2018-2019學(xué)度高中創(chuàng)新設(shè)計物理教科版3-1練習(xí)：第二章第4節(jié)電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律

1、2018-2019學(xué)度高中創(chuàng)新設(shè)計物理教科版3-1練習(xí)：第二章第4節(jié)電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律1 .電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置，反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢 能的特性的物理量是 ,它等于電源未接入電路時兩極間的電勢差.2 .閉合電路的電流跟電源的電動勢成 ,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成 , 表達(dá)式為 ,適用于外電路為 的電路.3 .路端電壓是指外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓U = EIr.（1）當(dāng)外電阻R增大時，I,內(nèi)電壓,路端電壓U增大.當(dāng)外電路斷開 時，I =, U =.（2）當(dāng)外電阻R減小時，I,內(nèi)電壓,路端電壓U減小.當(dāng)電源兩端短路時，'夕卜電阻 R =

2、 0, I =.4 .由U外=E-Ir可知，U外-I圖象是一條斜向下的直線，直線斜率的絕對值等于,直線在縱軸上的截距表示 ,直線在橫軸上的截距表示5 .有兩個相同的電阻 R,串聯(lián)起來接在電動勢為 E的電源上，通過每個電阻的電流為 I,若將這兩個電阻并聯(lián)起來，仍接在該電源上，此時通過一個電阻R的電流為2I/3,則該電源的內(nèi)阻是（）A. R B. R/2 C. 4R D. R/86. 一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800 mV,短路電流為40 mA.若將該電池板與一阻值為20 的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是（）A. 0.10 V B. 0.20 VC. 0.30 V D. 0.40

3、V【概念規(guī)律練】知識點(diǎn)一閉合電路歐姆定律1 .如圖1所示，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電壓表示數(shù)為 3 V,當(dāng)開關(guān)S閉合時，電壓表示數(shù)為1.8 V,則外電阻 R與電源內(nèi)阻r之比為（）圖1A. 5： 3 B. 3 ： 5C. 2 ： 3 D. 3 ： 22 .如圖2所示，電源電動勢 E=30 V,內(nèi)阻r=1 Q燈泡上標(biāo)有“ 6 V 12 W”字樣， 直流電動機(jī)線圈電阻 R=2 0,若燈泡恰好能正常發(fā)光，求電動機(jī)輸出的機(jī)械功率.圖2知識點(diǎn)二路端電壓與負(fù)載的關(guān)系3 .若E表示電動勢，U表示外電壓，U 表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示 內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是（）A. U'=IR

4、B.U'=EU,R_C. U = E+Ir D. U = ER+r4.如圖3所示為兩個獨(dú)立電路 A和B的路端電壓與其總電流 I的關(guān)系圖線，則（）圖3A.路端電壓都為U1時，它們的外電阻相等B.電流都是I1時，兩電源內(nèi)電壓相等C.電路A的電動勢大于電路 B的電動勢D. A中電源的內(nèi)阻大于 B中電源的內(nèi)阻【方法技巧練】一、閉合電路動態(tài)問題的分析方法5 .如圖4所示的電路中，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數(shù)情況為（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B 電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C.兩電表示數(shù)都增大D 兩電表示數(shù)都減小6 .在如圖5所示的電路中，Ri、R2、R3和R4皆

5、為定值電阻，R5為可變電阻，電源的 電動勢為E,內(nèi)阻為r,設(shè)電流表。A的讀數(shù)為I,電壓表。V的讀數(shù)為U,當(dāng)R5的滑動觸 點(diǎn)向圖中a 端移動時()圖5AI 變大，U 變小BI變大，U 變大CI 變小，U 變大DI變小，U 變小二、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用7.如圖6所示的電路，已知電源電動勢 E=36 V ,內(nèi)電阻r=2烏Ri =20烏每盞燈 額定功率都是2 W,額定電壓也相同.當(dāng) S閉合，調(diào)到R2= 14 時，兩燈都正常發(fā)光；當(dāng) S斷開后要使L2仍正常發(fā)光，求 R2應(yīng)調(diào)到何值？圖61 .在閉合電路中，下列敘述正確的是()A.閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比B 當(dāng)外電路斷開

6、時，路端電壓等于零C.當(dāng)外電路短路時，電路中的電流無窮大D 當(dāng)外電阻增大時，路端電壓也增大2在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系下列說法正確的是 ()A.若外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動勢也會隨之增大B 若外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動勢必然減小C.若外電壓不變，則內(nèi)電壓減小，電源電動勢也會隨內(nèi)電壓減小D 若外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動勢始終等于二者之和3 .如圖7 所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U I 圖象，則下列說法中正確的是()圖7A.電動勢 Ei=E2,短路電流|1>|2B.電動勢 Ei=E2,內(nèi)阻ri>r2C

7、.電動勢 Ei>E2,內(nèi)阻ri<r2D 當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時，電源2 的路端電壓變化較大4.如圖8所示是一實驗電路圖.在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()圖8A.路端電壓變小B 電流表的示數(shù)變大C.電源內(nèi)阻消耗的功率變小D 電路的總電阻變大5在如圖9 所示電路中，當(dāng)變阻器的滑動頭P 由 a 向 b 端移動時()圖9A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小6.在圖10所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略.已知定值電阻Ri= 10 Q, R2=8 Q.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)

8、S置于位置1時，電壓表讀數(shù)為 2 V.則當(dāng)開關(guān)S置于位置2時，電壓表讀 數(shù)的可能值為()圖 10A 2.2 V B 1.9 V C 1.6 V D 1.3 V7.如圖11所示的電路中，燈泡 A、燈泡B原來都是正常發(fā)光的.現(xiàn)在突然燈泡A比原來變暗了些，燈泡 B比原來變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是（）圖11A. R1短路B. R2斷路C. R3斷路D. R1、R2同時短路8.如圖12所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將兩極板的間距變大，則 （）圖12A .電荷將向上加速運(yùn)動B.電荷將向下加速運(yùn)動C.電流表中將有從 a到b的電流D,電

9、流表中將有從 b到a的電流9.如圖13所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接.只合上開關(guān)S1,三個燈泡都能正常工作.如果再合上S2,則下列表述正確的是（）圖13A.電源輸出功率減小 B. L1上消耗的功率增大C.通過R1上的電流增大 D.通過R3上的電流增大10.用如圖14甲所示的電路測定電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙 所示的U I圖像，由圖像可知（）圖14A.電池電動勢為 1.40 VB.電池內(nèi)阻值為 3.50 QC.外電路短路時的電流為0.40 AD.電壓表示數(shù)為 1.20 V時，電流表的示數(shù) I'約為0.20 A題號12345678910答案11

10、 .如圖15所示的電路中，當(dāng)開關(guān) S接a點(diǎn)時，標(biāo)有“ 5 V2.5 W”的小燈泡L正常發(fā) 光，當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時，通過電阻 R的電流為1 A,這時電阻R兩端的電壓為4 V.求：圖15（1）電阻R的值；（2）電源的電動勢和內(nèi)阻.12 .如圖16所示電路中，E= 10 V, R1=4 0, R2 = 6 Q, C=30 電池內(nèi)阻不計，圖16閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過 R1的電流；（2）然后將開關(guān)S斷開，這以后流過 R1的總電荷量.第4節(jié)電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路歐姆定律課前預(yù)習(xí)練1 .電動勢2 .正比反比I=gJ 純電阻R+ r3 .（1）減小減小0 e （2）增大增大rI=兩電阻并聯(lián)時2R+ r4 .

11、電源內(nèi)阻 電動勢短路電流I=E5 . C 由閉合電路歐姆定律得，兩電阻串聯(lián)時 解得r = 4R,故選C.6 . D 由已知條件得：E= 800mV.又因I短=? 所以二.二嚶0二？。/rI 短 40所以 u = IR=-E-R= 800 X20mV=400mV=0.40V,選項D正確.課堂探究練1. D S斷開時，電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢，即：E=3V. S閉合時，U外=1.8V,所以U內(nèi)=E- U外=1.2V.因U外=IR, U內(nèi)=Ir,所 以 R :r=U 外 U 內(nèi)= 1.8 ：1.2=3 2.2. 36W解析 因燈泡正常發(fā)光，所以I = P=12A = 2AU 6U 內(nèi)=Ir= 2

12、X 1V = 2V所以電動機(jī)電壓為Um=E-U 內(nèi)一U = 30V 2V 6V=22V 電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為P 機(jī)=Um I I2R= 22X 2W 22X 2W= 36W.3. BD4. ACD 在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線 （UI）中，圖線在U軸上的截距表示電動勢 巳 圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可見Ea>Eb, rA>rB.圖中兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為 （Ii、Ui）,由R=?？芍范穗妷憾紴?Ui時，它們的外電阻相等.由 U' =Ir可知，電流都是 Ii時，因r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等.所以選項 A、C、D正確.5. A6. D 本題考查閉合電路的動態(tài)分析.

13、當(dāng)R5的滑動觸點(diǎn)向圖中a端移動時，R5接入電 路的電阻變小，外電路的總電阻就變小，總電流變大，路端電壓變小即電壓表OV的讀數(shù)U變小；由于總電流變大，使得 Ri、R3兩端電壓都變大，而路端電壓又變小，因此，R2和R4串聯(lián)兩端電壓變小，則電流表 OA的讀數(shù)I變小，故選D.方法總結(jié)閉合電路的動態(tài)分析是一類非常典型的題目類型，解決這類問題的關(guān)鍵是抓住電源的E、r不變，思路是外電路電阻變化，引起全電路中電流的變化，根據(jù)閉合電路歐 姆定律公式I=1E-，以及E = U外+U內(nèi)=IR+Ir進(jìn)行正確推理，從而判定路端電壓U外和內(nèi)電壓U內(nèi)的變化.然后再應(yīng)用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷外電路的電流或某個電阻的變化情 況

14、，即應(yīng)用“部分一一整體一一部分”這樣的順序分析.7. 50 a 設(shè)所求阻值為 R2',當(dāng)燈Li和L2正常發(fā)光時，加在燈兩端電壓為額定電壓 Ul.當(dāng) S 閉合時，Ei = Ul+ Ii（Ri+ r+ R2）,當(dāng) S 斷開時，E2= Ul+I2（Ri+r+R2），又因為 Ei = E2=E, Ii = 2I2=2I（I 為額定電流）,得 I（Ri + r+2R2R2）=0,但 Iw0, 所以 Ri+r+2R2= R2' ,外電路電方法總結(jié)閉合電路歐姆定律的三種表達(dá)形式最根本的原理是電動勢等于內(nèi)、壓的和，因此解題時只需分析內(nèi)、外電路的電壓，然后列式求解.課后鞏固練1. AD 2.D3

15、. AD 由圖象可知兩電源的 U I圖線交縱軸于一點(diǎn)，則說明兩電源的電動勢相同； 交橫軸于兩不同的點(diǎn)，很容易判斷電源1的短路電流大于電源 2的短路電流，則A項正確.又 由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對值大于圖線1的斜率的絕對值，即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻，則可知 B、C項錯誤.由圖象可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同 時，電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量，可知 D項正確.4. A 滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，R1值減小，因此總電阻變小， D錯誤；干 路電流變大，路端電壓變小， A正確；內(nèi)阻消耗的功率變大， C錯誤；定值電阻 R3兩端的 電壓變小，電流表示數(shù)變

16、小， B錯誤.5. B 6.B 7.C 8.BD9. C 合上S2之前，R3與L3串聯(lián)后與L1、L2并聯(lián)，最后與 R1串聯(lián).合上 S2之后， 在并聯(lián)電路部分又增加了一個并聯(lián)的支路，電路的總阻值減小，電路的總電流也即流過R1的電流增大，C正確.因電源的內(nèi)阻不計，則電源的輸出功率P=IE增大，A錯誤.通過R1中的電流增大時R1兩端電壓升高，則并聯(lián)電路部分的兩端電壓降低，L1消耗的功率降低，通過R3與L3的電流減小，B、D均錯誤.一 AU10. AD 圖像與縱坐標(biāo)軸的父點(diǎn)為電池的電動勢E=1.40V;電池的內(nèi)阻 =二丁 =1.40 40.0Oq=1 Q;根據(jù) E = U + I' r,代入數(shù)據(jù)得 I' = E-y- = 1.40 1 1.20A = 0.20A ,故 A、 D正確.11. (1)4Q (2)6V 2aU2 4解析 (