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通用版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版解题方法技巧1单选题1、已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1E2），内阻分别为r1、r2。当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。则（）Ar1r2，P1P2Br1P2Cr1r2，P1r2，P1P2答案：C由外电路消耗的功率相等得(E1R+r1)2R=(E2R+r2)2R又知E1E2，则（Rr1）2（Rr2）2故r1r2；再大致画出UI图像如图所示可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由PI2R可得P10，U10，U20故Ur+U1=U2故U1I2故A错误；B当外电阻阻值为R时，路端电压U=RR+rE当外电阻阻值变为2R时，路端电压U=2R2R+rE2U故B错误；C根据P=U2R又U2U可得PI2可得PP2联立可得P2P2P故C正确；D根据=UE结合B选项，可知2故D错误。故选C。14、下列说法正确的是（）A恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流B白炽灯在正常发光时，“220V15W”的灯泡电阻比“220V60W”的灯泡电阻小C导体的电阻与构成它的材料无关D电动机正常工作时的电功率等于其发热的功率答案：AA恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流，故A正确；B根据R=U2P可知白炽灯在正常发光时，“220V15W”的灯泡电阻比“220V60W”的灯泡电阻大，故B错误；C导体的电阻与电阻率有关，而电阻率与构成它的材料有关，故C错误；D电动机正常工作时的电功率等于其发热的功率和输出的机械功率之和，故D错误。故选A。15、一电源电动势为6V，内阻不能忽略，将其和一标有“6V；3W”的小灯泡构成闭合回路，则（）A小灯泡两端电压等于6VB流过小灯泡的电流为0.5AC小灯泡两端电压小于电源路端电压D小灯泡比正常发光略暗答案：DA由于电源内阻不可忽略不计，内阻分压导致路端电压值小于电源电动势的值，故灯泡两端电压小于6V，故A错误；BD由A的分析可知，灯泡两端电压小于额定电压，故其实际电流要小于额定电流0.5A，故灯泡的实际功率要小于额定功率，小灯泡比正常发光时暗，故B错误、D正确；C由于小灯泡是电源的唯一用电器，故小灯泡两端电压等于电源的路端电压，故C错误。故选D。多选题16、用某型号的充电器给一款锂电池充电，在电池电量从零直至充满的过程中，充电电压和充电电流随时间变化的曲线简化后如图所示。据图可知（）A充电时通过锂电池的电流是直流电B实线是电流曲线，虚线是电压曲线C锂电池的充电功率先增大后减小D锂电池的平均充电功率约为7.0W答案：ACA根据题图可知，电流方向未发生改变，故充电时通过锂电池的电流是直流电，故A正确；B开始充电后，电压逐渐增大，达到电动势后，充电电流逐渐减小，故实线是电压曲线，虚线是电流曲线，故B错误；C根据PIU可知，锂电池的充电功率先增大后减小，故C正确；D结合题图，充电总电能略小于E3.3+4.221.74060J4.21.726060J28152J平均功率PEt，其中t10060s6000s，解得P4.692W故D错误。故选AC。17、图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法正确的是（）A电源的内阻为5B把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3WC小灯泡的电阻随着功率的增大而增大D把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.9W答案：BCDA根据闭合电路欧姆定律变形U=E-Ir可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据题甲图电动势为E=1.5V，内阻为r=1.5-1.00.3=53故A错误；BD把电源和小灯泡组成闭合回路，将在题图乙中作该电源对应的U-I图像，如图所示两U-I图线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数U=0.5V，I=0.6A，所以小灯泡的功率为P=UI=0.50.6W=0.3W回路中的总功率为P总=EI=1.50.6W=0.9W故BD正确；C根据图乙可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得R=UI可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，故C正确。故选BCD。18、如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在滑动变阻器的中点位置时，灯泡L正常发光，将滑片P移到最右端的过程中，则（）A电压表的示数变大B电流表的示数变小C灯泡L消耗的功率变小D电阻R1消耗的功率变大答案：CDAB将滑片P移到最右端的过程中，滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”规律，电压表的示数变小，电流表的示数变大，AB错误；C将滑片P移到最右端的过程中，滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”规律，灯泡L的电压变小，其消耗的功率变小，C正确；D将滑片P移到最右端的过程中，滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”规律，电阻R1的电流变大，其消耗的功率变大，D正确。故选CD。19、两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并根据数据描绘了如图（b）所示的两条UI直线。根据甲乙两同学描绘的直线，可知（）A甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据答案：AD从电路连接可以看出，当电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大。AB由图示图线可知，甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制的，故A正确，B错误；CD乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，故C错误，D正确。故选AD。20、细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，下列说法正确的是（）A小球机械能不守恒B小球能量正在消失C小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化D总能量守恒，但小球的机械能减少答案：ADA小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故A正确；B小球的机械能转化为内能，能量的种类变了，但能量不会消失，故B错误；CD小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，机械能不断地转化为内能，故摆动的幅度越来越小，但总能量守恒，故C错误，D正确。故选AD。21、下列关于能量转化或转移过程的说法中不正确的是（）A所有能量守恒的过程都能自发地发生B摩擦生热的过程是不可逆过程C人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生D能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机答案：ACDA并非所有能量守恒的过程都能自发地进行，如在没有引起其他变化的情况下，热量不能自发地从低温向高温传递，A错误，符合题意；B根据热力学第二定律，机械能向内能转化具有方向性可知，摩擦生热的过程是不可逆过程，B正确，不符合题意；C能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，C错误，符合题意；D能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此会发生能源危机，D错误，符合题意。故选ACD。22、用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的UI图线，由图可知()A电池电动势的测量值为1.40VB电池内阻的测量值为3.50C外电路发生短路时的电流为0.40AD电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I0.20A答案：ADA由题图乙可知，UI图线纵坐标截距为电源的电动势，E1.40V，A正确；BUI图线的斜率大小表示电源内阻rUI1.40-1.000.41.00B错误；C当路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，C错误；D当电压表示数为U1.20V时IE-Ur1.40-1.201.00A0.20AD正确。故选AD。23、如图，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻值视为定值），R1、R2为定值电阻，且R1=r，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S后，若照射R3的光照强度减弱，则（）A通过R2的电流变大BR1两端的电压变大C小灯泡消耗的功率变小D电源的输出功率变大答案：ACABC因为光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流减小，由PLI2RL可知，小灯泡消耗的功率变小，故AC正确，B错误；D因R1r，外电路总电阻R外r，又R外增大，故电源的输出功率变小，故D错误。故选AC。24、如图所示，电源电动势E6V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R8时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R01，则（）A电源内阻为4B电动机正常工作的电压为0.3VC电动机输出的机械功率为0.63WD电源提供的总功率为1.8W答案：CDA流过灯泡的电流为I=0.93A=0.3A灯泡电阻为RL=UI=30.3=10开关S当接1时，由闭合电路欧姆定律可知EI（RL+R+r）即60.3（10+8+r）代入数据解得r2A错误；B当开关S接2时灯泡正常发光，小灯泡的额定电流为I0.3A，电源内阻分的电压为UrIr0.32V0.6V电动机分的电压为UMEULUr6V3V0.6V2.4VB错误；C当开关S接2时，电动机输出的机械功率P出=UMIM-IM2R0=2.40.3W-0.321W=0.63WC正确；D电源提供的总功率P总IE0.36W1.8WD正确。故选CD。25、关于能源的利用和节能，下列说法正确的是（）A根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%B节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关C能量的总量不变，在自然界存在的形式不同D在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉答案：CDAD能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失。虽然遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来能源总量相等，故A错误，D正确；B根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能，只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大；同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技进步提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，故B错误。C能量的总量不变，在自然界存在的形式不同，故C正确；故选CD。填空题26、某同学通过如图所示的电路测量电动机的参数，电源电动势为E=220V，内阻为1，电动机线圈电阻为6。调节变阻器，当其阻值为3时，（电动机牵引质量为10kg的重物匀速上升，测得重物在1s内匀速上升了8m，电流表示数为5A，则此过程中电动机中因阻力等原因产生的机械能损耗为_J，电动机的效率为_。答案：5080%1电源输入给电动势的电功率P1=E-I(R+r)I=1000W电动机内阻消耗的功率P2=I2r线=526W=150W电动机的机械功率P3=mgv=mght=101081W=800W电动机中因阻力等原因产生的机械能损耗为P4=P1-P2-P3=50W则在1s内电动机中因阻力等原因产生的机械能损耗为50J；2电动机的效率为=P3P110000=800027、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，定值电阻的阻值为R，开关闭合前电容器不带电。闭合开关，待电路稳定后，电源的总功率等于_，电容器所带电荷量为_。答案：E2R+rRECR+r1电路稳定后，电容器相当于断路，电源的总功率P=E2R+r2电路稳定后，电容器两端的电压等于电阻R两端的电压为U=RER+r则电容器所带电荷量为q=UC=RECR+r28、如图，电源电动势E=12V，内阻不计，R0=R1=200，R2=400，则平行金属板MN间电势差UMN=_V。已知两板间距d=510-3m，则两板间的电场强度大小为_V/m。答案：4800#0.8103#81021根据电路连接方式可知MN间电势差等于R0两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得UMN=R0ER2+R0=4V2两板间的电场强度大小为E=Ud=800V/m29、夏天天气炎热，同学们常用手持式微型电风扇来降温解暑。某小组拆下一个小电风扇的电动机，设计了如下图所示的实验电路，其中电源的电动势E=12V，内阻r=3，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.75W，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当R=7时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，可以得出：（1）该电动机正常工作时的功率为_W；（2）若已知该电动机线圈电阻RM=2，则其正常工作时的输出功率为_W。答案：1.951.77（1）1小灯泡正常发光，电路中的电流为I=PU=0.752.5A=0.3A电动机两端的电压UM=E-Ir-U-IR=12-0.33-2.5-0.37V=6.5V此时电动机正常工作，所以电动机的功率PM=UMI=6.50.3W=1.95W（2）2电动机的发热功率为P热=I2RM=0.322W=0.18W电动机的输出功率为P出=P-P热=1.95-0.18W=1.77W30、有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh，它充电后，大约存储了_J的电能；若手机待机时的电流为10mA，则待机的时长为_h。答案：133201001它充电后，大约存储的电能E=UIt=3.713600J=13320J2若手机待机时的电流为10mA，则待机的时长为t=1000mAh10mA=100h27