第12章 1. 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（人教版）

人教版·必修第三册·第十二章电能能量守恒定律 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 1.电功：电场力对自由电荷做功，W=Ut,单位：焦耳(J),适用于一切电路。 2.电功率：P=W/t=U1,单位：瓦特(W),表示电流做功的快慢。 3.焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q=2Rt,适用于一切电路。 4.热功率：P热=Q/t=2R,表示电能转化为内能的快慢。 5.纯电阻电路：只含电阻的电路，满足U=IR,W=Q=UIt=2Rt=U2t/R,P=P热=UI=2R=U2/R。 6.非纯电阻电路：含有电动机、电解槽等，满足Ut=2Rt+E其他，即W=Q+W其他。 7.能量转化关系：非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其他形式能。 8.输入功率与输出功率：对电动机，P输入=UI,P热=2R,P输出=P输入-P热=UI-2R。 9.电动机效率：n=P输出/P输入×100%。 10.串并联电路功率分配：串联P∝R,并联P∝1/R,总功率等于各用电器功率之和。 对比项 纯电阻电路 非纯电阻电路 能量转 电能→内能 电能→内能+其他能 化 电功WW=UIt W=UIt 电热QQ=I2Rt Q=12Rt w与Q W=Q W>Q 关系 欧姆定 适用U=IR 不适用 律 功率关P=P热 P=P热+P其他 系 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 B.纯电阻电路中电功等于电热 C.非纯电阻电路中电功等于电热 D.任何电路中电功都大于电热 2.下列公式中，适用于任何电路计算电功的是 A.W=12Rt B.W=U2t/R C.W=UIt D.W=Pt 3.一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 A.50WB.1100WC.1000WD.1050W 4.上题中电动机的发热功率为 A.50WB.1100WC.100WD.1050W 5.上题中电动机的输出功率为」 A.50WB.1100W C.1000WD.1050W 6.关于焦耳定律Q=2Rt,下列说法正确的是 A.只适用于纯电阻电路 B.只适用于非纯电阻电路 C.适用于一切电路 D.只适用于直流电路 7.两个电阻R1=2Ω，R2=4Ω，串联接入电路，则它们消耗的电功率之比P1:P2为 A.1:2B.21C.1:4D.4:1 8.两个电阻R1=2Ω，R2=4Ω，并联接入电路，则它们消耗的电功率之比P1:P2为 A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1 9.一只“220V100W”的白炽灯泡，正常发光时电阻约为 A.220ΩB.4840C.2.22D.48.4n 10.在非纯电阻电路中，下列关系式正确的是 A.U=IR B.U>IR C.U<IR D.UIt=12Rt 二、多选题（每题4分，共16分，选对但不全得2分，选错得0分） 11.关于电功率和热功率，下列说法正确的是 A.电功率P=UI适用于一切电路 B.热功率P=2R适用于一切电路 C.纯电阻电路中电功率等于热功率 D.非纯电阻电路中电功率等于热功率 12.一台电动机，额定电压为U,额定电流为1，线圈电阻为R,正常工作时，下列说法正确的是 A.电动机的输入功率为UI B.电动机的发热功率为2R C.电动机的输出功率为UI-2R D.电动机的输出功率为U2/R 13.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，W=Q B.非纯电阻电路中，W=Q+E其他 C.非纯电阻电路中，欧姆定律不适用 D.非纯电阻电路中，U=R仍然成立 14.两只灯泡L1“220V40W”和L2“220V100W”,下列说法正确的是 A正常发光时L1电阻大于L2电阻 B.正常发光时L1电流大于L2电流 C.串联接在220V电路中，L1更亮 D.并联接在220V电路中，Lz更亮 三、填空题（每空2分，共20分） 15.电流通过导体时，电能转化为内能，这个现象叫做电流的 效应，产生的热量用公式Q= 算。 16.电功的公式W= 电功率的公式P= 这两个公式适用于 电路。 17.在纯电阻电路中，电功 电热（填“大于”“小于”或“等于”），欧姆定律 (填“适用”或 “不适用”)。 18.一台电动机接在220V电源上，通过电流为10A,线圈电阻为1，则电动机输入功率为 W,发热功率为 W,输出功率为 Wo 19.电阻R1=32,R2=6,串联后接在9V电源上，则电路总功率为 W,R1消耗的功率为 W。 四、判断题（每题2分，共10分，正确画“V”,错误画“x”) 20.电功的公式W=Ut只适用于纯电阻电路。 21.焦耳定律Q=2Rt适用于任何电路。 22.在非纯电阻电路中，电功大于电热。 23.电动机工作时，输入功率等于输出功率。 24.串联电路中，电阻越大的用电器消耗的功率越大。 五、计算题（每题12分，共24分） 25.一台直流电动机，额定电压为220V,额定电流为10A,线圈电阻为2Ω。求： (1)电动机的输入功率； (2)电动机的发热功率； (3)电动机的输出功率； (4)电动机的效率。 26.电源电压为12V,电阻R1=4Ω，R2=8,二者串联接入电路。求： (1)电路中的电流； (2)R1两端的电压； (3)R1消耗的电功率； (4)R2在1min内产生的热量。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：纯电阻电路中电功等于电热，非纯电阻电路中电功大于电热，A、C、D错误。 2.C解析：W=Ut适用于一切电路计算电功。 3.B解析：输入功率P=U1=220V×5A=1100W。 4.A解析：发热功率P热=12R=(5A)2×2=50W。 5.D解析：输出功率P出=P输入-P热=1100W-50W=1050W。 6.C解析：焦耳定律Q=2Rt适用于一切电路。 7.A解析：串联电路中P∝R,P1:P2=R1:R2=2:4=1:2。 8.B解析：并联电路中P∝1/R,P1:P2=R2:R1=4:2=2:1。 9.B解析：正常发光时R=U2/P=(220V)2/100W=4842。 10.B解析：非纯电阻电路中UIt=I2Rt+E其他，故U>IR。 二、多选题 11.ABC解析：非纯电阻电路中电功率大于热功率，D错误；A、B、C正确。 12.ABC解析：输出功率为UI-2R,D错误；A、B、C正确。 I3.ABC解析：非纯电阻电路中欧姆定律不适用，U=IR不成立，D错误；A、B、C正确。 14.ACD解析：L1电阻大于L2电阻，正常发光时L1电流小于L2电流，B错误；A、C、D正确。 三、填空题 15.热；12Rt 16.Ut;U;一切 17.等于；适用 18.2200;100;2100 19.9；3 四、判断题 20.×解析：W=Ut适用于一切电路。 21.√解析：焦耳定律适用于任何电路。 22.√解析：非纯电阻电路中电能还转化为其他形式能，电功大于电热。 23.X解析：电动机工作时输入功率大于输出功率。 24.√解析：串联电路中P=2R,电阻越大功率越大。 五、计算题 25. (1)电动机输入功率P输入=UI=220V×10A=2200W (2)电动机发热功率P热=I2R=(10A)2×2=200W (3)电动机输出功率P输出=P输入-P热=2200W-200W=2000W (4)电动机效率n=P输出/P输入×100%=2000W/2200W×100%≈90.9% 26. (1)电路总电阻R总=R1+R2=4Ω+8=12，电路中的电流I=U/R总=12V/12=1A (2)R1两端电压U1=IR1=1A×42=4V (3)R1消耗的电功率P1=U1l=4V×1A=4W(或P1=I2R1=(1A)2×4=4W) (4)R2在1min内产生的热量Q2=2R2t=(1A)2×8×60s=480J