第十二章电能能量守恒定律全章知识点归纳整合课件高二上学期物理人教版

第十二章电能能量守恒定律全章知识点归纳整合知识建构·思维整合一、知识网络

UitUII2RtI2R纯电阻

E-IrErEII2rU外I

EI-I2r

滑动变阻器

电阻箱

电阻箱

方向性

二、思维方法1.类比法将电能的转化与其他形式能量的转化类比,如把电流做功类比为力做功,电势能变化类比机械能变化,借助能量守恒的共性理解电能在电路中的转化规律。2.控制变量法探究电功与电压、电流、时间的关系时,控制其中两个量不变,研究第三个量的影响,归纳出电功公式W=UIt,同理推导电热与电流、电阻、时间的关系。3.等效转换法将非纯电阻电路的能量转化等效为电能向多种形式能量的分配,如将电动机等效为电阻(产生电热)与理想电动机(输出机械能)的组合,简化能量计算。教考衔接·高考分析1.(2024黑吉辽卷)某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R0)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。甲

乙

(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照图甲所示连接电路,金属夹置于电阻丝的______

(选填“A”或“B”)端;②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与B端的距离L;③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L的值,作出图丙中图线Ⅰ;④按照图乙所示将定值电阻接入电路,多次重复步骤②,再根据记录的若干组U、L的值,作出图丙中图线Ⅱ。丙

A(2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电动势E=

。

丙

解析:(1)应将电阻丝完全接入电路,确保电路安全。

试题情境学习探索问题情境必备知识闭合电路欧姆定律、电阻定律、-图像关键能力实验探究能力教材链接试题来源于教材必修第三册第91页参考案例2,两题情境相似,解题方法相同思维方法化曲为直、用图像处理实验数据2.(2025海南卷)图甲是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。

有如下器材:电源E(约为3V,内阻未知)电压表V(0~3V,RV约为3kΩ)电流表A(0~0.6A,RA约为1Ω)定值电阻R0=3Ω滑动变阻器R1(0~50Ω)滑动变阻器R2(0~500Ω)开关S、导线若干。(1)为了提高测量精度,电路图中滑动变阻器应选

。(2)闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录U、I,如下表:U/V1.001.301.702.002.50I/A0.380.320.240.180.08R1答案:见解析图

根据表中数据作出U-I图像。

(3)由U-I图像可求出电动势E=

V,内阻r=

Ω(结果均保留3位有效数字)。(4)考虑电压表分流引起的误差,则E测

(选填“大于”“等于”或“小于”)E真;r测与真实值r真之间的关系式为____________________(用RV、R0、r测、r真表示)。2.902.00小于

解析:(1)为了提高测量精度,方便调节电路,滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。(2)图像如下:

试题情境学习探索问题情境必备知识伏安法测电源的电动势和内阻的原理、描点作图、误差分析关键能力实验探究能力教材链接人教版必修第三册第92页第1题情境、问题相似思维方法作图分析、实验探究推理能力情境链接·专项提升通过精心设计的生活与科技情境,将抽象概念具体化。借助潮汐发电模型阐述能量转换与守恒,结合新能源汽车技术分析电功率与能源效率,利用半导体压力传感器应用深化对电路各规律的理解。同时,通过鸡蛋冷却等生活实例揭示能量转化的方向性与耗散特性,并关联能源分类与可持续发展议题,引导学生将物理知识与科技进展、社会责任相结合,全面提升科学建模、探究及社会责任感等核心素养。1.(2025海南高二期中)传感器是指能够感知诸如力、温度、光、声、磁场、化学成分等非电学量并且能够转化成电压、电流等电学量的装置。如图所示,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,电源电动势和内阻恒定,信号处理系统会实时监测R2两端的电压,每获得一次低电压就记数一次,下列说法正确的是(

)A.无光照射时R1的电功率比有光照射时大B.无光照射时R1两端的电压比有光照射时小C.有光照射时信号处理系统的电压比无光照射时大D.有光照射时R2消耗的热功率比无光照射时小情境一物理与科技C

A.减小,减小 B.增大,增大

C.减小,增大

D.增大,减小情境二物理与生活2.(2025江西高二期末)如图甲为安装在室内房顶的家用烟雾报警器,其简

化原

理图如图乙,电源电动势为E(内阻不计),R0为定值电阻,电流表A、电压表V均为理想电表,光敏电阻RG的阻值随光照强度的增大而减小。

闭合开关S,随着烟

雾浓度的增大,电流表A、电压表V的示数变化情况分别为(

)C解析:定值电阻R0与光敏电阻RG串联,电压表V测光敏电阻RG的电压,电流表A测电路中的电流,随着烟雾浓度的增大,光照强度减弱,光敏电阻RG的阻值增大,电路中总电阻增大,根据闭合回路欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表A的示数减小,根据U=IR,可知定值电阻R0的电压变小,光敏电阻RG的电压增大,即电压表V的示数增大。故选C。3.(2025湖北襄阳期末)无人机在生活中得到广泛应用,以下表格中是某款无人机铭牌上的参数,下列说法正确的是(

)A.无人机充电时,从无电状态到满电状态所需时间约为8hB.无人机充满电后,总电荷量为1.44×104CC.无人机正常飞行时的机械功率为60WD.电池可供无人机持续飞行约2h充电器充电电压16V充电器充电电流5A无人机电池