12.2《闭合电路的欧姆定律》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2023高二下·杭州期中） 如图所示为某型号的电池，在其外壳上标注有“伏”的字样，这表示（ ）
A．正电荷通过该电池的过程中，有的化学能转化为电能
B．在单位时间内有的化学能转化为电能
C．该电池短路时，输出的电流为
D．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为
【答案】A
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A.，A正确；
B.9V表示电动势，不是电功率， 在单位时间不一定有的化学能转化为电能 ，B错误；
C. 该电池短路时，不知道内阻，无法求解输出的电流为多少，C错误；
D. 将该电池接入电路后，电池两端的电压始终小于9V，D错误；
故答案为：A。
【分析】9V表示电动势，电动势反应电源将其他形式能转化为电能的本领，电动势越大，本领越强。
2．（2023高二下·房山期中）如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电阻R消耗的功率为3.0W
【答案】A
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A．由图线II可知，R的阻值为，故A正确；
B．图线I与纵轴的交点表示电动势即为3.0V，图线I直线的斜率绝对值表示内阻即，故B错误；
CD．两图线的交点即为此时电路的工作点，则电源的输出功率为，电阻R消耗的功率为电源的输出功率也为1.5W，故CD错误。
故选A。
【分析】根据定值电阻的U-I图线斜率表示阻值大小，路端电压与电流关系图线与纵轴的交点表示电动势，直线的斜率绝对值表示内阻求解；两图线的交点即为此时电路的工作点，由P=UI求解。
3．（2023高二上·房山期末）某电源内电路中非静电力在5s内把10 C的电量从电源的负极移送到电源的正极，做功300 J，则通过电源的电流和电源的电动势分别为：
A．2 A，60 V B．10 A，30 V C．2 A，30 V D．30 A，300 V
【答案】C
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】由电流强度的定义式可得 ，由电动势的定义式可得 ，由以上分析可知C符合题意，ABC不符合题意.
故答案为：C．
【分析】根据电流强度的定义式和电动势的定义式可以求得通过电源的电流和电源的电动势。
4．（2024高二下·翠屏期末）如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时，若1C正电荷从负极B移到正极A的过程中，非静电力做功，将3J的其他形式的能转化为电能，同时静电力做功0.5J。则此时该电路中电源电动势E，电源内电压U内，电源端电压U外大小分别为（ ）
A．E=2.5V，U外=0.5V B．E=3V，U外=0.5V
C．E=2.5V，U内=0.5V D．E=3V，U外=2.5V
【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】根据
故选D。
【分析】根据电动势的定义式进行分析，电动势等于内电压加上外电压。
5．（2024高二上·杭州期末） 下列说法正确的是（ ）
A．电动势大的电源做功一定多，储存的电能越多
B．电动势就是电势差，电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压
C．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从正极移到负极所做的功
D．为了能更方便测量电源内阻，应使用旧电池
【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A.电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量，电动势越大，储存的电能越多，根据W=EIt可知，电源做功还与电流和时间有关，即电动势大的电源做功不一定多，A不符合题意；
B.电动势不能够认为就是电势差，电源不接入电路时，两极间的电压才等于电动势，B不符合题意；
C.根据
可知，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，C不符合题意；
D.新电源内阻较小，测量时误差会比较大，而旧电池内阻会变大，更方便测量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电动势的定义和公式分析。
6．（2024高二下·湖北开学考）如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（ ）
A．消耗的功率小
B．电源的效率大
C．电压表示数与电流表示数的比值小
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值大
【答案】C
【知识点】电功率和电功；电源电动势及内阻；电路动态分析
【解析】【解答】A、脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，电流越大，R1消耗的功率越大，故A错误；
B、根据
脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，电源的效率越小，故B错误；
C、根据
电压表示数与电流表示数的比值等于人体电阻R，脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，越小，故C正确；
D、电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为
脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，不变，故D错误。
故答案为：C。
【分析】脂肪含量低者，人体电阻R越小，相当于接入电路的外电阻越小，外电阻越小，电源的效率越小。确定各电表的测量对象，根据电路的连接式结合闭合电路的欧姆定律及串联电路规律进行分析。
7．（2024高二上·辽宁期末）图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法中正确的是（ ）
A．把电源和小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡功率约为0.3W
B．图甲中随着电流的增大电源电动势逐渐减小
C．电源的内阻为5Ω
D．图乙中切线斜率表示小灯泡的电阻
【答案】A
【知识点】电功率和电功；线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；电源电动势及内阻
【解析】【解答】A. 将甲图电源U-I图与乙图灯泡U-I图叠加到一起，图像的交点即为小灯泡电压、电流，功率约为0.3W，A符合题意；
B. 图甲电动势E=1.5V，不随电流变化而变化，B不符合题意；
C. 电源内阻为图像斜率，可知为，C不符合题意；
D. 图乙切线斜率不表示灯泡电阻，图像某点电压与电流的比值表示灯泡的电阻，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】利用电源的U-I图特点，结合灯泡的U-I图特点，可得出结论。
二、能力发展——科学探究与思维
8．（2023高二上·福州期中）若用E表示总电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，下列各关系式成立的是 （ ）
A．U′＝IR B． C．E＝U﹣Ir D．
【答案】B,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.根据部分电路欧姆定律有：内电压，A不符合题意；
BD.根据闭合电路欧姆定律有：干路电流，而外电压，BD符合题意；
C.根据闭合电路欧姆定律有：电动势，C不符合题意；
【分析】根据部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律相互求解。
9．（2022高二上·甘谷期末）电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．工作时化学能转化为电能和内能
B．充电时化学能转化为电能和内能
C．工作时电能转化为化学能和内能
D．充电时电能转化为化学能和内能
【答案】A,D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】AC.电池工作时化学能转化为电能，同时由于电池内阻发热，也有一部分化学能转化为内能，A符合题意，C不符合题意；
BD.充电时电能转化为化学能，同时由于电池内阻发热，也有一部分电能转化为内能，B不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据能量转化与守恒分析电池的工作原理。
10．（2024高一下·渝中期末）如图所示，电源电动势为，内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑片向左移动时（ ）
A．两端的电压不变 B．通过的电流变大
C．电源内阻消耗的功率变大 D．电源的输出功率变小
【答案】B,C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】A．当的滑片向左移动时，接入回路中的电阻减小，则回路中的总电阻减小，根据欧姆定律有：
根据表达式可以得出：干路电流增大。根据闭合回路的欧姆定律可以得出：
可得路端电压减小，即两端的电压变小。故A错误；
B．根据欧姆定律可以得出：
可得通过的电流减小，根据并联电路的电流规律可以得出：
故通过的电流
增大。故B正确；
C．由于回路中电流增大，根据热功率的表达式可以得出：电源内阻消耗的功率
增大。故C正确；
D．根据电功率的表达式可以得出
由于不知道外电阻与内电阻的阻值大小关系，因此无法判断电源输出功率的变化。故D错误。
故选BC。
【分析】利用滑动变阻器的阻值变化可以判别回路中总电阻的变化，结合欧姆定律可以判别回路电流的变化，结合闭合电路的欧姆定律可以判别内外电压的大小变化，再利用并联电路的规律可以判别支路电流的大小变化；利用热功率的表达式结合电流的变化可以判别电源消耗的热功率变化；由于未知内外电阻的关系不能比较输出功率的大小变化。
11．（2024高三上·成都开学考）图示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C，小灯泡L的电阻为R，小型直流电动机M的线圈内阻为r0、额定电流为I0，当开关S分别接1、2、3时，它们都能正常工作。则（ ）
A．S接1且电路稳定后，电容器所带电荷量为Q=EC
B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为
C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率为
D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是
【答案】A,C
【知识点】焦耳定律；含容电路分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．S接1且电路稳定后，电容器两端电压为E，则所带电荷量为
选项A正确；
B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为
选项B错误；
C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率等于电源的总功率与电源内阻和电动机内阻上的热功率之差，即
选项C正确；
D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是
选项D错误。
故选AC。
【分析】
1.含电容器电路的分析，电路稳定后，简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，电容器两端的电压即电源电动势。电荷量的计算由Q＝CU计算即可。
2.定值电阻的功率：P定＝I2R，R为定值电阻，P定只与电流有关系，电流可以根据闭合电路的欧姆定律求解。
3.非纯电阻电路的分析方法
(1)抓住两个关键量：确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键。若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝UMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ir，最后求出输出功率P出＝P－Pr。
(2)坚持“躲着”求解UM、IM：首先，对其他纯电阻电路部分、电源的内电路部分等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流。然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路部分的工作电压和电流。
(3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。
12．（2024高三下·衡水模拟） 图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．当两端的电压减小时，报警器开始报警
B．电源的输出功率增大
C．移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D．若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.根据闭合电路欧姆定律可得，当气体中酒精浓度为0时，有
当报警器开始报警时，有
可得
由此式可知，大于电源内阻 ，当、及电源内阻总的电压减小时，报警器才开始报警，A不符合题意；
B.当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，外电阻与内电阻的阻值相差越大，电源输出功率越小，而由题意可知，大于电源内阻，所以变小，则外电阻减小，外电阻与内电阻的差值减小，所以电源的输出功率变大，B符合题意；
C.移去电压表，报警器部分的电阻变大，两端要达到报警时的电压，回路中的电流要减小些，所以传感器的电阻必须更大，因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，C符合题意；
D.若不小心将的滑片向下移了一些，则的阻值减小，回路中电流增大，故当报警器两端电压达到报警电压时，传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析报警器报警时与气体中酒精浓度为0时电压的变化情况；根据外电阻与内电阻的差值变化，分析电源输出功率的变化；根据移去电压表后电路中电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析C项；根据的阻值变化，分析回路中电流的变化，从而得出报警器报警时传感器的电阻与正常设计报警时的电阻的关系，得出报警时气体酒精浓度与指定的浓度的关系。
13．（2024高二上·余杭期中）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示，电表的示数变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下列判断正确的是（ ）
A．I增大，U1增大 B．I减小，U2增大
C．不变，增大 D．不变，增大
【答案】B,C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】AB．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时R2增大，电路的外电阻电阻R外增大，根据动态电路的串反并同可以得出：电流表与R2串联则I减小，电压表V1与R2串联知U1减小，电压表V2与R2并联所以U2增大，A错误，B正确；
CD．根据欧姆定律有：
如电路图所示，由于
故，不变化，
对于电阻R2，根据欧姆定律有：
由于R2增大，故都增大，将R3等效为电源的内电阻，则等效内电阻为
根据闭合电路的欧姆定律可知
因为不变化，所以不变，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】已知滑动变阻器的阻值变化，利用动态电路的串反并同可以判别电表的读数变化；利用欧姆定律结合阻值的变化可以判别电压表和电流表读数变化量的比值变化。
三、科学本质——质疑交流与创新
14．（2024高一下·涟源月考） 如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关S后，标有“8 V，12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机M的内阻R0＝4 Ω，求：
（1）电源的输出功率P出；
（2）10 s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的机械功率。
【答案】（1）解：由题意知，并联部分电压为
U＝8 V
故内电压为
U内＝E－U＝2 V
总电流
电源的输出功率
P出＝UI＝16 W
（2）解：流过灯泡的电流
则流过电动机的电流
I2＝I－I1＝0.5 A
电动机的热功率
P0＝I22R0＝1 W
10s内电动机产生的热量
Q＝P0t＝10 J
（3）解：电动机的总功率
P＝UI2＝4W
电动机的机械功率
P机＝P－P0＝3W
【知识点】焦耳定律；电功率和电功；串联电路和并联电路的特点及应用；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）灯泡正常发光，灯泡两端的电压等于额定电压，再根据串并联规律确定电源内部电压，再结合欧姆定律确定回路中的总电流，再结合电源输出功率公式进行解答；
（2）根据电功率公式确定通过灯泡的电流，再结合串并联规律确定流过电动机的电流，再结合焦耳定律公式进行解答；
（3）电动机是机械功率等于电动机的总功率与热功率之差，再结合电功率和热功率公式进行解答。
15．（2024高二下·岳阳开学考）如图所示，图为灯泡工作电路，图
为电源的图象。开关闭合，灯泡正常工作，理想电流表的示数，求：（ ）
（1）电源的电动势及内阻；
（2）电源的输出功率。
【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律有，可得，由图中截距与斜率可知
（2）解：电源的输出功率
代入数值解得
【知识点】电功率和电功；线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）根据闭合电路的欧姆定律确定图像的函数表达式，再结合图像斜率及截距的物理意义结合表达式进行解答；
（2）电源的输出功率等于电源的总功率与热功率之差，再根据电功率及热功率的定义进行解答。
16．（2024高二下·月考）如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，平行板电容器的电容，调节滑动变阻器，使得沿电容器的中心线射入的初速度的带正电小球恰好沿直线运动，然后从板中点处的小孔进入平行板电容器、之间。已知小球的质量、电荷量，平行板电容器上下两极板的间距为，平行板电容器、左右极板间距为，极板、长均为，极板的右端与极板的距离忽略不计。当、极板间电压为时，小球恰好从极板下端点离开。忽略电容器的边缘效应，重力加速度取。求：
（1）平行板电容器的电压和其所带的电荷量；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）、极板间电压。
【答案】（1）小球沿电容器的中心线做直线运动，一定是匀速直线运动，对小球
其中
联立得电容器的电压
电容器所带的电荷量为
解得
（2）由闭合电路欧姆定律可知：电阻 和电源内阻的总电压为
由欧姆定律可知，流过滑动变阻器的电流为
解得
则滑动变阻器接入电路的阻值为
（3）小球在平行板电容器、间同时受到重力和电场力，其运动轨迹如图所示：
将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，在竖直方向上
得
在水平方向上，小球做往复运动，往返的时间一样，小球向右的最大位移为：
得
说明小球不会碰到极板，水平方向的加速度为
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）小球沿电容器的中心线做直线运动，重力和电场力一定等大反向，根据受力关系，求出极板间的电场强度，再由U=Ed求解平行板电容器的电压，由Q=CU求解电容器所带电量；（2）由闭合电路欧姆定律求解滑动变阻器R接入电路的阻值；（3）将小球在平行板电容器、间的运动分解，由牛顿第二定律和运动学公式，求解AB、CD极板间电压。
17．（2024高二下·汉寿开学考）如图所示电路中，电压表为理想电表，为电阻箱，为阻值的定值电阻，开始时，断开电键，闭合电键，调节电阻箱的阻值为时，电压表的示数为，调节电阻箱的阻值为时，电压表的示数为，已知电动机的额定电压为，正常工作时输出的机械功率为，电动机线圈电阻为，求：保存进入下一题
（1）电源的电动势和内阻；
（2）将电阻箱的电阻调到某一个值后闭合电键，电动机恰好能正常工作，则电阻箱调节后接入电路的电阻为多少。
【答案】（1）解：根据题意，设电源电动势为，内阻为，由闭合回路欧姆定律，断开电键，闭合电键，调节电阻箱的阻值为时，结合欧姆定律有，
调节电阻箱的阻值为时，有，
联立代入数据解得，。
（2）解：根据题意可知，电动机的额定电压，
设额定电流为，则有，
代入数据解得或，
由欧姆定律可得，流过电阻的电流为，
当时，流过电阻箱的电流为，
电阻箱两端的电压为，
则接入电路中电阻箱的阻值为，
当时，流过电阻箱的电流为，
电阻箱两端的电压为，
则接入电路中电阻箱的阻值为。
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】本题考查闭合电路欧姆定律与非纯电阻，对于非纯电阻，不能直接对其使用欧姆定律，但是可以根据闭合电路欧姆定律结合串并联电路的特点，分析电路其他部分的电压与电流，进而可得到其电压与电流，是总功率，热功率是，输出功率
1 / 112.2《闭合电路的欧姆定律》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2023高二下·杭州期中） 如图所示为某型号的电池，在其外壳上标注有“伏”的字样，这表示（ ）
A．正电荷通过该电池的过程中，有的化学能转化为电能
B．在单位时间内有的化学能转化为电能
C．该电池短路时，输出的电流为
D．将该电池接入电路后，电池两端的电压始终为
2．（2023高二下·房山期中）如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电阻R消耗的功率为3.0W
3．（2023高二上·房山期末）某电源内电路中非静电力在5s内把10 C的电量从电源的负极移送到电源的正极，做功300 J，则通过电源的电流和电源的电动势分别为：
A．2 A，60 V B．10 A，30 V C．2 A，30 V D．30 A，300 V
4．（2024高二下·翠屏期末）如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时，若1C正电荷从负极B移到正极A的过程中，非静电力做功，将3J的其他形式的能转化为电能，同时静电力做功0.5J。则此时该电路中电源电动势E，电源内电压U内，电源端电压U外大小分别为（ ）
A．E=2.5V，U外=0.5V B．E=3V，U外=0.5V
C．E=2.5V，U内=0.5V D．E=3V，U外=2.5V
5．（2024高二上·杭州期末） 下列说法正确的是（ ）
A．电动势大的电源做功一定多，储存的电能越多
B．电动势就是电势差，电源的电动势一定等于闭合电路中电源两端的电压
C．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从正极移到负极所做的功
D．为了能更方便测量电源内阻，应使用旧电池
6．（2024高二下·湖北开学考）如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（ ）
A．消耗的功率小
B．电源的效率大
C．电压表示数与电流表示数的比值小
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值大
7．（2024高二上·辽宁期末）图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法中正确的是（ ）
A．把电源和小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡功率约为0.3W
B．图甲中随着电流的增大电源电动势逐渐减小
C．电源的内阻为5Ω
D．图乙中切线斜率表示小灯泡的电阻
二、能力发展——科学探究与思维
8．（2023高二上·福州期中）若用E表示总电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，下列各关系式成立的是 （ ）
A．U′＝IR B． C．E＝U﹣Ir D．
9．（2022高二上·甘谷期末）电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．工作时化学能转化为电能和内能
B．充电时化学能转化为电能和内能
C．工作时电能转化为化学能和内能
D．充电时电能转化为化学能和内能
10．（2024高一下·渝中期末）如图所示，电源电动势为，内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑片向左移动时（ ）
A．两端的电压不变 B．通过的电流变大
C．电源内阻消耗的功率变大 D．电源的输出功率变小
11．（2024高三上·成都开学考）图示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C，小灯泡L的电阻为R，小型直流电动机M的线圈内阻为r0、额定电流为I0，当开关S分别接1、2、3时，它们都能正常工作。则（ ）
A．S接1且电路稳定后，电容器所带电荷量为Q=EC
B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为
C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率为
D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是
12．（2024高三下·衡水模拟） 图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A．当两端的电压减小时，报警器开始报警
B．电源的输出功率增大
C．移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D．若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
13．（2024高二上·余杭期中）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示，电表的示数变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下列判断正确的是（ ）
A．I增大，U1增大 B．I减小，U2增大
C．不变，增大 D．不变，增大
三、科学本质——质疑交流与创新
14．（2024高一下·涟源月考） 如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关S后，标有“8 V，12 W”的灯泡恰能正常发光，电动机M的内阻R0＝4 Ω，求：
（1）电源的输出功率P出；
（2）10 s内电动机产生的热量Q；
（3）电动机的机械功率。
15．（2024高二下·岳阳开学考）如图所示，图为灯泡工作电路，图
为电源的图象。开关闭合，灯泡正常工作，理想电流表的示数，求：（ ）
（1）电源的电动势及内阻；
（2）电源的输出功率。
16．（2024高二下·月考）如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，平行板电容器的电容，调节滑动变阻器，使得沿电容器的中心线射入的初速度的带正电小球恰好沿直线运动，然后从板中点处的小孔进入平行板电容器、之间。已知小球的质量、电荷量，平行板电容器上下两极板的间距为，平行板电容器、左右极板间距为，极板、长均为，极板的右端与极板的距离忽略不计。当、极板间电压为时，小球恰好从极板下端点离开。忽略电容器的边缘效应，重力加速度取。求：
（1）平行板电容器的电压和其所带的电荷量；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）、极板间电压。
17．（2024高二下·汉寿开学考）如图所示电路中，电压表为理想电表，为电阻箱，为阻值的定值电阻，开始时，断开电键，闭合电键，调节电阻箱的阻值为时，电压表的示数为，调节电阻箱的阻值为时，电压表的示数为，已知电动机的额定电压为，正常工作时输出的机械功率为，电动机线圈电阻为，求：保存进入下一题
（1）电源的电动势和内阻；
（2）将电阻箱的电阻调到某一个值后闭合电键，电动机恰好能正常工作，则电阻箱调节后接入电路的电阻为多少。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A.，A正确；
B.9V表示电动势，不是电功率， 在单位时间不一定有的化学能转化为电能 ，B错误；
C. 该电池短路时，不知道内阻，无法求解输出的电流为多少，C错误；
D. 将该电池接入电路后，电池两端的电压始终小于9V，D错误；
故答案为：A。
【分析】9V表示电动势，电动势反应电源将其他形式能转化为电能的本领，电动势越大，本领越强。
2．【答案】A
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A．由图线II可知，R的阻值为，故A正确；
B．图线I与纵轴的交点表示电动势即为3.0V，图线I直线的斜率绝对值表示内阻即，故B错误；
CD．两图线的交点即为此时电路的工作点，则电源的输出功率为，电阻R消耗的功率为电源的输出功率也为1.5W，故CD错误。
故选A。
【分析】根据定值电阻的U-I图线斜率表示阻值大小，路端电压与电流关系图线与纵轴的交点表示电动势，直线的斜率绝对值表示内阻求解；两图线的交点即为此时电路的工作点，由P=UI求解。
3．【答案】C
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】由电流强度的定义式可得 ，由电动势的定义式可得 ，由以上分析可知C符合题意，ABC不符合题意.
故答案为：C．
【分析】根据电流强度的定义式和电动势的定义式可以求得通过电源的电流和电源的电动势。
4．【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】根据
故选D。
【分析】根据电动势的定义式进行分析，电动势等于内电压加上外电压。
5．【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】A.电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量，电动势越大，储存的电能越多，根据W=EIt可知，电源做功还与电流和时间有关，即电动势大的电源做功不一定多，A不符合题意；
B.电动势不能够认为就是电势差，电源不接入电路时，两极间的电压才等于电动势，B不符合题意；
C.根据
可知，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，C不符合题意；
D.新电源内阻较小，测量时误差会比较大，而旧电池内阻会变大，更方便测量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电动势的定义和公式分析。
6．【答案】C
【知识点】电功率和电功；电源电动势及内阻；电路动态分析
【解析】【解答】A、脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，电流越大，R1消耗的功率越大，故A错误；
B、根据
脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，电源的效率越小，故B错误；
C、根据
电压表示数与电流表示数的比值等于人体电阻R，脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，越小，故C正确；
D、电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为
脂肪不容易导电，脂肪含量低者，人体电阻R越小，不变，故D错误。
故答案为：C。
【分析】脂肪含量低者，人体电阻R越小，相当于接入电路的外电阻越小，外电阻越小，电源的效率越小。确定各电表的测量对象，根据电路的连接式结合闭合电路的欧姆定律及串联电路规律进行分析。
7．【答案】A
【知识点】电功率和电功；线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；电源电动势及内阻
【解析】【解答】A. 将甲图电源U-I图与乙图灯泡U-I图叠加到一起，图像的交点即为小灯泡电压、电流，功率约为0.3W，A符合题意；
B. 图甲电动势E=1.5V，不随电流变化而变化，B不符合题意；
C. 电源内阻为图像斜率，可知为，C不符合题意；
D. 图乙切线斜率不表示灯泡电阻，图像某点电压与电流的比值表示灯泡的电阻，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】利用电源的U-I图特点，结合灯泡的U-I图特点，可得出结论。
8．【答案】B,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.根据部分电路欧姆定律有：内电压，A不符合题意；
BD.根据闭合电路欧姆定律有：干路电流，而外电压，BD符合题意；
C.根据闭合电路欧姆定律有：电动势，C不符合题意；
【分析】根据部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律相互求解。
9．【答案】A,D
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】AC.电池工作时化学能转化为电能，同时由于电池内阻发热，也有一部分化学能转化为内能，A符合题意，C不符合题意；
BD.充电时电能转化为化学能，同时由于电池内阻发热，也有一部分电能转化为内能，B不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据能量转化与守恒分析电池的工作原理。
10．【答案】B,C
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【解答】A．当的滑片向左移动时，接入回路中的电阻减小，则回路中的总电阻减小，根据欧姆定律有：
根据表达式可以得出：干路电流增大。根据闭合回路的欧姆定律可以得出：
可得路端电压减小，即两端的电压变小。故A错误；
B．根据欧姆定律可以得出：
可得通过的电流减小，根据并联电路的电流规律可以得出：
故通过的电流
增大。故B正确；
C．由于回路中电流增大，根据热功率的表达式可以得出：电源内阻消耗的功率
增大。故C正确；
D．根据电功率的表达式可以得出
由于不知道外电阻与内电阻的阻值大小关系，因此无法判断电源输出功率的变化。故D错误。
故选BC。
【分析】利用滑动变阻器的阻值变化可以判别回路中总电阻的变化，结合欧姆定律可以判别回路电流的变化，结合闭合电路的欧姆定律可以判别内外电压的大小变化，再利用并联电路的规律可以判别支路电流的大小变化；利用热功率的表达式结合电流的变化可以判别电源消耗的热功率变化；由于未知内外电阻的关系不能比较输出功率的大小变化。
11．【答案】A,C
【知识点】焦耳定律；含容电路分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．S接1且电路稳定后，电容器两端电压为E，则所带电荷量为
选项A正确；
B．S接2且电路稳定后，小灯泡的热功率为
选项B错误；
C．S接3且电路稳定后，电动机的输出功率等于电源的总功率与电源内阻和电动机内阻上的热功率之差，即
选项C正确；
D．S接3且电路稳定后，电动机两端的电压是
选项D错误。
故选AC。
【分析】
1.含电容器电路的分析，电路稳定后，简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，电容器两端的电压即电源电动势。电荷量的计算由Q＝CU计算即可。
2.定值电阻的功率：P定＝I2R，R为定值电阻，P定只与电流有关系，电流可以根据闭合电路的欧姆定律求解。
3.非纯电阻电路的分析方法
(1)抓住两个关键量：确定电动机的电压UM和电流IM是解决所有问题的关键。若能求出UM、IM，就能确定电动机的电功率P＝UMIM，根据电流IM和电动机的电阻r可求出热功率Pr＝Ir，最后求出输出功率P出＝P－Pr。
(2)坚持“躲着”求解UM、IM：首先，对其他纯电阻电路部分、电源的内电路部分等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流。然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路部分的工作电压和电流。
(3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解。
12．【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.根据闭合电路欧姆定律可得，当气体中酒精浓度为0时，有
当报警器开始报警时，有
可得
由此式可知，大于电源内阻 ，当、及电源内阻总的电压减小时，报警器才开始报警，A不符合题意；
B.当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，外电阻与内电阻的阻值相差越大，电源输出功率越小，而由题意可知，大于电源内阻，所以变小，则外电阻减小，外电阻与内电阻的差值减小，所以电源的输出功率变大，B符合题意；
C.移去电压表，报警器部分的电阻变大，两端要达到报警时的电压，回路中的电流要减小些，所以传感器的电阻必须更大，因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，C符合题意；
D.若不小心将的滑片向下移了一些，则的阻值减小，回路中电流增大，故当报警器两端电压达到报警电压时，传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析报警器报警时与气体中酒精浓度为0时电压的变化情况；根据外电阻与内电阻的差值变化，分析电源输出功率的变化；根据移去电压表后电路中电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析C项；根据的阻值变化，分析回路中电流的变化，从而得出报警器报警时传感器的电阻与正常设计报警时的电阻的关系，得出报警时气体酒精浓度与指定的浓度的关系。
13．【答案】B,C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】AB．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时R2增大，电路的外电阻电阻R外增大，根据动态电路的串反并同可以得出：电流表与R2串联则I减小，电压表V1与R2串联知U1减小，电压表V2与R2并联所以U2增大，A错误，B正确；
CD．根据欧姆定律有：
如电路图所示，由于
故，不变化，
对于电阻R2，根据欧姆定律有：
由于R2增大，故都增大，将R3等效为电源的内电阻，则等效内电阻为
根据闭合电路的欧姆定律可知
因为不变化，所以不变，故C正确，D错误。
故选BC。
【分析】已知滑动变阻器的阻值变化，利用动态电路的串反并同可以判别电表的读数变化；利用欧姆定律结合阻值的变化可以判别电压表和电流表读数变化量的比值变化。
14．【答案】（1）解：由题意知，并联部分电压为
U＝8 V
故内电压为
U内＝E－U＝2 V
总电流
电源的输出功率
P出＝UI＝16 W
（2）解：流过灯泡的电流
则流过电动机的电流
I2＝I－I1＝0.5 A
电动机的热功率
P0＝I22R0＝1 W
10s内电动机产生的热量
Q＝P0t＝10 J
（3）解：电动机的总功率
P＝UI2＝4W
电动机的机械功率
P机＝P－P0＝3W
【知识点】焦耳定律；电功率和电功；串联电路和并联电路的特点及应用；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）灯泡正常发光，灯泡两端的电压等于额定电压，再根据串并联规律确定电源内部电压，再结合欧姆定律确定回路中的总电流，再结合电源输出功率公式进行解答；
（2）根据电功率公式确定通过灯泡的电流，再结合串并联规律确定流过电动机的电流，再结合焦耳定律公式进行解答；
（3）电动机是机械功率等于电动机的总功率与热功率之差，再结合电功率和热功率公式进行解答。
15．【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律有，可得，由图中截距与斜率可知
（2）解：电源的输出功率
代入数值解得
【知识点】电功率和电功；线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）根据闭合电路的欧姆定律确定图像的函数表达式，再结合图像斜率及截距的物理意义结合表达式进行解答；
（2）电源的输出功率等于电源的总功率与热功率之差，再根据电功率及热功率的定义进行解答。
16．【答案】（1）小球沿电容器的中心线做直线运动，一定是匀速直线运动，对小球
其中
联立得电容器的电压
电容器所带的电荷量为
解得
（2）由闭合电路欧姆定律可知：电阻 和电源内阻的总电压为
由欧姆定律可知，流过滑动变阻器的电流为
解得
则滑动变阻器接入电路的阻值为
（3）小球在平行板电容器、间同时受到重力和电场力，其运动轨迹如图所示：
将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，在竖直方向上
得
在水平方向上，小球做往复运动，往返的时间一样，小球向右的最大位移为：
得
说明小球不会碰到极板，水平方向的加速度为
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）小球沿电容器的中心线做直线运动，重力和电场力一定等大反向，根据受力关系，求出极板间的电场强度，再由U=Ed求解平行板电容器的电压，由Q=CU求解电容器所带电量；（2）由闭合电路欧姆定律求解滑动变阻器R接入电路的阻值；（3）将小球在平行板电容器、间的运动分解，由牛顿第二定律和运动学公式，求解AB、CD极板间电压。
17．【答案】（1）解：根据题意，设电源电动势为，内阻为，由闭合回路欧姆定律，断开电键，闭合电键，调节电阻箱的阻值为时，结合欧姆定律有，
调节电阻箱的阻值为时，有，
联立代入数据解得，。
（2）解：根据题意可知，电动机的额定电压，
设额定电流为，则有，
代入数据解得或，
由欧姆定律可得，流过电阻的电流为，
当时，流过电阻箱的电流为，
电阻箱两端的电压为，
则接入电路中电阻箱的阻值为，
当时，流过电阻箱的电流为，
电阻箱两端的电压为，
则接入电路中电阻箱的阻值为。
【知识点】电功率和电功；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】本题考查闭合电路欧姆定律与非纯电阻，对于非纯电阻，不能直接对其使用欧姆定律，但是可以根据闭合电路欧姆定律结合串并联电路的特点，分析电路其他部分的电压与电流，进而可得到其电压与电流，是总功率，热功率是，输出功率
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