第二章 第三节
1．(多选)(2019·邢台校级期末)关于电动势，下列说法正确的是( )
A．电源两极间的电压等于电源电动势
B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多
C．电源电动势的数值等于内、外电压之和
D．电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关
【答案】CD
【解析】电源没有接入电路时两极间的电压等于电源电动势，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，电源电动势的数值等于内、外电压之和，A错误，C正确；电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，但不是将其他形式的能转化为电能就越多，B错误；电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，大小由电源本身决定，与外电路的组成无关，D正确．
2．(2018·北京模拟)在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω，R为滑动变阻器．当闭合开关S后，电流表示数为0.30 A．忽略电流表的内阻，则滑动变阻器接入电路的阻值为( )
A．8.0 Ω B．9.0 Ω
C．10.0 Ω D．11.0 Ω
【答案】B
【解析】闭合开关S，根据闭合电路欧姆定律得I＝，变形得R＝－r＝ Ω＝9.0 Ω，即滑动变阻器接入电路的阻值为9.0 Ω.
3.如图所示是研究内、外电压的实验装置，“＋”“－”是电池的两极，A、B是位于两极内侧的探针，电压表V、V′分别接在电池的两极和两探针上，R是滑动变阻器，P是它的滑动触头，下述中错误的是( )
A．P向右滑动时V的示数增大
B．P向右滑动时V′的示数减小
C．电压表V′跟A端相连的接线柱应是“＋”接线柱
D．电压表V′跟B端相连的接线柱应是“＋”接线柱
【答案】C
【解析】P向右滑动时，变阻器有效电阻变大，总电流变小，内电压U′＝Ir变小，路端电压U变大，故A、B正确．在内电路中电流是从B经电解液流向A，电压表V′跟B端相连的接线柱是“＋”接线柱，跟A端相连的接线柱是“－”接线柱，故C错误，D正确．
4．(多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图线，由图可知( )
甲 乙
A．电池电动势的测量值是1.40 V
B．电池内阻的测量值是3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时电流表的示数I′＝0.20 A
【答案】AD
【解析】由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir知当I＝0时，U＝E.U－I直线的斜率表示电源的内阻，
则r＝＝ Ω＝1 Ω.
U轴的电压刻度不是从零开始的，U－I图线的横截距不再表示U＝0时的短路电流，而是表示路端电压1 V时的干路电流是0.4 A，电流为0时纵轴截距为1.40 V，故E＝1.40 V．因为＝r＝常数，从图中易知＝，所以I′＝0.2 A．故选项A、D正确．
第二章 第三节
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求)
1．下列说法中正确的是( )
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别
D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
【答案】C
【解析】电动势与电压有本质的区别，二者单位相同．只有电源与外电路断开时，两极间的电压在数值上才与电动势相等．
2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是( )
A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小
D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和
【答案】D
【解析】电动势是电源的特性，不随外电压、外电阻、内电压或内电阻而变化，等于外电压和内电压之和，ABC错误，D正确．
3．“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是( )
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．根据实验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
【答案】B
【解析】旧的干电池内阻大，电压变化明显，有利于减小测E、r的误差，A正确；为了减小电表对电路的影响，电流表选内阻小的，电压表选内阻大的，故B错误；应使尽可能多的点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，故D正确．
4．(2018·苏州名校二模)如图所示电路中，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W．当开关S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L( )
A．比正常发光略亮 B．正常发光
C．有可能被烧坏 D．很暗，甚至不亮
【答案】D
【解析】小灯泡L的额定电压为 U＝3.0 V，额定功率为P＝4.5 W，则灯泡正常发光的电阻为RL＝＝ Ω＝2.0 Ω，远小于电阻R＝30 Ω，则当开关S接到位置2时，外电阻减小，路端电压减小，路端电压远小于3 V，即小于灯泡的额定电压，故小灯泡比正常发光暗，甚至不亮．故A、B、C错误，D正确．
5．如图是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )
A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0 V
B．横轴截距表示短路电流，即I短＝
0．6 A
C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5 Ω
D．根据r＝，计算出待测电源内阻为1 Ω
【答案】AD
【解析】在U－I图中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E＝3.0 V，A正确；此图的纵坐标并非从零开始，故B、C错误；在U－I图象中斜率表示电源内阻r，故D正确．
6．(2019·昭通校级期末)在如图所示的UI图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知，下说法正确的是( )
A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω
B．电源的效率为80%
C．电阻R的阻值为1 Ω
D．电源内阻的热功率为2 W
【答案】ACD
【解析】根据闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E，由图读出电源的电动势为E＝3 V，内阻等于图线的斜率大小，则＝ Ω＝0.5 Ω，电阻R＝＝ Ω＝1 Ω，故A、C正确．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压U＝2 V，电流I＝2 A，则电源的内阻消耗的功率为Pr＝I2r＝2 W．电源的效率η＝＝＝＝66.7%，B错误，D正确．
二、非选择题
7．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用电路如图甲所示，一位同学测得的6组数据如下表所示.
组别
1
2
3
4
5
6
电流I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
电压U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
(1)试根据这些数据在图乙中作出U－I图线．
(2)根据图线求出电池的电动势E＝________V，电池的内电阻r＝________Ω.
【解析】本题考查用作图法处理实验数据．作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应舍去，图线如图所示．由图线与纵轴的交点可得电动势E＝1.46 V，再读出图线与横轴交点的坐标(0.64,1.00)，由E＝U＋Ir得r＝＝ Ω＝0.72 Ω.
答案：1.46 0.72
8．(2019·南通期末)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1＝R2＝R3＝R，C为水平放置的平行板电容器，其电容为C，两极板的间距为d，重力加速度为g.
(1)开关S处于断开状态时，平行板电容器的电压是多大？所带电荷量是多少？
(2)开关S处于断开状态时，有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动，求该微粒的电性及比荷．
(3)在开关S由断开到闭合稳定的过程中，流过电阻R2的电荷量为多少？
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)开关S断开时，电容器的电压U＝IR＝
电容器的电荷量Q＝CU＝.
(2)开关S断开时，带电微粒恰好能在电容器中静止不动，重力和电场力平衡，故电场力向上，微粒带负电．
由受力平衡得＝mg，解得＝＝.
(3)开关S闭合稳定时，电容器的电压U′＝，其中R外＝
电容器的电荷量Q′＝CU′＝
此过程中流过电阻R2的电荷量为
ΔQ＝Q－Q′＝.
能力提升
9．(2018·南通二模)图甲电路中，D为发光二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端往右移动的过程中( )
甲 乙
A．二极管D变亮
B．二极管D的电阻变大
C．通过二极管D电流减小
D．电源的功率减小
【答案】A
【解析】依据图乙的伏安特性曲线可知，电流越大二极管电阻越小．P右移，总电阻变小，电流变大，因此二极管D变亮，故A正确，C错误．二极管由半导体材料组成，当电流增大时，则电阻会变小，故B错误．依据功率表达式P＝EI，因电流增大，而电源的电动势E不变，因此电源的功率增大，故D错误．
10. (多选)在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2量程相同，内阻RV1>RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻RA1>RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是( )
A．V1和A2 B．V2和A2
C．V2和A1 D．V1和A1
【答案】AD
【解析】本题实验中电压表与电源并联，测量的结果应是二者并联后的电动势和内阻，为减少电压表的影响，应选内阻大的电压表．外电路中电流表与电阻串联，实
验中不要求知道电阻的阻值，将电流表和电阻合二为一即可，电流表测的就是电路的真实电流，因此对电流表内阻要求不太严格．
11．在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：
(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
(2)电源的电动势和内电阻；
(3)当开关K接c时，通过R2的电流．
【解析】(1)开关K接a时，P2＝IR2＝4 W
I1＝1 A，
U1＝I1 R2＝4 V．
(2) 电键K接b时，U2＝4.5 V，
I2＝＝0.75 A，
由U1＝E－I1r，U2＝E－I2r，
得E＝6 V, r ＝2 Ω.
(3)当开关K接c时，R2、R3并联，R23＝R2/2＝2 Ω，
总电流I＝＝1 A，
通过R2的电流I3＝＝0.5 A．
答案：(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A
