《2025年同步解析与测评课时练人民教育出版社物理必修第三册人教版增强版》

4.闭合电路的能量分析
闭合电路如图所示，设电源电动势为E，电源内阻为r，外电路电阻为R，电路中电流为I。试分析通电时间t内，非静电力做功与电能转化成其他形式能的关系。

答案： 通电时间t内，非静电力做的功$W = EIt$，外电路中电能转化成的内能$Q_{外}=I^{2}Rt$，内电路中电能转化成的内能$Q_{内}=I^{2}rt$，根据能量守恒定律可得$W = Q_{外}+Q_{内}$，所以$EIt = I^{2}Rt + I^{2}rt$。

5.闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的_______成正比，跟_______成反比。
(2)表达式：I =_______，也可写成E =_______。

答案：
(1)电动势 内、外电路的电阻之和
(2)$\frac{E}{R + r}$ $U_{外}+U_{内}$

三、路端电压与负载的关系
路端电压的U - I图像如下图所示，外电路的电阻为R。

（1）根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系为U =_______。
（2）当外电路断开时，电路中电流I = 0，路端电压U =_______，即断路时的路端电压等于_______。
（3）当电源两端短路时，外电路的电阻R = 0，此时电流I =_______。

答案： （1）$E - Ir$ （2）$E$ 电源的电动势
（3）$\frac{E}{r}$

自我评价
判断下列说法的正误并和同学交流（正确的打“√”，错误的打“×”）。
1.电源是通过静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。 （ ）
2.把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化。 （ ）
3.E = U + Ir适用于任何电路。 （ ）
4.在电源一定的闭合电路中，外电路的电阻越大，路端电压越大。 （ ）
5.外电路短路时，电路中的电流无穷大。 （ ）

答案： 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.×

认知发展·探索
主题探索一 电动势
问题情境

如图所示，电源在电路中的作用是不断地将流到负极的正电荷经过电源内部搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，电路中有持续的电流。
1.在图示电源内部，正电荷在运动过程中静电力对其做什么功？非静电力对正电荷做什么功？能量如何转化？

答案： 问题情境：
1.在电源内部，正电荷所受静电力的方向与正电荷运动的方向相反，故静电力对正电荷做负功；在电源内部，正电荷所受非静电力的方向与正电荷运动的方向相同，故非静电力对正电荷做正功；其他形式的能转化为正电荷的电势能。