一、学习目标

• 区分纯电阻与非纯电阻的能量转化。
• 运用闭合电路欧姆定律和功率关系。
• 用图像测量电动势、内阻并评价能源。

二、核心概念

电路中的能量转化： 电功 $W=qU=UIt$，电功率 $P=UI$；纯电阻电路电能全部转化为内能，非纯电阻还转化为机械能等。

闭合电路的欧姆定律： 电动势等于非静电力把单位正电荷从负极移到正极所做功；闭合电路满足 $I=E/(R+r)$。

实验：电池电动势和内阻的测量： 改变外电阻记录多组端电压和电流，用 $U=E-Ir$ 图像截距求 $E$、斜率绝对值求 $r$。

能源与可持续发展： 能量守恒但品质会降低；评价能源需兼顾效率、环境、安全、储量和经济性。

本章强调场、系统、图像、实验和守恒思想。计算时统一使用国际单位，写清矢量方向、公式条件与能量或动量的传递对象。

三、重点知识

本章常用关系：

$$W=UIt$$ $$I=\frac{E}{R+r}$$ $$U=E-Ir$$ $$P_{\text{热}}=I^2R$$

四、知识点讲解

知识图连接本章的物理模型、传播过程和关键关系。先读图辨认方向和过程，再按分节建立完整知识链。

1. 电路中的能量转化

电功 $W=qU=UIt$，电功率 $P=UI$；纯电阻电路电能全部转化为内能，非纯电阻还转化为机械能等。

解题时先选研究对象和系统，明确方向、边界条件与近似。常用关系为：

$$W=UIt$$

2. 闭合电路的欧姆定律

电动势等于非静电力把单位正电荷从负极移到正极所做功；闭合电路满足 $I=E/(R+r)$。

解题时先选研究对象和系统，明确方向、边界条件与近似。常用关系为：

$$I=\frac{E}{R+r}$$

3. 实验：电池电动势和内阻的测量

改变外电阻记录多组端电压和电流，用 $U=E-Ir$ 图像截距求 $E$、斜率绝对值求 $r$。

解题时先选研究对象和系统，明确方向、边界条件与近似。常用关系为：

$$U=E-Ir$$

4. 能源与可持续发展

能量守恒但品质会降低；评价能源需兼顾效率、环境、安全、储量和经济性。

解题时先选研究对象和系统，明确方向、边界条件与近似。常用关系为：

$$P_{\text{热}}=I^2R$$

五、易错点

六、例题

例题 1

电源 $E=6$ V、$r=1$ Ω、外阻5 Ω，电流？

解析： 闭合电路欧姆定律。

答案： 1 A。

例题 2

端电压多少？

解析： $U=IR$ 或 $E-Ir$。

答案： 5 V。

七、练习题和答案

1. 电动势单位？
2. 纯电阻电热公式？
3. 短路时外阻多大？
4. $U-I$ 图斜率意义？
5. 能源评价考虑什么？

参考答案

1. V。
2. $Q=UIt=I^2Rt$。
3. 近似0。
4. 斜率绝对值为内阻。
5. 效率、环境、安全、储量、经济性。