2.6 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律（同步练习.含解析）2025-2026学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

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2.6 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
一．选择题（共6小题）
1．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1、R2、R3的阻值相同。当开关S闭合后，将S1的开关从1改到2，电压表的示数变化量为ΔU，则（　　）
A．ΔU＞0 B．ΔU＝0
C．ΔU＜0 D．无法确定ΔU的正负
2．如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　）
A．ab间和bc间的电势差相等
B．仅R1变大时，电流表示数不变
C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少
D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加
3．关于电源和电流，以及电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A．根据I可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比
B．在电源内部把电子从正极搬运到负极
C．电动势公式E中的W指的是正电荷从负极到正极的过程中电场力做的功
D．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
4．如图所示，因线路故障（只有一处故障），接通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V。由此可判断出断路处为（　　）
A．灯L1 B．灯L2
C．滑动变阻器 D．开关K
5．如图，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大
C．电源的总功率增大 D．电源的输出功率减小
6．下列关于电压、电动势的说法正确的是（　　）
A．电源的电动势大小与外部电路有关
B．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势就是路端电压
C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
D．由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力所做功的多少成正比
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，增大电阻箱R阻值的过程中，理想电压表示数的变化量的绝对值为ΔU，理想电流表示数的变化量的绝对值为ΔI，则下列说法中正确的是（　　）
A．电压表示数U和电流表示数I的比值为R
B．ΔU和ΔI的比值为R0+r
C．电源的效率和输出功率一定都增加
D．电容器电荷量的增加量为CΔU
（多选）8．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则下列说法错误的是（　　）
A．该电池单位时间，一定将3.7J的化学能转化为电能
B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev
C．“毫安 时”（mA h）是电池储存能量的单位
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能
（多选）9．在如图所示的电路中，R1＝R2＝R3＝10Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为15Ω，电源电动势E＝15V，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于a端，电容器始终未被击穿，其电容C＝500μF，下列说法正确的是（　　）
A．滑片置于a端时，电容器下极板带负电
B．滑片置于a端时，电容器所带电荷量为3.75×10﹣3C
C．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器的带电量先减少后增加
D．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，通过电容器的电荷量为5×10﹣3C
三．填空题（共4小题）
10．将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V。当电路1s中有6C的电荷流过时，有 　 　 J其他形式的能转化为电能，外电阻为 　 　 Ω。
11．电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量为 　 　 ，非静电力做功为 　 　 。
12．如图，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，R1、R2为两个可调电阻。已知电动机的额定电压U＝8V，线圈电阻RM＝1Ω．开关S闭合后，可调电阻R1取1Ω、R2取8Ω时，电动机恰能正常工作，则电动机正常工作时的效率η＝　 　 。在电动机转动工作的前提下调节电阻R1、R2的取值，则电源输出功率能达到的最大值为 　 　 。
13．有人在使用手电筒时，电池用旧了舍不得扔掉，便换一节新电池配一节旧电池串联使用，测量发现新旧电池的电动势相差不大，而新旧电池的内阻相差较大，数据如下：新电池E1＝1.5V，r1＝0.3Ω，旧电池E2＝1.2V，r2＝7.8Ω，小电珠为“2.7V、1.8W”，这样的节约措施 　 　 （填“可行”或“不可行”）理由是 　 　 。
四．解答题（共2小题）
14．通过电动机提升重物的电路如图所示，电源电动势E＝12V，电源内阻r＝2Ω，电阻R＝3.5Ω。当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能提起重物，理想电压表的示数为8V；当重物质量m＝1kg时，闭合开关S，稳定后电动机以恒定速度提升重物，此时电压表的示数为10V。转轴与细绳间不打滑，不计阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）电动机的内阻r0；
（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率；
（3）重物匀速上升的速度。
15．如图所示，电源电动势E＝14V，内电阻r＝1Ω，小灯泡标有“2V，4W”，电动机D的内阻r＝0.5Ω，当变阻器的阻值R调到1Ω时，电灯和电动机均能正常工作，求：
（1）电动机两端的电压；
（2）电动机输出的机械功率。
2.6 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1、R2、R3的阻值相同。当开关S闭合后，将S1的开关从1改到2，电压表的示数变化量为ΔU，则（　　）
A．ΔU＞0 B．ΔU＝0
C．ΔU＜0 D．无法确定ΔU的正负
【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻．
【专题】比较思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据电路连接情况，结合闭合电路欧姆定律，可得开关接1、2，两种情况下，电压表的两种示数，根据电压表的示数变化量表达式，结合数学知识，即可得到电压表的示数变化量与0的关系。
【解答】解：开关S闭合后，S1接1时，根据电路连接情况，可知电路的总电阻为：，
结合闭合电路欧姆定律，可得电压表示数为：，根据3个外电阻的关系，化简得：；
开关S闭合后，S1接2时，根据电路连接情况，可知电路的总电阻为：，
结合闭合电路欧姆定律，可得电压表示数为：，根据3个外电阻的关系，化简得：；
开关S1接1、2两种情况下，电压表的示数变化量为：ΔU＝U2﹣U1，化简得：，
结合数学知识，即可知电压表的示数变化量ΔU＜0，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查电路的动态分析，
2．如图所示，在三棱锥的棱ab、ac、bc、cd上分别接入四个相同的定值电阻R1、R2、R3、R4，bd间接理想电流表，ad间接理想电容器C。不计导线电阻，若ac间接入的电压恒为U，则（　　）
A．ab间和bc间的电势差相等
B．仅R1变大时，电流表示数不变
C．仅R3变大时，电容器C的电荷量减少
D．仅R2变大时，电容器C的电荷量增加
【考点】含容电路的动态分析；平行板电容器的相关参数与计算；欧姆定律的简单应用；电阻定律的内容及表达式；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】画出a、c间的等效电路图，根据电阻的变化情况结合电路连接特点逐项进行解答。
【解答】解：a、c间的等效电路图如图所示（将c点接地）：
A、由于R3和R4的并联的等效电阻值等于R1阻值的，根据串联电路分压特点可知，ab间和bc间的电势差不相等，故A错误；
B、仅R1变大时，根据串联电路分压特点可知，R4两端电压减小，流经R4的电流减小，则电流表的示数减小，故B错误；
C、仅R3变大时，根据串联电路分压特点可知，R3两端的电压增大，则电容器两端电压增大，电容器C的电荷量增加，故C正确；
D、仅R2变大时，电容器两端电压不变，电容器C的电荷量不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要是考查电路的动态分析，由于电路比较复杂，画出等效电路图是解答本题的关键。
3．关于电源和电流，以及电源的电动势，下列说法正确的是（　　）
A．根据I可知，通过导体的电流与通过导体横截面的电荷量成正比
B．在电源内部把电子从正极搬运到负极
C．电动势公式E中的W指的是正电荷从负极到正极的过程中电场力做的功
D．在电源内部正电荷能从负极移到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
【考点】电动势的概念和物理意义；电流的概念、性质及电流强度的定义式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据是电流的定义式，电动势公式中的W指的是非静电力做功、电动势的概念等知识进行分析解答。
【解答】解：A.是电流的定义式，故电流与通过导体横截面的电荷量无关，故A错误；
B.由于非静电力做功，在电源内部把电子从正极搬运到负极，故B正确；
C.电动势公式中的W指的是非静电力将电子从正极搬运到负极所做的功，故C错误；
D.在电源内部负电荷能从正极移到负极是因为电源内部存在非静电力做功，但同时也存在静电力的作用，故D错误。
故选：B。
【点评】考查电源的电动势的理解，明确电流定义式，电动势的概念是解决问题的关键。
4．如图所示，因线路故障（只有一处故障），接通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V。由此可判断出断路处为（　　）
A．灯L1 B．灯L2
C．滑动变阻器 D．开关K
【考点】根据电路现象分析故障原因及位置．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】C
【分析】对于完好的电阻，阻值一定，电流I＝0时，根据欧姆定律可知，其电压U＝IR＝0，若发生断路，其两端电压等于电源的电动势。
【解答】解：AB、对于完好的电阻，阻值一定，电流I＝0时，根据欧姆定律可知，其电压U＝IR＝0，由题：Uab＝0，Ubd＝0，则可知：灯L1、L2没有发生断路，故AB错误；
C、由题Ucd＝4V，则变阻器发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势，故C正确。
D、若开关K开路，则电路中处处的电压都为零，故D错误。
故选：C。
【点评】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解。
5．如图，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大
C．电源的总功率增大 D．电源的输出功率减小
【考点】电路动态分析；电源的最大输出功率和条件．
【专题】比较思想；控制变量法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】由光照强度对光敏电阻阻值的影响，分析光敏电阻的阻值变化情况，结合闭合电路欧姆定律可判断电流表、电压表的示数变化情况；由电源的总功率公式P＝EI分析电源的总功率变化情况；根据内外电阻的关系分析电源的输出功率变化情况。
【解答】解：AB、当外界的光照强度减弱时，光敏电阻R的阻值增大，则电路总电阻增大，总电流减小，电流表的示数减小，R0及电源的内电压均减小，可知R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A错误，B正确；
C、电源的总功率P＝EI，因总电流I减小，电动势E不变，则电源的总功率P减小，故C错误；
D、因外电阻和电源内阻的关系不确定，则不能判断电源的输出功率增减情况，故D错误。
故选：B。
【点评】本题也可以根据“串反并同”这个结合来分析电压表和电流表示数的变化情况。要知道电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大。
6．下列关于电压、电动势的说法正确的是（　　）
A．电源的电动势大小与外部电路有关
B．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势就是路端电压
C．电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
D．由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力所做功的多少成正比
【考点】电动势的概念和物理意义．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】电源的电动势与外电路无关；电压与电动势的单位相同，但物理意义不同；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量；是定义式，E和W没有正反比关系。
【解答】解：A．电源的电动势由电源自身因素决定，与外部电路无关，故A错误；
B．虽然电压与电动势的单位都是伏特，单位相同，但路端电压不是电动势，通常路端电压小于电动势，故B错误；
C．电动势越大，表明电源将其他形式的能（如化学能、机械能）转化为电能的本领越强，故C正确；
D．根据公式
E由电源性质决定，与W和q均无关，W与q成正比，比值恒定，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电动势的理解，关键是非静电力做功的理解，注意区分电场力做功和非静电力做功，是易错点。
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。闭合开关S，增大电阻箱R阻值的过程中，理想电压表示数的变化量的绝对值为ΔU，理想电流表示数的变化量的绝对值为ΔI，则下列说法中正确的是（　　）
A．电压表示数U和电流表示数I的比值为R
B．ΔU和ΔI的比值为R0+r
C．电源的效率和输出功率一定都增加
D．电容器电荷量的增加量为CΔU
【考点】含容电路的动态分析；电功和电功率的计算；电源的总功率、输出功率和效率．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】ABD
【分析】根据欧姆定律分析；根据闭合电路的欧姆定律分析；根据效率公式分析，不知道电源内阻和外电阻的大小关系，所以电源的输出功率变化无法判断；根据Q＝CU分析。
【解答】解：A、电压表测量的是电阻箱两端的电压，电流表测量的是通过电阻箱的电流，根据欧姆定律可知电压表示数U和电流表示数I的比值为电阻箱接入电路中的电阻R，故A正确；
B、根据闭合电路的欧姆定律有U＝E﹣I（R0+r），所以ΔU和ΔI的比值为R0+r，故B正确；
C、电源的效率为η，所以随着电阻箱R的增大，则电源的效率也是逐渐增大；因为不知道电源内阻和外电阻的关系，所以电源的输出功率的变化无法判断，故C错误；
D、电容器和电阻箱并联，所以电压表示数增加ΔU，即电容器两端电压也是增加ΔU，所以电容器的带电量也是增加了ΔQ＝CΔU，故D正确。
故选：ABD。
【点评】本题考查了闭合电路的欧姆定律的应用，能够看懂电路的结构是解题的基础。
（多选）8．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则下列说法错误的是（　　）
A．该电池单位时间，一定将3.7J的化学能转化为电能
B．电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7ev
C．“毫安 时”（mA h）是电池储存能量的单位
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能
【考点】电源内部的电荷移动和能量转化问题．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】根据电动势的定义式为分析，W是非静电力做的功。由W＝qU求移动一个锂离子，需要消耗电能。“毫安 时”（mA h）是电池储存电荷量的单位。结合能量转化情况分析。
【解答】AB．根据公式
可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7eV，电动势的大小等于非静电力将单位电荷量的正电荷从负极移到正极时克服电场力所做的功，与时间无关，故A错误，B正确；
C．根据
q＝It
可知，“毫安 时”（mA h）是电量的单位，故C错误；
D．电池放电时，Li+从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题主要是考查锂电池的工作原理，知道在电池放电的过程中，是靠非静电力做功把化学能转化为电能。
（多选）9．在如图所示的电路中，R1＝R2＝R3＝10Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为15Ω，电源电动势E＝15V，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于a端，电容器始终未被击穿，其电容C＝500μF，下列说法正确的是（　　）
A．滑片置于a端时，电容器下极板带负电
B．滑片置于a端时，电容器所带电荷量为3.75×10﹣3C
C．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器的带电量先减少后增加
D．在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，通过电容器的电荷量为5×10﹣3C
【考点】含容电路的动态分析．
【专题】比较思想；等效替代法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】BC
【分析】当滑动变阻器的滑片置于a端时，R0被短路，电容器与R1并联，分析电容器下极板的电性，求出电容器的电压，再求电容器所带电荷量；在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，分析电容器电压的变化情况，以及极板带电情况，再分析电容器的带电量和通过电容器的电荷量。
【解答】解：A、当滑动变阻器的滑片置于a端时，R0被短路，电容器与R1并联，电容器下极板与电源正极相连，下极板带正电，故A错误；
B、当滑动变阻器的滑片置于a端时，R1、R2串联后与R3并联，因电源内阻不计，则R1两端电压为U1V＝7.5V
电容器所带电荷量为，故B正确；
C、当滑动变阻器的滑片置于a端时，下极板带正电。当滑片向b端滑动时，下极板电势变低，当滑到10Ω时，此时有，电容器两端的电势相同，电势差为0，电容器的带电量为0，再继续向b端滑动，电容器的上极板带正电，下极板带负电，所以随着电容器两极板电压先减小后增大，带电量先减少后增大，故C正确；
D、设R1的左端为E点，假设上极板为A，下极板为B，滑片置于b时UEAV＝7.5V，UEBE15V＝9V
可知UAB＝UEB﹣UEA＝9V﹣7.5V＝1.5V
则
故通过电容器的电荷量ΔQ＝Q+Q′＝3.75×10﹣3C+0.75×10﹣3C＝4.5×10﹣3C，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题是含有电容器的电路，关键是弄清电路的连接情况，确定电容器的电压和带电情况。要知道电路稳定时，电容器相当于开关断开，能够根据串联电路分压规律求电容器的电压。
三．填空题（共4小题）
10．将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V。当电路1s中有6C的电荷流过时，有 　18　 J其他形式的能转化为电能，外电阻为 　0.4　 Ω。
【考点】电动势的概念和物理意义；电源及其性质；电阻定律的内容及表达式．
【专题】应用题；信息给予题；定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】18；0.4。
【分析】根据电源电动势的物理意义、电流概念和欧姆定律内容计算。
【解答】解：根据电动势定义可知，在电源内部，非静电力做了多少功就有多少其他形式能量转化为电能，所以转化为电能的能量为
W＝Eq＝3×6J＝18J
故电源中共有18J其他形式的能转化为电能；
电路中的电流为
则外电阻为
故答案为：18；0.4。
【点评】本题考查电源电动势、电流和欧姆定律，要求掌握电源电动势的物理意义、电流概念和欧姆定律内容。
11．电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量为 　　 ，非静电力做功为 　　 。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】；
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出电路中的电流，结合公式q＝It得出电荷量的大小；
根据功的计算公式得出非静电力做的功。
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律可知
则t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量为
非静电力做功为
故答案为：；
【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的相关应用，熟悉电流的定义式，结合功的计算公式即可完成解答。
12．如图，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，R1、R2为两个可调电阻。已知电动机的额定电压U＝8V，线圈电阻RM＝1Ω．开关S闭合后，可调电阻R1取1Ω、R2取8Ω时，电动机恰能正常工作，则电动机正常工作时的效率η＝　87.5%　 。在电动机转动工作的前提下调节电阻R1、R2的取值，则电源输出功率能达到的最大值为 　36W　 。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力；应用数学处理物理问题的能力．
【答案】87.5%；36W。
【分析】电动机正常工作时，电动机的电压为额定电压，R2和电动机并联，它们的电压相同，由欧姆定律求出通过R2的电流，根据闭合回路欧姆定律可以求得电路中的总电流，进而得到电动机的电流，再根据功率的公式可以求得电动机的输入功率和热功率，机械功率是输出功率与输入功率的比值；根据功率的公式求得电源的输出功率，利用数学方法求解电源输出功率能达到的最大值。
【解答】解：电动机恰能正常工作，则电动机两端的电压为U＝8V，电阻R2与电动机并联，电压相等，则通过R2的点电流为I2A＝1A
根据闭合电路欧姆定律得，电源内阻和电阻R1分担的电压为U′＝E﹣U＝12V﹣8V＝4V
干路电流为I1A＝2A
则通过电动机的电流为IM＝I1﹣I2＝2A﹣1A＝1A
电动机的输入功率为P＝UIM＝8×1W＝8W
电动机的热功率为P热RM＝12×1W＝1W
电动机工作时的效率η100%100%＝87.5%
设干路电流为I，则电源的输出功率为P出＝EI﹣I2r＝﹣r（I）2
当I时，输出功率P出最大，最大值为P出W＝36W
故答案为：87.5%；36W。
【点评】本题考查非纯电阻电路和电源功率的极值问题，注意电动机的电流不能直接用欧姆定律求解。
13．有人在使用手电筒时，电池用旧了舍不得扔掉，便换一节新电池配一节旧电池串联使用，测量发现新旧电池的电动势相差不大，而新旧电池的内阻相差较大，数据如下：新电池E1＝1.5V，r1＝0.3Ω，旧电池E2＝1.2V，r2＝7.8Ω，小电珠为“2.7V、1.8W”，这样的节约措施 　不可行　 （填“可行”或“不可行”）理由是 　见解析　 。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】不可行，见解析。
【分析】本题根据闭合电路欧姆定律，结合功率的不同表达式分析求解。
【解答】解：不可行，手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，电动势为
E＝E1+E2＝1.5V+1.2V＝2.7V
内阻为
r＝r1+r2＝0.3Ω+7.8Ω＝8.1Ω
小电珠的额定电压为2.7V，额定功率为1.8W，小电珠的电阻为
工作时电路中电流为
手电筒工作时电路中旧电池提供的电功率为
P1＝E2I＝1.2×0.22W＝0.264W
它本身消耗的电功率
由于旧电池本身消耗的电功率大于提供的电功率，所以新旧电池搭配使用的做法是不可行。
故答案为：不可行，见解析。
【点评】本题考查了闭合电路欧姆定律，熟悉电源电动势与功率的算法和关系是解决此类问题的关键。
四．解答题（共2小题）
14．通过电动机提升重物的电路如图所示，电源电动势E＝12V，电源内阻r＝2Ω，电阻R＝3.5Ω。当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能提起重物，理想电压表的示数为8V；当重物质量m＝1kg时，闭合开关S，稳定后电动机以恒定速度提升重物，此时电压表的示数为10V。转轴与细绳间不打滑，不计阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）电动机的内阻r0；
（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率；
（3）重物匀速上升的速度。
【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）电动机的内阻r0为0.5Ω；
（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率为6.5W；
（3）重物匀速上升的速度为0.6m/s。
【分析】（1）当重物质量很大，电动机未能提起重物时，电动机相当于纯电阻。先根据电源电动势、电压表的示数求出电路中的电流，再结合电阻R和电源内阻的电压，进而推导出电动机的内阻r0；
（2）当重物匀速上升时，先根据电压表的示数和电源电动势求出电路中的电流，再算出电动机两端的电压，最后根据电压和电流的关系求出电动机消耗的功率；
（3）电动机消耗的功率一部分用于内阻发热（热功率），一部分用于提升重物（机械功率）。先算出热功率，再用电动机消耗的功率减去热功率得到机械功率，最后结合重物的重力，求出重物匀速上升的速度。
【解答】解：（1）电动机不转时相当纯电阻，则通过电动机的电流
电动机的内阻
（2）重物匀速上升时通过电动机的电流
电动机消耗的功率P机＝I2（U2﹣I2R）
代入数值得P机＝6.5W
（3）由能量关系
解得v＝0.6m/s
答：（1）电动机的内阻r0为0.5Ω；
（2）重物匀速上升时电动机消耗的功率为6.5W；
（3）重物匀速上升的速度为0.6m/s。
【点评】这道题是对含电动机非纯电阻电路的综合性考查，既考查学生对基本公式的掌握和应用能力（如闭合电路欧姆定律的应用），又考查学生的分析推理能力（如电动机在不同工作状态下的电路性质分析），还考查了学生对功率分解（热功率、机械功率）的理解能力，能有效检测学生的综合应用水平。
15．如图所示，电源电动势E＝14V，内电阻r＝1Ω，小灯泡标有“2V，4W”，电动机D的内阻r＝0.5Ω，当变阻器的阻值R调到1Ω时，电灯和电动机均能正常工作，求：
（1）电动机两端的电压；
（2）电动机输出的机械功率。
【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻；已知电功率求解电路的电压、电流和电阻等物理量；计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率．
【专题】定量思想；方程法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）电动机两端的电压为8V；
（2）电动机输出的机械功率为14W。
【分析】（1）通过小灯泡正常发光，P＝UI求解；
（2）通过电动机P入＝P热+P出求解。
【解答】解：（1）电灯正常工作，则I2A
设电动机两端电压为U动，由闭合电路欧姆定律得：
E＝U灯+U动+I（R+r源）
解得：U动＝8V；
（2）由电动机功率P入＝P热+P出得电动机输出功率为：
P出＝P入﹣P热＝U动I﹣I2r动＝8V×2A﹣（2A）2×0.5Ω＝14W；
答：（1）电动机两端的电压为8V；
（2）电动机输出的机械功率为14W。
【点评】本题应注意电动机是非纯电阻电路，电动机的总功率等于热功率与输出功率（机械功率）之和。
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