2.6电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 课时作业（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
2.6电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律
课时作业（解析版）
1．如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中（　　）
A．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
C．电压表V1的示数不变，电路总功率变大
D．电压表V1的示数变小，电路总功率变小
2．如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，现要使静止在平行板电容器两极板之间的带电微粒向下运动，则应该 ①将k1断开；②将k2掷在b；③将k2掷在c；④将k3断开
A．①② B．②③ C．①③ D．③④
3．如图所示，电路中有滑动变阻器和灯泡，、之间接有恒定电压。将滑动变阻器滑片向右滑动的过程中，灯泡的亮度（　　）
A．逐渐变亮 B．逐渐变暗 C．先变亮后变暗 D．先变暗后变亮
4．若电路为纯电阻电路，E表示电动势，U表示外电压，U'表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是（　　）
A． B． C．U=E+IR D．U=I（R+r)
5．某同学设计了一个加速度计，如图所示．电池电动势均恒为E，内阻不计，滑动变阻器阻值均匀，总电阻为R，总长度为L，滑块2质量为m，轻质滑动片4与电阻接触良好．轻质弹簧3的弹劲度系数均为k，按图连接电路后，电压表指针的零点调到中央，此时弹簧恰处在原长位置，滑动片4恰好在电阻中间位置．当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转
A．当物体向右加速时，电压表的指针向右偏转
B．当物体向左减速时，电压表的指针向右偏转
C．当电压表的读数大小为U时，弹簧形变量均为x=
D．当电压表的读数大小为U时，物体加速的大小为a=
6．a，b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线，则以下说法正确的是（　　）
A．电池组的内阻是0.33Ω
B．电阻的阻值为0.33Ω
C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4W
D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W
7．在如图所示的电路中，和为定值电阻，电表均为理想电表。保持电源电动势和内电阻不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动头向下移动时（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变小 B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电阻的电功率变大 D．电源的输出功率一定增大
8．近年来，我国太阳能光伏发电技术不断研发，日趋成熟。当前人们生活对于电能的需求与日俱增，而不可再生资源逐渐减少，利用太阳能等可再生能源发电已经成为全世界都在研究的课题。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常量），图线b，是某电阻R的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（ ）
A．5.5Ω B．7.0Ω C．12.0Ω D．12.5Ω
9．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器。在可变电阻R3的阻值由较大逐渐变小的过程中（　　）
A．R1两端电压减小
B．流过R2，的电流方向为由b到a
C．电容器所带电荷量逐渐减少
D．电源内部消耗的功率变小
10．如图所示，、为可调电阻，为一般电阻，为热敏电阻（电阻随温度升高减小），当环境温度升高时，下列说法中正确的是（ ）
A．电容器的电容减小
B．电容器的带电量增大
C．电容器的带电量减小
D．电流表的示数保持不变
11．如图所示的电路中，、均为定值电阻，R为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，若开关S闭合后，电压表示数为U，电流表示数为I，当可变电阻R的滑片向右端移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．U变小，I变大 B．U变小，I变小
C．U变大，I变大 D．U变大，I变小
12．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，R2为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度增大时，下列说法正确的是（　　）
A．R3的功率增大
B．电压表、电流表示数都增大
C．减小平行板间距，则液滴一定向下移动
D．电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动
13．如图（a）所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图（b）所示。不考虑电表对电路的影响，则（　　）
A．定值电阻R0为2Ω
B．电源内阻r为10Ω
C．电源电动势E为3.6V
D．定值电阻R0的最大电功率为0.9W
14．某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示。将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。
序号 示数（安） 示数（安） 示数（伏） 示数（伏）
1 0.60 0.30 2.40 1.20
2 0.44 0.32 2.56 0.48
电路中，分别为电源的电动势和内阻，，，为定值电阻。则下列选项中正确的是（　　）
A．在这五个物理量中，根据上表中的数据求得的物理量是，，，
B．在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是，，
C．由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），则可能的故障原因是短路
D．由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），则可能的故障原因是断开
15．如图所示，M为一线圈电阻的电动机，电阻，电源电动势E=40V。当S断开时，电流表的示数，当开关S闭合时，电流表的示数为。求：
（1）电源内阻；
（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。
16．某厂生产的一种电动自行车，设计质量（包括人）为m=80kg，动力电源选用能量储存量为“36V，10Ah”（即输出电压为36V，工作电流与工作时间的乘积为10Ah）的蓄电池（不计内阻），所用电源的额定输出功率P=180W，由于电动机发热造成的损耗（其他损耗不计），自行车的效率为=80％，如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即，其中k=，求
（1）该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
（2）自行车电动机的内阻为多少？
（3）自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？
参考答案
1．A
【详解】
电路的等效电路图如下图所示：
当滑片P自b向a移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据公式
可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；根据公式
U=IR
可知，电阻R1两端的电压变大，即V1的示数变大；根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，因电压表V2的示数变小、电流表示数变大，所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小；根据
P=IU
可知，电流I增大，U不变，则电路的总功率变大。
故选A。
2．C
【详解】
试题分析：①、断开K1，R1断路，电源断开，电容器放电，电压减小，粒子向下运动，故①正确；②、将k2掷在b时，电容器被断开，不会产生充放电现象，故粒子受力不变，油滴不会运动，故②错误；③、将k2掷在c时，电容器被短路，电容器放电，电压减小，粒子向下运动，故③正确；④、断开K3，电容器被断开，不会产生充放电现象，故粒子受力不变，油滴不会运动，故④错误；故选C.
考点：闭合电路的欧姆定律；电容器
【名师点睛】此题是直流电路中的含电容问题；解决本题的关键在于看懂电路图，并能明确电路稳定后，电容器相当于断路，与之相连的电阻可看作导线处理.
3．B
【详解】
将滑动变阻器滑片向右滑动的过程中，R变大，则总电阻变大，根据
可知电流减小，即通过灯泡的电流减小，灯泡的功率减小，亮度逐渐变暗。
故选B。
4．B
【详解】
A．内电压为
A错误；
B．根据
则
B正确；
C．由闭合电路欧姆定律知道
则
C错误；
D．外电压
D错误。
故选B。
5．D
【详解】
当滑片在中点时：，当物体向右加速时，R右变大，I不变，则，则电压表的指针向左偏转；同理当物体向左减速时，电压表的指针向左偏，选项AB错误；设滑动变阻器总长度为L，振子偏离中间位置x距离时，电压表的示数为U，由牛顿第二定律得2kx=ma；设电阻器单位长度的电阻为r，则电路中的电流为；电压表的示数为 U=Ixr；由以上各式解得： ，a=，则选项C错误，D正确；故选D.
6．D
【详解】
A．由图可知电池组的内阻为
故A错误；
B．电阻的阻值为
故B错误；
C．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图可读出路端电压为
电流
电池的输出功率是
故C错误；
D．根据数学知识可知，当外电阻等于电池内阻时，电池组的输出功率最大为
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】
AB．电路的连接情况是：与并联后与串联，电流表测通过的电流，电压表测路端电压。当滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入回路中的阻值增加，可知回路中总阻值增加；根据闭合电路的欧姆定律，总电流减小，由
知路端电压变大，即电压表的示数变大；电表均为理想电表，则两端的电压
故变大，电压表示数
则变大，电流表示数变大，A错误B正确；
C．电阻的电功率
减小，的电功率减小，C错误；
D．当外电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，当滑动变阻器的滑动头向下移动时，不能确定外电阻和内电阻的关系，电源的输出功率不一定增大，D错误。
故选B。
8．A
【详解】
由图线a可读出硅光电池的电动势为
E = 3.6V
根据闭合电路的欧姆定律有
E = U + Ir
代入点（0.2，2.5）有
r = 5.5Ω
故选A。
9．C
【详解】
A．滑动变阻器阻值由大到小的过程中，电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流增大，则流过R1的电流增大，R1两端电压增大，A错误；
BC．根据闭合电路欧姆定律可知
R1两端电压增大，R3两端的电压减小，电容器两端的电压减小，根据
电容器电量减小，电容器上级板和电源正极相连，电容器放电，电流方向由a到b， B错误C正确；
D．由
电路中电流增大，电源内部消耗的功率变大，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
试题分析：电容器的电容与极板间的距离、横截面积和电介质有关，故电容不变，故选项A错误；当环境温度升高时，即电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，导致电容器两端的电压增大，据可知，电容器所带的电量增大，故B正确，C错误；由于并联部分电压增大，而阻值不变，根据欧姆定律可以知道，电流表示数增大，故选项D错误．
考点：闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】本题是动态电路分析，注意此题牵涉的电阻较多，分析应逐项分析，注意灵活应用闭合电路的欧姆定律和各支路的电压与电流的关系．
11．A
【详解】
当可变电阻R的滑片向右端移动时，变电阻R减小，则总的外电阻减小，根据
所以总的干路电流增大，根据
所以电压表示数为U减小，根据
所以通过的电流减小，根据
所以电流表示数为I增大，则A正确；BCD错误；
故选A。
12．BD
【详解】
AB．此闭合电路的外电路由R1、R2、R3构成，R2与R3并联后再与R1串联，电容器两端的电压与R3两端电压相等，光照强度增大时，R2减小，外电路总电阻减小，外电路电压减小，总电流增大，则定值电阻R1两端的电压增大，电压表示数增大，根据
U3=E－I总（R1＋r）
可知，R3两端电压减小，R3功率减小，电流表示数增大，A错误，B正确；
C．平行板间电压减小，减小平行板间距时，板间电场可能不变，C错误；
D．电容器两端的电压减小，所带电荷量减少，电容器极板间的场强减小，液滴受到的电场力减小，液滴向下加速运动，D正确。
故选BD。
13．CD
【详解】
A．定值电阻两端的电压随电流的增大而增大，由图线的斜率得
故A错误；
B．电压表V2测得是电源的路端电压，上方图线斜率的绝对值等于电源的内阻
故B错误；
C．当电流为0.1A时，电压表V2的读数为3.4V，根据闭合电路欧姆定律
故C正确；
D.当滑动变阻器的阻值为0时，电路电流最大
定值电阻的最大功率
故D正确。
故选CD。
14．BCD
【详解】
AB．根据
可求出R2，根据
可求出R3，根据
以及
可解E，所以可根据上表中的数据求得的物理量是，，，故A错误B正确；
CD．若两电压表示数相同，则Rp短路或R2断路，故CD正确。
故选BCD。
15．（1）；（2）2.5A，87.5W
【详解】
（1）当S断开时，电流表的示数，由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
（2）当开关S闭合时
则
则通过电阻的电流
流过电动机的电流
则电动机的功率
电动机的热功率为
则电动机输出的机械功率
16．（1）2h（2）（3）
【详解】
试题分析：（1）根据公式：，再根据电池容量可得：
（2）因为，解得
（3）经分析可知，当自行车以最大功率行驶且达匀速时速度最大，因此有：，而，联立代入数据可得：．
考点：考查了电功率的计算
【名师点睛】解决本题的关键掌握焦耳定律，以及知道在平直路面上行驶，功率一定，牵引力等于阻力时，速度最大．