2.6电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 同步提升作业（word版含答案）

2.6电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
同步提升作业（含解析）
一、选择题
1．如图是测量汽车质量的地磅示意图，通过电流表的示数可以计算出对应汽车的质量，下列说法正确的是（　　）
A．汽车驶上地磅，电流表示数变小
B．汽车质量越大，电流表的示数越大
C．若弹簧劲度系数变小，测量值将偏小
D．将电流表换成电压表，也可以测量汽车的质量
2．如图所示，R1为定值电阻，R2为最大阻值为2R1的可变电阻。E为电源电动势，r为电源内阻，大小为r=R1。当R2的滑片P从a滑向b的过程中，下列说法不正确的是（　　）
A．电阻R2的功率先增大后减小
B．电源的输出功率先增大后减小
C．电压表示数和电流表示数之比逐渐增大
D．电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比保持不变
3．电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω的电阻，则电路中的电流强度为（　　）
A．1A B．2A C．3A D．4A
4．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，在滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向上滑动的过程中（　　）
A．路端电压变小
B．通过滑动变阻器R1的电流变小
C．电阻R2消耗的电功率变小
D．电源的输出功率一定变大
5．如图甲所示的电路，电源电动势，内阻，定值电阻。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中
B．图乙中滑动变阻器的最大功率
C．滑动变阻器消耗的功率P最大时，电源输出功率也最大
D．无论如何调整滑动变阻器的阻值，都无法使电源的输出功率达到
6．如图所示，、、为定值电阻，为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。先将开关S闭合，待电路稳定后，再将滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数减小
B．消耗的功率增大
C．消耗的功率减小
D．电源内部消耗的功率减小
7．污染对身体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源输出电压恒为3V，为10Ω的定值电阻，R河以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50~100间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）
A．电压表示数为1V时，属于中度污染
B．污染指数为50时，电压表示数为0.5V
C．污染指数越小，电压表示数越大
D．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小
8．某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法错误的是（　　）
A．车灯的电流变小 B．路端电压变小
C．电路的总电流变大 D．电源的总功率变小
9．有一种新型电池，其内阻约为几十欧姆，使用时间较长，防腐、防漏液技术好，常用在门铃、防盗器等用电器上。如图所示，电动势为12V，内阻为20Ω的新型电池与R1、R2构成闭合回路，其中，R2为0～20Ω的滑动变阻器。改变滑动变阻器R2的阻值使R2获得最大功率，则此最大功率为（　　）
A．3.6W B．0.9W
C．2W D．1W
10．如图所示，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（　　）
A．电流表坏了或未接好 B．从a经过L1到b的电路中有断路
C．L2灯丝或灯座未接通 D．灯泡L1和L2的灯丝都断了
11．如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡L的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法正确的是（　　）
A．此电源的内阻为0.67Ω
B．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为5W
C．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大
D．小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小
12．如图所示，安装在潜水器深度表电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．传感器两端的电压减小 B．通过显示器的电流增大
C．电路的总功率一定减小 D．传感器的功率一定减小
13．如图为“探究电阻率与温度的关系”的实验装置。将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，闭合开关，使小灯泡发光。实验中，用酒精灯给灯丝加热，加热过程中观察到小灯泡逐渐变暗。根据以上实验现象可以得出（　　）
A．灯丝的电阻率随着温度的升高而增大 B．电源的路端电压变大
C．电源内阻消耗的功率变大 D．整个电路消耗的总功率增大
14．某简化电路如图所示，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器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．电压表的示数增大，电流表的示数减小
C．消耗的功率增大
D．若电压表读数为U，通过电源的电流为I，则的比值不变
15．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，两个定值电阻，，滑动变阻器最大阻值为8r，闭合开关，将滑动变阻器滑片从最上端移到最下端。若理想电压表示数变化量的绝对值是，理想电流表示数变化量的绝对值为，则正确的是（ ）
A．电流表示数增大
B．示数与示数的比值减小
C．与的比值不变且等于r
D．滑动变阻器与消耗的总功率先增大后减小
二、解答题
16．如图所示，已知电源电动势为E=20V，内阻r=0.5Ω，固定电阻R=3Ω，电路中标有“3V 6W”的灯泡L和内阻rM=0.5Ω的小型直流电动机，电容为C=3μF的电容器接在电动机的两端．闭合开关K，电动机和灯泡恰好都正常工作．求：
（1）电路中的电流强度I；
（2）电容器的带电量Q；
（3）电动机输出的机械功率P机。
17．在图所示的U-I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，求此时电源的输出功率；内、外电路消耗的电功率。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
AB．汽车驶上地磅，滑片P下移，滑动变阻器连入电路电阻变小，则根据闭合电路欧姆定律知，电流表示数变大，且汽车质量越大，滑动变阻器连入电路电阻越小，电流表的示数越大，故A错误，B正确；
C．若弹簧劲度系数变小，根据胡克定律知，则相同情况下，滑片下移量增大，即滑动变阻器连入电路电阻越小，则电流表的示数越大，测量值将偏大，故C错误；
D．若将电流表换成电压表，因为电压表内阻很大，电路中电流会很小，无法测量汽车的质量，故D错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
A．将R1看成电源的内阻，则新电源的内阻为，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻渐渐增大，根据外电阻等于内电阻时，电源消耗的功率达到最大，则电源消耗的功率先增大后减小，那么电阻R2的功率先增大后减小，故A正确；
B．同理，只有当电源内阻R1在R1与R2并联的电阻阻值之间时，才会出现电源的输出功率先增大后减小，而R1与R2并联的电阻最大阻值为，因此不在此范围之内，故B错误；
C．将R1看成电源的内阻时，则电压表示数和电流表示数之比，即为滑动变阻器的阻值，随着R2的滑片P从a滑向b的过程中，比值在增大，故C正确；
D．当将R1看成电源的内阻，对于新电源来说，电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比，即为新电源的内阻，则比值不变，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
3．A
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
A．在滑动变阻器R1的滑动触片P向上滑动的过程中，R1变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律分析知电路中的总电流变小，路端电压
I变小，E、r不变，则U变大，故A错误；
B．总电流变小，路端电压U变大，通过电阻R2的电流变大，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变小，故B正确；
C．路端电压U变大，根据
可知电阻R2消耗的电功率变大，故C错误；
D．因为在滑动变阻器R1的滑动触头P向上滑动的过程中，不知道总外阻与内阻的阻值变化关系，所以不能确定电源的输出功率变化情况，故D错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．当滑动变阻器接入电路的有效阻值为3Ω与阻值为R2时消耗的功率相等，则有
解得
舍去
A错误；
B．将R看成电源的内阻，据外电路电阻等于电源内阻时电源输出功率最大知，当等效电源的内外电阻相等时滑动变阻器消耗的功率最大，由图乙知，当
时，滑动变阻器消耗的功率P最大，最大功率为
B正确；
C．当Rr=0时，电路中电流最大，电源的输出功率最大；根据B选项可知，当滑动变阻器消耗的功率P最大，但此时电路中的电流不是最大，电源输出功率不是最大，C错误；
D．当Rr=0时，电路中电流最大，且最大值为
所以，调整滑动变阻器Rr的阻值，可以使电源的输出功率最大为
大于4.5W，电源的输出功率可以达到4.5W，D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
ABC．因为无论串联还是并联，其中一个用电器电阻变小总电阻变小，由题可知将滑动变阻器的滑片向右滑动时，减小，则总电阻减小，根据串反并同原则，则电流表的示数增大，消耗的功率减小，消耗的功率减小，故AB错误，C正确；
D．因为电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中干路电流增大，因为内功率为
所以电源内部消耗的功率增大，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．根据欧姆定律
解得
根据乙图，污染指数为150，属于重度污染，A错误；
B．污染指数为50时，根据乙图
根据欧姆定律
电压表示数为
B正确；
C．根据乙图，污染指数越小，R越大，根据串反并同规律，即R越大，总电阻越大，电流越小，R0两端电压就越小，电压表示数越小，C错误；
D．污染指数越大，R越小，总电流越大，电路中消耗的总功率越大，D错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
A．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，车灯的电流变小，选项A正确；
BCD．开关S闭合，电机工作，外电路总电阻减小，电路的总电流变大，电源内阻上电压变大，路端电压变小，电源的总功率P=EI变大，故BC正确，D错误。
此题选择错误的选项，故选D。
9．A
【解析】
【详解】
把R1看作等效电源的内阻，等效电源的内阻为
外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，R2的功率最大
故选A。
10．B
【解析】
【详解】
闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，说明回路没有电流，若电流表良好，一定发生断路；而电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源所在回路的元件良好并且该回路无断路；综上所述，一定是从a经过L1到b的电路中有断路。
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
A．此电源的内阻为
故A错误；
B．因为该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，所以图像交点坐标就是小灯泡的额定电压和额定电流，则灯泡L的额定电压为3V，额定功率为
故B错误；
C．灯泡此时的电阻
当外电路的电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，外电路电阻与电源内阻差距越小，电源输出功率越大，故把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大，故C正确；
D．灯泡的温度随通过电流的增大而增大，小灯泡L的电阻随温度的升高而增大，故D错误。
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
AB．潜水器上浮的过程中，压力传感器的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律
可知电路中的电流减小，根据
可知传感器两端电压增大，故AB错误；
C．由电路总功率
可知电路总功率减小，故C正确；
D．压力传感器的功率
由于U增大，I减小，其他条件不足，故压力传感器的功率可能增大也可能减小或不变，故D错误。
故选C。
13．AB
【解析】
【详解】
A．根据题干所述的实验现象，灯泡变暗了，说明电路中的电流减小了，灯丝的电阻增大了，根据
可知，灯丝的电阻率随温度的升高而增大，A正确；
B．根据
U=E-Ir
可知电流减小，则路端电压变大，B正确；
C．根据
P内=I2r
可知电流减小，则P内变小，C错误；
D．根据
P总=IE
可知电流减小，则电路消耗的总功率减小，D错误。
故选AB。
14．AD
【解析】
【详解】
AB．当变阻器R0的滑动端向下滑动时，R0的阻值变小，故它与R2并联的总电阻变小，再与R1串联的总电阻也会变小，总电流变大，则内阻上的电压变大，所以路端电压变小，即电压表的示数变小，由于R1两端的电压也随之变大，故R0与R2并联的两端电压一定变小，则电流表的示数会变小，选项A正确，B错误；
C．由于电流表示数减小，故电阻R2消耗的电功率减小，选项C错误；
D．根据
U=E-Ir
可知
不变，选项D正确。
故选AD。
15．ABD
【解析】
【详解】
依题意，电表均为理想表，故电流表在电路中相当于短路，电压表相当于断路。
A．将滑动变阻器滑片从最上端移到最下端，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，则外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流将增大，由题图判断知电流表测量的电流为干路电流，所以示数增大，故A正确；
B．由题图可知示数与示数的比值等于滑动变阻器接入电路中的阻值，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，所以二者的比值减小，故B正确；
C．根据电路结构结合闭合电路欧姆定律可知，与的比值为
故C错误；
D．可将和电源等效成一个新电源，则新电源内阻为，当滑动变阻器与并联的总电阻等于时，并联部分电路总功率最大，故当滑片从最上端移到最下端，并联总电阻最大值为
最小值为0，并联总电阻从减小到0，则滑动变阻器与消耗的总功率先增大后减小。故D正确。
故选ABD。
16．（1）2A；（2）3×10-5C；（3）18W
【解析】
【详解】
（1）电路中的电流强度为
（2）电动机两端电压为
电容器的带电量为
（3）电动机输出的机械功率P机为
17．4W，2W，4W
【解析】
【详解】
由图像可知，电源的电动势为6V，电源的内阻为
电阻
电流为
电源输出功率也是外电路消耗功率为
电源的内功率为
即电源输出功率为4W，内、外电路消耗的电功率分别为2W，4W。
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