率最大出现在其阻值等于电路其余部分等效电阻时。两电压表示数变化量之比可利用定值电阻 U＝IR 的关系快速求出。）

8．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器滑片从端移动到端的整个过程中，电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（     ）

A．电源电压是12V

B．滑动变阻器的最大的阻值为

C．滑动变阻器的最大功率为

D．若定值电阻出现接触不良而断开时，电流表示数约为0，电压表示数接近

9．图所示电路电源电压不变，将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间，另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置，闭合开关，电流表示数为，A、B间电压为，C、D间电压为；移动