第4章 第1节 闭合电路欧姆定律-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（鲁科版）

鲁科版·必修第三册·第4章闭合电路欧姆定律与科学用电 闭合电路欧姆定律 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 1.闭合电路的基本组成 组成部分 作用 能量转化 电源 提供电动势，维持电路两端电压 非静电力做功，其他形式能→电能 外电路（用电器、导线等） 消耗电能 电能→其他形式能 内电路（电源内部） 电流通过内阻 电能→内能 2.电动势(E) 定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功与被移送电荷量的比值。 公式：E=Wq(W为非静电力做的功，q为移送电荷量) 单位：伏特() 物理意义：表征电源把其他形式能转化为电能本领的物理量。 ★电动势由电源本身性质决定，与外电路无关。 3.闭合电路欧姆定律 内容：闭合电路中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。 公式：I=E/(R+) 其中：E为电动势，R为外电路总电阻，为电源内阻，为总电流。 变形公式：E=IR+Ir=U外+U内 4.内电压与外电压 内电压：U内=「（电流通过内阻时降落的电压） 外电压（路端电压）：U外=IR=E-r 关系：E=U外+U内 5,路端电压与电流的关系 公式：U=E-r U-I图像：纵轴截距为E,斜率为-r。 当外电路断开(R→∞，=0)时：U=E(路端电压等于电动势)。 当电源短路(R=0)时：I短=E/r,U=0。 6.路端电压与外电阻的关系 R增大→I减小→U内=r减小→U外=E-lr增大。 R减小→增大→U内=r增大→U外=E-r减小。 ★路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小。 7.电源的功率与效率 功率类型 公式 说明 电源总功率 P总=EI 电源提供的总功率 电源输出功率 P出=U外M=12R 外电路消耗的功率 电源内部热功率 P内=2r 内阻上消耗的功率 n=P出/P总×100%=U外/E× 输出功率占总功率的比例 电源效率 100% 8.电源输出功率与外电阻的关系 P出=12R=E2R/(R+r)2 当R=r时，输出功率最大：P出max=E24r) ★此时效率η=50%。 9.实验要点：测量电源电动势和内阻 原理：U=E-r,改变外电阻，测多组U、值。 器材：电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。 数据处理：作U一图像，纵轴截距为E,斜率绝对值为r。 注意：电流表外接（相对电源），电压表测路端电压。 10.科学用电（安全用电常识） 不超负荷用电，避免短路。 短路时=E/r极大，会烧毁电源和导线。 大功率电器应使用专线，导线要符合规格。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题只有一个正确选项） 1.关于电动势，下列说法正确的是 A.电动势就是电源两极间的电压 B.电动势大的电源，路端电压一定大 C.电动势是表征电源把其他形式能转化为电能本领的物理量 D.电动势与外电路电阻有关 2.闭合电路中，电源电动势为E,内阻为r,外电阻为R,则电路中的电流为 A.I=E/R B.I=E/(R+r)C.I=E/r D.I=E/(R-r) 3.关于闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是 A.路端电压随外电阻增大而减小 B.路端电压随外电阻增大而增大 C.路端电压不随外电阻变化 D.路端电压随电流增大而增大 4.电源电动势为3V,内阻为0.5Ω，外电阻为2.5Ω，则路端电压为 A.0.5VB.1.0VC.2.5V D.3.0V 5.在闭合电路中，当外电阻R增大时，下列说法正确的是 A.总电流增大，路端电压减小 B.总电流减小，路端电压增大 C.总电流增大，路端电压增大 D.总电流减小，路端电压减小 6.电源的电动势为E,内阻为r，当外电路断开时，路端电压为 A.0B.EC.E/2D.无法确定 7.电源短路时，短路电流为 A.I=E/R B.I=E/r C.I=0 D.I=E/(R+r) 8.关于电源的总功率、输出功率和内部热功率，下列关系正确的是 AP总=P出+P内B.P总=P出-P内C.P出=P总+P内D.P内=P总+P出 9.电源电动势为6V,内阻为1，外电阻为5Ω，则电源的效率为 A.50%B.60%C.83.3% D.100% 10.在U一图像中，电源的U-图线是一条直线，纵轴截距表示 A.内阻 B.短路电流C,电动势 D.输出功率 二、多选题（每题有多个正确选项） 11.关于闭合电路，下列说法正确的是 A.电动势等于内电压与外电压之和B.外电阻越大，路端电压越大C.外电阻越小，总电流越小 D.短路时路端电压为零 12.关于电源的输出功率，下列说法正确的是 A输出功率随外电阻增大而一直增大 B.当外电阻等于内阻时，输出功率最大 C.输出功率最大时，效率为50% D.输出功率可能为零 13.下列属于安全用电措施的是 A,不超负荷用电B.避免电源短路C.大功率电器使用专线D.用铜丝代替保险丝 三、填空题 14.闭合电路欧姆定律的表达式为1= 15.电源电动势E=4.5V,内阻r=0.5,外电阻R=4.02,则总电流l= A,路端电压U= V。 16.电源的电动势为E,内阻为r,当外电阻R=时，电源的输出功率最大，最大值为 17.在U一图像中，图线的斜率绝对值表示电源的 18.电源总功率的表达式为P总=」 电源效率的表达式为门=__。 四、判断题 19.电动势的大小与电源的体积有关。 20.路端电压总是小于电动势。 21.电源短路时，电流为零。 22.外电阻增大时，电源的效率一定增大。 五、简答题 23.请简述闭合电路欧姆定律的内容，并写出其表达式。 24.为什么电源短路时电流很大？请用闭合电路欧姆定律解释。 六、图像理解题 25.某电源的U-I图像是一条直线。已知图线经过以下两点：点A(1=0,U=3V),点B(1=1.5A,U=0V)。请根据以上 文字信息求： (1)电源的电动势E; (2）电源的内阻r; (3)短路电流短。 七、基础实验填空题 26.在“测量电源电动势和内阻”的实验中： (1)实验原理是 (用公式表示)。 (2)实验中需要改变的物理量是 _0 (3)处理数据时，以 为横轴，以 为纵轴作图，图线的纵轴截距表示 斜率的绝对值表 示 八、计算题 27.电源电动势E=12V,内阻r=2Ω，外电路接一个阻值R=100的电阻。求： (1)电路中的总电流； (2)路端电压U外； (3)内电压U内； (4)电源的总功率P总； (5)电源的输出功率P出； (6)电源的效率n。 28.电源电动势E=6V,内阻r=0.5Q,外电阻R为可变电阻。求： (1)当R=2.5Ω时，电路中的电流和路端电压； (2)当R=0.5Ω时，电源的输出功率； (3)电源的最大输出功率。 29.电源电动势E=9V,内阻r=10,外电路由两个电阻R1=4和R2=4Ω串联组成。求： (I)外电路总电阻R; (2)电路中的总电流； (3)路端电压U外； (4)R1两端的电压。 30.某电源的电动势为E,内阻为r,外电阻为R。请推导： (1)电源输出功率的表达式； (2)证明当R=时输出功率最大，并求出最大值。 模块3 参考答案 一、单选题 1.c 2.B 3.B 4.C解析：I=E/R+r)=3/2.5+0.5)=1A,U=IR=1×2.5=2.5V。 5.B 6.B 7.B 8.A 9.C解析：1=E/(R+r)=6/5+1)=1A,U=lR=5V,n=U/E×100%=5/6×100%≈83.3%。 10.c 二、多选题 11.ABD 12.BCD 13.ABC 三、填空题 14.E/R+r） 15.1=E/R+r）=4.5/4.0+0.5)=1.0A;U=1R=1.0×4.0=4.0V 16.E2/八4r） 17.内阻 18.P总=EI;n=U外/E×100%(或n=R/(R+r)×100%) 四、判断题 19.× 20.√厂 21.× 22.√厂 五、简答题 23.答：闭合电路中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。表达式：1=E/(R+)。 24.答：根据闭合电路欧姆定律！=E/(R+),短路时外电阻R=0,此时1=E/r。由于电源内阻r一般很小，所以短路电流很 大，会烧毁电源和导线。 六、图像理解题 25. (1)图线在纵轴上的截距等于电动势，由点A(I=0,U=3V)可知E=3V。 (2)图线斜率的绝对值等于内阻：r=△U/△l=(0-3)/(1.5-0川=3V/1.5A=22。 (3)短路电流I短=E/r=3/2=1.5A。 七、基础实验填空题 26. (1)U=E-Ir (2)外电阻（或滑动变阻器阻值） (3)电流；路端电压U;电动势E;内阻 八、计算题 27. (1)1=E/(R+r)=12/(10+2)=1A (2)U外=1R=1×10=10V (3)U内=Ir=1×2=2V (4)P总=E1=12×1=12W (5)P出=U外N=10×1=10W (6)n=P出/P总×100%=10/12×100%≈83.3% 28. (1)I=E/(R+r)=6/2.5+0.5)=2A;U=IR=2×2.5=5V (2)1=E/R+r)=6/0.5+0.5)=6A;P出=12R=62×0.5=18W (3)当R=r=0.5时，输出功率最大：P出max=E2/八4r)）=62/八4×0.5)=36/2=18W 29. (1)R=R1+R2=4+4=82 (2)I=E/R+r)=9/8+1)=1A (3)U外=IR=1×8=8V (4)U1=IR1=1×4=4V 30. (1)P出=I2R=[E/(R+r]2·R=E2R/(R+r)2 (2）P出=E2R/R+r)2=E2R/[(R-r)2+4Rr]=E2[(R-r)2/R+4r] 当R=r时，(R-r)2/R=0,分母最小，P出最大。 P出max=E2/(4r）