【创新设计】2022学年高中物理 2.6-2.7 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律每课一练 教科版选修3-1

2.6-2.7电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律　　　　　　　　　　　　　　　　　　　对电源电动势的理解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．电源的作用是利用化学反应或其他能量消耗，不断地移动电荷维持电池两极间的电势差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答案　BCD解析　电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与其他物理量有关．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；电动势是电源本身的特征，与外电路电阻无关；电源是维持电源两极保持恒定的电势差的装置，所以在电源内部，从负极到正极电势升高等于E，故选BCD.对闭合电路欧姆定律的理解2．若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是(　　)A．U′＝IRB．U′＝E－UC．U＝E＋IrD．U＝E答案　BD3.图2－6－6如图2－6－6所示的电路中，S闭合后，调节电阻箱的阻值，当R1＝3Ω时，电压表示数为3V；当R2＝10Ω时，电压表示数为5V．求电源的电动势和内阻．答案　7V　4Ω解析　由E＝U＋Ir＝U＋r得：E＝3＋r　　　　　　①E＝5＋0.5r②由①②得：E＝7V　r＝4Ω对U－I图像的理解4.6图2－6－7如图2－6－7所示为某一电源的U－I图像，由图可知(　　)A．电源电动势为2VB．电源内阻为ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为5A答案　AD解析　由U－I图像可知，电源电动势E＝2V.r＝||＝Ω＝0.2Ω，当U＝1V时，I＝＝A＝5A．选项A、D正确.(时间：60分钟)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　题组一　对电动势概念和内阻的理解1．下列关于电源的说法正确的是(　　)A．电源就是电压B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极答案　BD解析　在电源内部由非静电力将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差，电源不是电压，故A错，B、D正确．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，故C错．2．关于电源的电动势，下列说法中正确的是(　　)A．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化B．1号干电池比7号干电池的体积大，但电动势相同C．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同D．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的特征答案　BD3．手电筒的两节干电池，已经用了较长时间，灯泡只发出很微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表示数接近3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作，则下列说法：①这两节干电池的电动势减少了很多　②这两节干电池的内阻增大了很多　③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小　④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小，其中正确的是(　　)A．①②B．①③6C．②④D．③④答案　C解析　题目所给的材料中，有几点要特别注意：手电筒的灯泡发出很微弱的光，这说明通过小灯泡的电流已经很小．用电压表测两节干电池的电压示数接近3V，这说明每节干电池的电动势仍约为1.5V，把它们作为电子钟的电源，电子钟正常工作，说明电子钟的工作电流比较小．由此我们可以知道，干电池在用了很长一段时间之后，电动势的大小仍基本没变，那为什么手电筒却发出微弱的光呢？可见，该电池的内电阻已经变大了很多．故正确选项为C.题组二　对闭合电路欧姆定律的理解和简单应用4．在闭合电路中，下列叙述正确的是(　　)A．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B．当外电路断开时，路端电压等于零C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大D．当外电阻增大时，路端电压也增大答案　AD5．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　D6．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V答案　D解析　由已知条件得：E＝800mV.又因I短＝，所以r＝＝Ω＝20Ω.所以U＝IR＝R＝×20mV＝400mV＝0.40V，选项D正确．图2－6－87．如图2－6－8所示电路，R由2Ω变为6Ω时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是(　　)A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω答案　B6图2－6－98．如图2－6－9所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为(　　)A．5∶3B．3∶5C．2∶3D．3∶2答案　D解析　S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3V．S闭合时，U外＝1.8V，所以U内＝E－U外＝1.2V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.题组三　U－I图像的理解9．如图2－6－10所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是(　　)图2－6－10A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻答案　AC解析　甲、乙两图线的交点坐标为(I0，U0)，外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等，故A正确；图线的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值)，图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故D错误；图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故C正确；电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内＝Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故B错误．故选A、C.10.图2－6－11如图2－6－11所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，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连接成闭合电路，由图像可知(　　)A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3VC．内阻为0.5Ω6D．电源内阻分压为1.5V答案　ABD11．电路图2－6－12甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U－I图线分别如图乙所示，求：图2－6－12(1)电源的电动势和内阻；(2)电源的路端电压．答案　(1)4V　1Ω　(2)3V解析　(1)由题图乙所示U－I图线知：电源电动势E＝4V，短路电流I短＝4A，故内阻r＝＝1Ω.(2)由图像知：电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U＝3V.题组四　综合应用图2－6－1312．如图2－6－13所示，已知R1＝R2＝R3＝1Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电源的电动势等于(　　)A．1VB．1.2VC．2VD．4V答案　C解析　当S闭合时，I＝＝A＝1A，故有E＝I(1.5＋r)；当S断开时，I′＝＝0.8A，故有E＝I′(2＋r)，解得E＝2V，C正确．13.图2－6－14如图2－6－14所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡L6正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V．求：(1)电阻R的值；(2)电源的电动势和内阻．答案　(1)4Ω　(2)6V　2Ω解析　(1)电阻R的值为R＝＝Ω＝4Ω.(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5V，I1＝＝A＝0.5A.当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4V，I2＝1A，联立解得E＝6V，r＝2Ω.6