《2025年新坐标同步练习高中物理必修第三册青海专版》

3. (纯电阻电路和非纯电阻电路)(2025·浙江省合格考)一台额定功率为 $ 55 \, W $ 的家用小型电动机,额定电压是 $ 220 \, V $,线圈的内阻是 $ 2 \, \Omega $,则这台电动机正常工作时 (B)
A.通过线圈的电流为 $ 110 \, A $
B.线圈发热的功率为 $ 0.125 \, W $
C.对外做功的功率为 $ 55 \, W $
D.$ 10 \, min $ 内消耗电能为 $ 550 \, J $

答案： B

4. (非纯电阻电路中的能量转化)(多选)某款充电宝的容量为 $ 20000 \, mA \cdot h $,充电电压为 $ 5 \, V $,充电电流为 $ 2 \, A $；用该充电宝给手机充电时,充电宝的输出电压为 $ 5 \, V $,输出电流为 $ 1 \, A $。已知手机电池的容量为 $ 3000 \, mA \cdot h $,电池内阻为 $ 0.1 \, \Omega $,该充电宝给手机充电时的转化率为 $ 0.6 $(放电量与容量的比值),则下列说法正确的是 (AC)
A.该充电宝的电量从零到充满需要的时间为 $ 10 \, h $
B.该充电宝给手机充电时,输出功率为 $ 2.5 \, W $
C.该充电宝给手机充电 $ 30 \, min $ 手机电池产生的焦耳热为 $ 180 \, J $
D.理论上,该充电宝能给手机充电 $ 6 $ 次

答案： AC

一、电动势
1. 闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。用电器和导线组成①外电路,电源内部是②内电路。
2. 非静电力：在电源内部把③正电荷从负极搬运到正极的力。
3. 电源：通过④非静电力做功把其他形式的能转化为⑤电势能的装置。
4. 电动势
(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。
(2)定义：非静电力所做的功与所移动的⑥电荷量之比。
(3)定义式：$E= \frac{W}{q}$。
(4)单位：⑦伏特,符号是⑧V。
(5)电动势在数值上等于非静电力把 $1\ C$ 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(6)电动势由电源中⑨非静电力的特性决定,跟外电路无关。对于常用的干电池来说,电动势跟电池的体积⑩无关。

答案： ①外电路 ②内电路 ③正电荷 ④非静电力 ⑤电势能 ⑥电荷量 ⑦伏特 ⑧V ⑨非静电力 ⑩无关

二、闭合电路欧姆定律及其能量分析
1. 部分电路欧姆定律：$I= \frac{U}{R}$。
2. 电势变化与电流方向的关系：正电荷在⑪静电力的作用下从⑫电势高的位置向⑬电势低的位置移动,电路中⑭正电荷的⑮定向移动方向就是电流的方向。所以,在外电路中,沿电流方向电势⑯降低。
3. 内电阻：电源内电路中的⑰电阻叫内电阻,简称内阻。
4. 闭合电路中的能量转化：如图所示,$A$ 为电源正极,$B$ 为电源负极,设电源电动势为 $E$,电源内阻为 $r$,外电路电阻为 $R$,闭合电路的电流为 $I$。对于电源来说,因非静电力做功将其他形式的能转化为电能,转化的数值与非静电力做的功 $W$ 相等。时间 $t$ 内电源输出的电能为 $W = Eq= $⑱EIt,外电路转化的内能为 $Q_{外}= $⑲I²Rt,内电路转化的内能 $Q_{内}= $⑳I²rt。根据能量守恒定律,㉑非静电力做的功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和,即 $W = Q_{外}+Q_{内}$,即 $EIt= $㉒I²Rt+I²rt,$E= $㉓IR+Ir。

5. 闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)表达式：$I= $㉔$\frac{E}{R+r}$。
(3)常见的变形公式：$E = U_{外}+U_{内}= IR + Ir$。$U_{外}$ 是外电路总的电势降落,$U_{内}$ 是内电路的电势降落,电源的电动势等于内、外电路电势降落之和。

答案： ⑪静电力 ⑫电势高 ⑬电势低 ⑭正电荷 ⑮定向 ⑯降低 ⑰电阻 ⑱EIt ⑲I²Rt ⑳I²rt ㉑非静电力 ㉒I²Rt+I²rt ㉓IR+Ir ㉔$\frac{E}{R+r}$