第2章 8. 焦耳定律 电路中的能量转化-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（教科版）

教科版·必修第三册·第二章电路及其应用 焦耳定律电路中的能量转化 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 电功 电流通过一段电路时，电场力对自由电荷做功，电功W=Ut;单位：焦耳 (J) 电功率 电流做功的快慢，电功率P==U5；单位：瓦特W 3 焦耳定律 电流通过导体产生的热量Q=PRt,适用于一切电路 热功率 导体发热的快慢，P坠=？=户A 纯电阻电路 电能全部转化为内能，W=Q,即UIt=PRt,故U=IR, 5 P=UI-PR-R U2 非纯电阻电路 电能转化为内能和其他形式的能，W>Q,UIt>PRt,即U>IR; 6 W=Q+E其他 7 能量转化关系 纯电阻：W=Q;非纯电阻：W=Q+E其他，如电动机W=Q+E机械 0 电动机模型 输入功率P入=U1,发热功率P热=尸R,输出机械功率P出=P入一P热 公式适用范围 9 W=U收P三UI适用于一切电路；W=PRt=太P=PR= R 仅适用于纯电阻电路 单位规范 电功W:J(或kW·h);电功率P:W(或kW);热量Q:J;1kW·h= 10 3.6×106J 易错提醒 ①非纯电阻电路中，U=/R不成立，欧姆定律不适用。 ②计算电功和电热时，必须区分电路类型，选对公式。 ③电动机被卡住不转时，视为纯电阻，此时U=IR,发热功率P=PR= U2 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共30分） 1.关于电功和电热，下列说法正确的是 A.电功就是电热，两者总是相等 B.电功W=UIt适用于任何电路，电热Q=PRt也适用于任何电路 C.在纯电阻电路中，电功大于电热 D.在非纯电阻电路中，电功小于电热 2.下列公式中，只适用于纯电阻电路的是 A.W=UIt B.P=UI C.Q=P2Rt D.P= R 3.一台电动机正常工作时，两端电压为U,通过的电流为，线圈电阻为R,则电动机的发热功率为. A.UI B.P2R C.U2 D.UI-12R 4.某电阻丝的电阻为R,通过它的电流为/，通电时间为t,则产生的热量为」 、U2t RtB2 Rt C.D.了 5.关于电功率，下列说法正确的是 A.电功率越大，电流做功越多 B.电功率是描述电流做功快慢的物理量 C.电功率的单位是焦耳 D.电功率P=UI只适用于纯电阻电路 6.一个“220V100W”的灯泡，正常发光时通过的电流约为 A0.45AB.2.2AC.0.22AD.4.5A 7.在非纯电阻电路中，下列关系式正确的是」 A.U=IR B.W=Q C.W>Q D.P=UI=IR 8.两根电阻丝R1=2R2,串联后接入电路，在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2为 A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1 9.两根电阻丝R1=2R2,并联后接入电路，在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2为」 A1:2B.2:1 C.1:4D.41 10.一台电动机的输入功率为P,发热功率为P热，则输出机械功率为. A.P B.P热 C.P+P热 D.P一P热 二、多选题（每题4分，共16分，选对但不全得2分，有错选得0分） 11.下列公式中，适用于任何电路的是 A.W=UIt B.P=UI C.W=12Rt D.Q=2Rt 12.关于纯电阻电路和非纯电阻电路，下列说法正确的是 A.纯电阻电路中，电功等于电热 B.非纯电阻电路中，电功大于电热 C.非纯电阻电路中，欧姆定律不适用 D.纯电阻电路中，P=U1=PR= U2 均成立 13.一台电动机，线圈电阻为R,两端电压为U,通过的电流为/，则下列说法正确的是 A.电动机的输入功率为U/ B.电动机的发热功率为PR C.电动机的输出功率为U/-2R D.电动机的输出功率为 U2 14.关于焦耳定律Q=2Rt,下列说法正确的是 A.它适用于任何电路 B.它只适用于纯电阻电路 C.在串联电路中，各电阻产生的热量与电阻成正比 D.在并联电路中，各电阻产生的热量与电阻成反比 三、填空题（每题3分，共15分） 15.电流通过导体产生的热量跟 的二次方、导体的 和 成正比，这个规律叫焦耳定律， 表达式为 16.电功的公式为W= 电功率的公式为P= 17.在纯电阻电路中，电功 电热（填“大于”“等于”或“小于”）；在非纯电阻电路中，电功 电 热。 18.一台电动机正常工作时，电压为220V,电流为5A,线圈电阻为2Ω，则电动机的输入功率为 W,发 热功率为 W,输出功率为】 19.1kW·h=__J,它表示功率为1kW的用电器工作 h消耗的电能。 四、判断题（每题2分，共10分，正确画“”，错误画“x”) 20.电功和电热在非纯电阻电路中总是相等的。 21.公式P=2R只适用于纯电阻电路。 22.焦耳定律Q=2Rt适用于任何电路。 23.在纯电阻电路中，U=IR成立，在非纯电阻电路中U=/R不成立。 24.电动机被卡住不转时，可以看成纯电阻。 五、简答题（共9分） 25。(4分)请简述纯电阻电路和非纯电阻电路中能量转化的区别，并分别写出电功和电热的关系。 26.(5分)一台电动机的线圈电阻为R,两端电压为U,通过的电流为/。请写出： (1)电动机的输入功率表达式； (2)电动机的发热功率表达式； (3)电动机的输出功率表达式； (4)若电动机被卡住不转，此时电动机的发热功率表达式。 六、计算题（共20分） 27.(8分)一段电阻丝的电阻为10Ω，通过它的电流为2A,通电时间为5min。求： (1)电阻丝产生的热量； (2)电阻丝消耗的电功率。 28.(12分)一台直流电动机，线圈电阻为1Ω，接在220V的电源上，正常工作时通过的电流为10A。求： (1)电动机的输入功率； (2)电动机的发热功率； (3)电动机的输出机械功率； (4)电动机的效率（保留一位小数）； (⑤)若电动机被卡住不转，此时通过的电流和发热功率。 模块3 参考答案 一 单选题 1.B 2.D 3.B 4.B 5.B 6.A 7.c 8.B 9.A 10.D 二、多选题 11.ABD 12.ABCD 13.ABC 14.ACD 三、填空题 15.电流；电阻；通电时间；Q=PRt 16.U1t;U1 17.等于；大于 18.1100;50;1050 19.3.6×106;1 四、判断题 20.× 21.× 22.√ 23.V 24.√ 五、简答题 25. 答：纯电阻电路中，电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=Q。 非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，一部分转化为其他形式的能（如机械能），电功大于电热，即W=Q+E其他 0 26. (1)输入功率P入=U1 (2)发热功率P热=PR (3)输出功率P出=U〢-PR (④)电动机被卡住不转时，视为纯电阻，发热功率P熟=只 六、计算题 27. (1)Q=2Rt=(2A)2×102×300s=12000J (2)P=2R=(2A)2×102=40W 28. (1)Pλ=U1=220V×10A=2200W (2)P热=2R=(10A)2×12=100W (3)P出=Pλ-P热=2200W-100W=2100W n三黑x100%=20×100%*95.5% ⑤申动机被卡住不转时，视为纯电阻，7片=0=220A,P%=月0=48400W