部编版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律解题技巧总结

(名师选题)部编版高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律解题技巧总结
单选题
1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确
．．．的是（）
A．电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多
B．W=UIt适用于任何电路，而W=I2Rt=U2
R
t只适用于纯电阻电路
C．在非纯电阻电路中，UIt>I2Rt
D．热量Q=I2Rt适用于任何电路
答案：A
A．电功率越大，则电流做功越快，但电路中产生的热量不一定多，故A错误；
B．电功的定义式为
W=UIt
适用于任何电路，而计算式
W=I2Rt=U2 R
t
只适用于纯电阻电路，故B正确；
C．在非纯电阻电路中，电流所做的功等于产生的热量与其他形式的能之和，所以
W>Q
即
UIt>I2Rt
故C正确；
D．电路热功率的定义式为
Q=I2Rt
适用于计算任何电路中产生的热量，故D正确。

故选A。

2、如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻R=6kΩ，R1=6kΩ，R2=3kΩ，则
BB′不可能输出的电压是（）
A．12 VB．8 V
C．6 VD．3 V
答案：D
①若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，UBB′为并联电路两端电压，则
R 并=
R1R2
R1+R2
=2kΩ
U BB′=
R
并
R
并
+R
U AA′=
2
2+6
×24V=6V
②若S1闭合S2断开，则R1和R串联，则
U BB′=
R1
R1+R
U AA′=
6
6+6
×24V=12V
③若S2闭合S1断开，则R2和R串联，则
U BB′=
R2
R2+R
U AA′=
3
3+6
×24V=8V
④若两开关都断开，则
U BB′=U AA′=24V
选项ABC都有可能，D不可能；
故选D。

3、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。

下列说法正确的是（）A．应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量
B．应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大
C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表
D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应连上所有的点。

答案：B
AB．干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧电池作为被测电源，使得电压表示数变化大，故A错误，B正确；
C．滑动变阻器的滑片初始时应放在接入电路电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故C错误；
D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧，故D错误。

故选B。

4、某喷泉喷出的最高水柱约50m，喷管的直径约为10cm，已知水的密度ρ=1×103kg/m3。

据此估计喷管喷水的电动机的输出功率约为（）
A．6.5×104WB．1.2×105W
C．2.6×105WD．5.2×105W
答案：B
根据
v2=2gℎ
可得喷泉喷水的初速度为
v0=√2gℎ=10√10m/s
t时间喷水的质量为
m=ρV=ρπd2
4
v0t
则喷水消耗的功率大约为
P=1
2
mv02
t
=1.2×105W
故选B。

5、一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（）A．物体的机械能和内能都不变
B．物体的机械能减少，内能不变
C．物体的机械能增加，内能增加
D．物体的机械能减少，内能增加
答案：D
铁块沿斜面匀速滑下时，除重力做功外还有摩擦力做负功，则铁块的机械能减小，减小的机械能转化为铁块
的内能，使内能增加。

故选D。

6、关于能量和能源，下列说法正确的是（）
A．化石能源是清洁能源，水能是可再生能源
B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
C．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了
答案：D
A．化石能源在燃烧时放出二氧化硫、二氧化碳等气体，会形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能源，水能是可再生资源，故A错误；
BD．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了；例如，内燃机
燃烧汽油把化学能转化为机械能，最终机械能又会转化为内能，而最终的内能人们很难再重新利用，所以我
们说能量的品质下降了；所以在能源的利用过程中，有一些能源是不可再生的，所以需要节约能源，故B错
误D正确。

C．根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，故C错误。

故选D。

7、如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻为r。

闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片的位置，可以
改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之改变。

若电表均为理想电表，以下四幅图中能正确反映P­I、P­U关系的是（）
A．B．
C．D．
答案：C
AB．电源的总功率表示为
P=IE 可知P­I图像是过原点的倾斜直线，AB错误；
CD．电源的总功率为
P=IE=E−U
r
E=
E2
r
−
E
r
U
可知P­U图像是斜向下的倾斜直线，C正确，D错误。

故选C。

8、某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻，则引起该实验误差的主要原因是（）
A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大
B．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压大
C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压小
答案：C
由电路图可以看出，由于电压表分流，造成电流表读数小于电源实际输出电流，导致电源电动势和内阻测量值偏小，故ABD错误，C正确。

故选C。

多选题
9、如图所示，电源电动势为E，内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）.当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

下列说法中正确的是（）
A．若断开开关S，带电微粒向上运动
B．只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗的电功率减小
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动
D．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流
答案：BC
A．只断开开关S，电容器通过R2、R3放电，所带电荷量变小，极板间场强减小，带电微粒所受向上的电场力减小，故微粒向下运动，A错误；
B．只减小R1的光照强度，R1阻值变大，干路电流变小，故电阻R0消耗的功率减小，电源内阻上的电压减小，
则路端电压变大，即电压表读数变大，选项B正确；
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，回路总电阻不变，干路电流不变，路端电压不变，故电压表示数不变，电容器两端的电压（即电阻R2上半段的电压）变大，极板间场强变大，微粒所受向上的电场力变大，带电微粒向上运动，C正确；
D．电阻R3与电容器串联，由于电容器处于开路状态，故R2的阻值对电路没有影响，所以P2向上移动时，电源消耗的电功率不变，电阻R3中没有电流，D错误。

故选BC。

10、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。

在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，不可以达到测定目的（）
A．一只电流表和一个滑动变阻器B．一只电流表和一只电压表
C．一只电流表和一个电阻箱D．一只电压表和一个电阻箱
答案：AB
测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
用电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻。

也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由
U=IR
可求出路端电压。

也可以用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流
但不能用一个电流表和一个不能读数的滑动变阻器组合测量电动势和内电阻，也不能一个电压表和一个电流表无法进行测量
故选AB。

11、智能手机安装有许多传感器，微信步数就是利用加速度传感器完成计量步数．人迈出一步的过程，简化为加速度先向前，再向后。

西大附中的同学决定自制一个计步器。

如图甲，水平光滑杆（未画出）上的滑块左右分别栓接弹簧，两弹簧原长时小滑块恰处于杆中间位置且滑块下端连接的滑片对准R正中央．滑块随人走动而来回振动，振动范围恰为滑动变阻器两端．滑动变阻器总电阻为2r，电源电动势E，内阻r，图甲中V
为电压传感器，人携带该计步器由静止开始行走，电压传感器输出电压如图乙．则（）
A．U1=E
2
，U2=E
B．U1=E
3，U2=2E
3
C．图乙表示人携带该计步器从静止向右开始走动D．图乙表示人携带该计步器从静止向左开始走动答案：BC
AB．回路电流为
I=E 3r
滑片在中央时
U1=Ir=E
3
滑片在右端时
U2=I⋅2r=2E
3
A错误，B正确；
CD．根据图像，t=0时，电压为U1，滑片在中央，人处于静止状态；t=t1时，电压等于零，表示滑片在最左端；t=t2时，电压等于U2，表示滑片在最右端；所以人携带该计步器从静止向右开始走动，人先向右加速运动时，滑片向左运动至最左端，人后向右减速运动时，滑片向右运动至最右端。

C正确，D错误。

故选BC。

填空题
12、某欧姆表内部使用1.5V干电池一节，在某挡位时将两表笔短接，表针刚好指在0Ω处，此时有3mA电流流过表笔。

如用此挡位测某一电阻，表针正指表盘刻度正中，则该被测电阻阻值为___________Ω。

若用此挡位
测两个串联起来的这样的电阻，则通过表笔的电流为___________mA。

答案： 500 1
[1]当两表笔短接时，由闭合电路欧姆定律得
I=
E R 内
当表针半偏时：
1 2I=
E
R
内
+R x
解得
R x=R
内=
E
I
=
1.5
0.003
Ω=500Ω
[2]当两个电阻串联起来时，通过表笔的电流为
I′=
E
3R
内
=
1.5
3×500
A=0.001A=1mA
13、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。

闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P 从最右端滑到最左端，整个过程中两个电压表的示数随电路中电流变化的图线如图（b）所示。

则电源内阻的阻值为________Ω，滑动变阻器R2的最大功率为________W。

答案： 2.5 0.45
[1]当滑动变阻器的滑动触头P在最左端时，电压表V2的读数为零，则可知图（b）中甲是V2的图线，根据部分电路的欧姆定律，由图（b）可知
R1=0.5
0.2Ω=2.5Ω，R2
m
=2
0.2
Ω=10Ω
根据闭合电路欧姆定律
I=
E R+r
当滑动变阻器的滑动触头P在最左端时，代入数据得
0.6=
E 2.5+r
当滑动变阻器的滑动触头P在最右端时，代入数据得
0.2=
E
2.5+10+r
联立解得
E=3V，r=2.5Ω
[2]根据图（a）可知，当
R2=R1+r=5Ω
时，滑动变阻器R2的功率最大，根据闭合电路欧姆定律，此时，电路中的电流
I=
E
R1+R2+r
=
3
10
A=0.3A
则滑动变阻器R2的最大功率为
P=I2R2=(0.3)2×5W=0.45W。