《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

1.(知识点1、2)( 多选 )下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是(BCD)。

A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B.$W = UIt$ 适用于任何电路,而$W = I^{2}Rt = \frac{U^{2}}{R}t$只适用于纯电阻电路
C.在非纯电阻电路中,$UI＞I^{2}R$
D.焦耳热$Q = I^{2}Rt$ 适用于任何电路

答案： 1.BCD 【解析】由$P = \frac{W}{t}$知，电功率越大，表示电流做功越快。对于一段电路，有$P = UI$，$I = \frac{P}{U}$，焦耳热$Q = (\frac{P}{U})^2Rt$，可见$Q$与$P$、$t$都有关，所以，$P$越大，$Q$不一定越大，选项A错误。$W = UIt$是电功的定义式，适用于任何电路，而$W = I^{2}Rt = \frac{U^{2}}{R}t$只适用于纯电阻电路，选项B正确。在非纯电阻电路中，电流所做的功 = 焦耳热 + 其他形式的能，所以$W ＞ Q$，即$UI ＞ I^{2}R$，选项C正确。$Q = I^{2}Rt$是焦耳热的定义式，适用于任何电路中产生的焦耳热，选项D正确。

2.(2025·广东八校联考· 知识点3)( 多选 )
在纯电阻电路中,当用一个固定的电源( 设$E$、$r$是定值 )向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率$P$随外电阻$R$变化的规律如图所示。则下列判断正确的是(ABD)。

A.当$R = r$时,电源有最大的输出功率
B.当$R = r$时,电源的效率$\eta = 50\%$
C.电源的输出功率$P$随外电阻$R$的增大而增大
D.电源的效率$\eta$随外电阻$R$的增大而增大

答案： 2.ABD 【解析】该图像反映了电源的输出功率$P$随外电阻$R$变化的规律，由图看出，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当$R = r$时，电源有最大的输出功率，故A正确，C错误；当$R = r$时，路端电压与电源的内电压相等，则$U = 0.5E$，电源的效率为$\eta = \frac{UI}{EI} × 100\% = 50\%$，故B正确；电源的效率为$\eta = \frac{UI}{EI} × 100\% = \frac{R}{R + r} × 100\% = \frac{1}{1 + \frac{r}{R}} × 100\%$，可知，$R$增大时，电源的效率增大，故D正确。故选A、B、D。

3.( 知识点1)( 多选 )电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干前的加热状态,另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图是电饭锅电路原理示意图,K是由感温材料制成的开关。下列说法中正确的是(ABD)。

A.其中$R_{2}$是加热用的电阻丝

B.当开关 K 接通时电饭锅为加热状态,K 断开时为保温状态
C.要使$R_{2}$在保温状态时的功率为加热状态的一半,$R_{1}:R_{2}$应为$2:1$
D.要使$R_{2}$在保温状态时的功率为加热状态的一半,$R_{1}:R_{2}$应为$(\sqrt{2} - 1):1$

答案： 3.ABD 【解析】由$P = \frac{U^{2}}{R}$得，当接通K时，电阻变小，功率变大，电饭锅处于加热状态，当断开K时，电阻变大，功率变小，电饭锅处于保温状态，所以$R_{2}$是加热用的电阻丝，故A、B正确；要使$R_{2}$在保温状态时的功率为加热状态的一半，由$P = I^{2}R$可知，电阻$R_{2}$在保温与加热状态时的电流之比为$1:\sqrt{2}$，所以$(R_{1} + R_{2}):R_{2} = \sqrt{2}:1$，则$R_{1}:R_{2} = (\sqrt{2} - 1):1$，故C错误，D正确。

4.( 知识点1、2、3 )如图所示,直线$A$为某电源的$U - I$图线,曲线$B$为某灯泡$L_{1}$的$U - I$图线,用该电源和灯泡$L_{1}$组成闭合电路时,灯泡$L_{1}$恰好能正常发光,则下列说法中正确的是(B)。

A.此电源的内阻为$1.5 \Omega$
B.灯泡$L_{1}$的额定电压为$3 V$,额定功率为$6 W$
C.把灯泡$L_{1}$换成“$3 V 20 W$”的灯泡$L_{2}$,电源的输出功率将变小
D.由于灯泡$L_{1}$的$U - I$图线是一条曲线,所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用

答案： 4.B 【解析】电源的$U - I$图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，故电源的内阻$r = \frac{\Delta U}{\Delta I} = 0.5\ \Omega$，故A项错误。灯泡$L_{1}$与该电源组成闭合电路时，恰好正常发光，所以题图中A与B的交点对应的电压和电流为灯泡的额定电压和额定电流，分别为$3\ V$和$2\ A$，额定功率$P_{1} = U_{1}I_{1} = 6\ W$，故B项正确。灯泡$L_{2}$正常工作的电阻$R_{2} = \frac{U^{2}}{P_{2}} = \frac{9}{20}\ \Omega = 0.45\ \Omega$，灯泡$L_{1}$正常工作的电阻$R_{1} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{3}{2}\ \Omega = 1.5\ \Omega$，可知灯泡$L_{2}$的电阻的阻值更加接近电源的内阻$r$，根据“接入电路的阻值越接近电源内阻，电源的输出功率越大”，可知把灯泡$L_{1}$换成灯泡$L_{2}$，电源的输出功率将变大，故C项错误。灯泡的$U - I$图线为曲线的原因是灯泡的电阻随着温度的改变而发生变化，但灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，故D项错误。