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1、电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律同步练习1 电源的电动势和内阻 闭合电路 欧姆定律同步练习 知识点一 电源及电动势 1下列关于电源的说法中，正确的是 ( ) A 电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B 电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功 C.电源的电动势与外电路无关 D .在电源内从负极到正极电势的升高等于 E 解析 电源向外提供的电能除与电动势有关外， 还与输出的电流、 通电的时 间有关.所以电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大，例如， 一个电动势较小的电源， 如果长时间向外供电， 照样可以提供较多的电能； 一个 电动势较大的电源， 如果没有工作
2、，即没对外供电， 则它根本不向外提供电能. 故 选项A 的说法错误、选项 D 也错误，故选 B、C 两项. 答案 BC 2. 关于电动势，下列说法中正确的是 ( ). A .在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加 B .对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大 C.电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送 做功越多 D .电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷 量越多 解析 电源是将其他能量转化为电能的装置， 在电源内部把正电荷从负极移 到正极，非静电力做正功，电能增加，因此选项 A 正确.电源电动势是反映电源 内
3、部其他形式能转化为电能的能力强弱的物理量， 电动势在数值上等于非静电力 把单位正电荷从电源负极移到正极所做的功， 不能说电动势越大， 非静电力做功 越多，也不能说电动势越大，被移送的电荷量越多，所以选项 C 正确. 答案 AC 知识点二 闭合电路欧姆定律的应用 3. 某电池当外电路断开时，路端电压为 3 V，接上 8 Q 的负载电阻后其路端 电压降为 2.4 V，则可以判定该电池的电动势 E 和内电阻 r 分别为 ( ) A . E = 2.4 V , r = 1 Q C . E = 2.4 V , r = 2 Q D . E = 3 V , r = 1 Q 解析 外电路断开时，U 二 E =
4、 3 V U_ E 接上 8 Q 的电阻后，1= R = 0.3 A , R、= I = 10 Q 所以 r = R 总 一 R = 2 Q. 答案 B 图 2-4- 11 4. 如图 2- 4- 11 所示电动势为 2 V 的电源跟一个阻值 R= 9 Q 的电阻接成闭 合电路，测得电源两端电压为 1.8 V，求电源的内电阻. 解析通过电阻 R 的电流为 E U 2 1.8 由闭合电路欧姆定律 E= U + Ir，得电源内电阻 r = I = 0.2 Q= 1 Q. 答案 1 Q 5. 电动势为 E= 12 V 的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路.如果 1 将一电阻与电压表并联，则电压表
5、的读数减小为原来的 3，电流表的读数增大为 原来的 3 倍.求电压表原来的读数. 解析 设电源和电流表内阻之和为 r，电压表原来的读数为 U，电流表原来 的读数为 I，一电压表和一电流表串联时，由闭合电路欧姆定律得： E= U + Ir ； 1 当一电阻与电压表并联时，由闭合电路欧姆定律得： E= 3 U + 3Ir，两式联立得 E 4 3 3 = 3 U，所以 U = 4 E = 4 x 12 V = 9 V. 答案 9 V 知识点三闭合电路的动态分析 6. 如图 2-412 所示的电路中，R i 和 R 2 是定值电阻，在滑动变阻器 R 的滑动 片 P 从下端 a 逐渐滑到上端 b 的过程
6、中，电阻 R i 上消耗的电功率 ( ) . 1 1 - - T 討 M u 图 2 4 12 A 一定是逐渐减小 B 有可能逐渐减小 C.有可能先变小后变大 D 一定是先变小后变大 解析 R i 为定值电阻，由 P i = I 2 R i 可知 R i 消耗功率由干路电流 I 决定，而干路 电流的变化则由 R、R 2 部分电路总电阻变化引起，设该部分的总电阻为 R P , 则 (R aP + R 2 )R pb R P = R aP + R 2 + R Pb 由极限定理可得：R aP + R 2 + R pb = R+ R 2 =定值 当(R ap + R 2 ) = R Pb 时，(R a
7、p + R 2 ) R pb =最大值 此时 R P 最大. 讨论：若 RR 2 ,则 P 在向上移动过程中，R p 定减小. E 由闭合电路欧姆定律 I = r + R 1 + R P 定增大，R i 消耗的功率变大. 若 RR 2 ，则 P 在向上移动过程中，R p 先变大，当取得最大值后， R P 再减小， 这样回路中电流先变小，再变大，R i 消耗的功率也先变小，再变大. 答案 C 7. 如图 2 4 i3 所示，经过精确校准的电压表 V i 和 V 2 ，分别用来测量某线 路中电阻 R 两端 a、b 间的电压时，读数依次为 i2.7 V 和 i2.3 V，贝 U ( ). 图 2 4
8、 i3 A . a、b 间的实际电压略大于 i2.7 V B . a、b 间的实际电压略小于 i2.3 V C.电压表 V i 的内阻大于 V 2 的内阻 D 电压表 V i 的内阻小于 V 2 的内阻 解析 并联电压表使电路总电阻减小，电流增大，故 a、b 两端电压比实际电 压要小，且电压表内阻越大，测量值越大，越接近实际电压. 答案 AC 图 2-4- 14 8如图 2- 4- 14 所示的电路中，滑动变阻器的滑片 P 从 a 滑向 b 的过程中， 三只理想电压表的示数变化绝对值分别为 A U i A U 2 、 A U 3 ,下列各值可能出现 的是 （） A . A U i = 3 V、
9、 A U 2 = 2 V、 A U 3 = 1 V B . A U i = 1 V、 A U 2 = 3 V、 A U 3 = 2 V C. A U 1 = 0.5 V、 A U 2 1 V、 A U 3 = 1.5 V D . A U 1 0.2 V、 A U 2 1 V、 A U 3 0.8 V 解析 由电路连接关系可知， A U 2 - A U 1 +A U 3 .这是由于 R ab 变小，电压表 V 1 示数减小，而电压表 V 3 示数变大，V 2 示数应为 V 1 、V 3 两值之差，V 2 、V 3 两表中 V 2 变化大，故 B、D 项正确. 答案 BD I 综合提升 II n/
10、 I 图 2-4- 15 9.在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量， 如图 2-4- 1 5 所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动 端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电 阻为 R,总长度为 l，电源电动势为 E,内阻为 r，限流电阻的阻值为 R o ,弹簧劲度 系数为 k,不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时, 电压表的示数为 U,求此时称量物体的质量. 解析 设托盘上放上质量为 m 的物体时，弹簧的压缩量为 x,由题设知 mg= k mg x,得 x= T E 由全电路欧姆定律知 I =
11、R + R o + r Rx U = IRZ = IT kl （ R o + R+ r ） 联立求解得 m= RgE U. kl （ R o + R+ r ） 答案 RgE U 图 2-4- 16 10.如图 2-4- 16 所示，电源电动势 E = 9 V，内电阻 r = 0.5 Q, 电阻 R i = 5.0 Q 、R 2 = 3.5 Q 、R 3 = 6.0 Q 、R 4 = 3.0 Q, 电容 C= 2.0 卩 F 当电键 K 由与 a 接触到 与 b 接触通过 R s 的电量是多少？ 解析 K 接 a 时， E U c = U i = R i + R 2 + R i = 5 V 此时
12、电容器带电量 Q c = CU i = 1 x 10 5 C K 接 b 时， E U c " = U 2 = R 1 + R 2 + r R 2 = 3.5 V 此时电容器带电量 Q c " = CU L 0.7 x 10 - 5 C 流过 R 3 的电量为 = Q C + Q C " = 1.7 x 10 - 5 C 11. 答案 1.7 x 10 - 5 C 厂 ft 图 2-4-17 用 1 台 E = 240 V, r= 1 Q 的小发电机给一幢楼房供电，输电线干路电阻 r 导 二 1 Q, 楼房内部导线电阻不计，今在干路上串联滑动变阻器用以调节送到宿舍
13、 的电压，从而保证电灯始终正常发光，如图 2-4-17 所示，若所装灯泡为" 220 V 100 W'，贝 U ： 最多可以装多少盏电灯？ (2)为了保证不论开多少盏电灯，变阻器都能调节灯泡正常发光，变阻器 R 的 总阻值至少应多大？ 解析 本题考查闭合电路的欧姆定律.(1)根据闭合电路的欧姆定律，电源 P 100 电动势等于内、外电路电压之和：E= U + I(r 导 + r)= U + nu(r 导 + r),240= 220+ 220 (1 + 1)n, n= 22(盏). (2)为了保证不论开多少盏电灯，电灯都能正常发光，只要干路上串联一只 滑动变阻器就能保证电灯正常发光， 此时滑动变阻器的阻值就是此题的解： 当装 P 1 盏电灯时电阻 R 最大 E= U + U(r 导 + r + R)，所以 R= 42 Q. 答案见解析