2.4 电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律 课后限时作业（Word版，含解析）

电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律
基础练
(时间：15分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．(多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示 (　　)
A．电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C．蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
2．电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示 (　　)
A．该电池在工作1 h后达到的电流为15 A
B．该电池在工作15 h后达到的电流为15 A
C．电池以1.5 A的电流工作，可用10 h
D．电池以15 A的电流工作，可用15 h
3．(多选)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U I图像，则下列说法中正确的是 (　　)
A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1>E2，内阻r1>r2
D．当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
4.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，变阻器R0的滑片向下滑动的过程中 (　　)
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
5.在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3 V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为1.8 V，已知电压表为理想电表，外接电阻为R，电源内阻为r.由以上数据可知为(　　)
A．　　　　　　　　 B．
C． D．
6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是(　　)
A．电源的电动势为6.0 V
B．电源的内阻为12 Ω
C．电源的短路电流为0.5 A
D．电流为0.3 A时的外电阻是12 Ω
二、非选择题(14分)
7.如图所示，R1＝R3＝4 Ω，R2＝8 Ω，当滑动变阻器R3的滑片滑到A端时，电压表示数为15 V；当滑片滑到B端时，电流表示数为4 A．试求电源的电动势和内电阻．
提升练
(时间：25分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)
A．的读数变大，的读数变小
B．的读数变大，的读数变大
C．的读数变小，的读数变小
D．的读数变小，的读数变大
2.(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　　)
A．该电子秤能测量的最大体重是1 400 N
B．该电子秤能测量的最大体重是1 300 N
C．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
3．(多选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则(　　)
A．液滴向下运动　　 　 　 B．液滴向上运动
C．电容器所带电荷量减少 D．电容器两极板间电压变大
4.如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为(　　)
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5.(12分)如图所示，电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10 Ω，求电路中的总电流的变化范围．
6.(14分)如图所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4 V，电流表A的示数为0.2 A，S断开时，电流表A的示数为0.3 A，求：
(1)电阻R3的值； (2)电源电动势E和内阻r.
参考答案：
基础练
(时间：15分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．(多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示 (　　)
A．电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C．蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
ABD　[根据电动势的定义和表达式E＝，非静电力移动1 C电荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，A正确，C错误．电源两极的电势差(电压)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2 V，B正确. 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，因E蓄电池＝2 V>E干电池＝1.5 V，故D正确．]
2．电池容量就是电池放电时能输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示 (　　)
A．该电池在工作1 h后达到的电流为15 A
B．该电池在工作15 h后达到的电流为15 A
C．电池以1.5 A的电流工作，可用10 h
D．电池以15 A的电流工作，可用15 h
C　[电池上“15 A·h”是表示电池蓄存的电荷量数值，即q＝15 A·h＝15 A×1 h＝1.5 A×10 h，故C对，A、B、D均错．]
3．(多选)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U I图像，则下列说法中正确的是 (　　)
A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1>E2，内阻r1>r2
D．当工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
AD　[由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.当I＝0时电动势E等于路端电压U，即U I图线和U轴的交点就是电源电动势，由题图知，两电源的电动势相等．当U＝0时I＝，U I图线和I轴的交点就是短路电流，由题图知I1>I2，A正确．而r＝，即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知r14.如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，变阻器R0的滑片向下滑动的过程中 (　　)
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
A　[在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，变阻器R0的电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，Ir增加，路端电压减小，电压表的示数减小，同时，定值电阻R1上的电压增加，使得定值电阻R2两端电压降低，导致电流表的示数减小，所以选项A正确．]
5.在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3 V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为1.8 V，已知电压表为理想电表，外接电阻为R，电源内阻为r.由以上数据可知为(　　)
A．　　　　　　　　 B．
C． D．
D　[当开关S1断开，S2闭合时，电压表的读数即为电源电动势，所以E＝3 V；当S1、S2都闭合时，U外＝1.8 V，U内＝1.2 V，则＝＝，故D项正确．]
6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是(　　)
A．电源的电动势为6.0 V
B．电源的内阻为12 Ω
C．电源的短路电流为0.5 A
D．电流为0.3 A时的外电阻是12 Ω
A　[因电源的U I图像纵轴坐标并不是从零开始，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝＝ Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3 A时，外电阻R＝－r＝18 Ω.]
二、非选择题(14分)
7.如图所示，R1＝R3＝4 Ω，R2＝8 Ω，当滑动变阻器R3的滑片滑到A端时，电压表示数为15 V；当滑片滑到B端时，电流表示数为4 A．试求电源的电动势和内电阻．
解析：滑片滑到A端时，R2、R3串联，再与R1并联，则R外＝＝ Ω＝3 Ω，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋r…①；滑片滑到B端时，R1、R3串联，再与R2并联，则R外′＝＝Ω＝4 Ω，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R外′＋r)…②.
由①②两式代入数据解得：E＝20 V，r＝1 Ω.
答案：20 V　1 Ω
提升练
(时间：25分钟　分值：50分)
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)
A．的读数变大，的读数变小
B．的读数变大，的读数变大
C．的读数变小，的读数变小
D．的读数变小，的读数变大
B　[当S断开后，闭合电路的总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，故路端电压U＝E－Ir增加，即的读数变大；由于定值电阻R1两端的电压减小，故R3两端的电压增加，通过R3的电流增加，即的读数变大，选项B正确．]
2.(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　　)
A．该电子秤能测量的最大体重是1 400 N
B．该电子秤能测量的最大体重是1 300 N
C．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该电子秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
AC　[由E＝I(r＋R)可得R最小值为R＝2 Ω.由R＝30－0.02F可得F最大值为1 400 N，选项A正确，B错误；该电子秤示数为零时F＝0，R＝30 Ω，对应电流I＝＝0.375 A，选项C正确，D错误．]
3．(多选)电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则(　　)
A．液滴向下运动　　 　 　 B．液滴向上运动
C．电容器所带电荷量减少 D．电容器两极板间电压变大
BD　[电路稳定时电容器两端电压等于电阻R1两端电压，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R1两端电压变大，电容器继续充电，所带电荷量增加，并且带电液滴所受电场力增大，液滴向上运动，A、C项错误，B、D项正确．]
4.如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为(　　)
B　[由图可知，E＝Um＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6 V＝4 V＋4r，解得r＝0.5 Ω.当路端电压为4.8 V时，U内＝6 V－4.8 V＝1.2 V，由于＝，所以R＝r＝×0.5＝2 Ω，由电阻的串、并联知识可知，该电路可能为B．]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5.(12分)如图所示，电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10 Ω，求电路中的总电流的变化范围．
解析：当R3阻值为零时，R2被短路，外电阻最小，电流最大．R外＝R1＝5 Ω，I＝＝A＝1 A．当R3阻值为10 Ω时，外电阻最大，电流最小．R并＝＝5 Ω，R外′＝R1＋R并＝10 Ω，I′＝＝A≈0.55 A．
答案：0.55 A～1 A
6.(14分)如图所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4 V，电流表A的示数为0.2 A，S断开时，电流表A的示数为0.3 A，求：
(1)电阻R3的值；
(2)电源电动势E和内阻r.
解析：(1)S闭合时，R2两端的电压U2＝I2R2＝0.2×30 V＝6 V
R1两端的电压
U1＝U－U2＝11.4 V－6 V＝5.4 V
通过R1的电流I1＝＝A＝0.6 A
通过R3的电流I3＝I1－I2＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A
所以R3＝＝Ω＝15 Ω.
(2)由闭合电路欧姆定律，S闭合时E＝U＋I1r
S断开时，E＝I′(R1＋R2＋r)．
解得E＝12 V，r＝1 Ω.
答案：(1)15 Ω　(2)12 V　1 Ω
PAGE