2019-2020年高中物理第二章直流电路第5节学生实验测量电源的电动势和内阻课时训练含解析

1、019-2019-202020 0年高中物理第二章直流电路第5 5 节学生实验测量电源的电动势和内阻课时训练含解析教科版1. （多选）“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中正确的是（ACD ）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UI 图像时，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

2、压表选内阻大的，故 B 错误；为保护电表，C 正确；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.2. 如图所示，在用一个电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，则电源电动势和内阻的测量值 E，r 与真实值 Eo，ro相比较，下列说法正确的是（C ）A.E=Eo，r=roB.EEo，rroD.EEo，rro解析：不考虑电流表的内阻 FA时，由闭合电路欧姆定律得E=IiRi+Iir，E=I2R+12解得 r=，E=考虑电流表的内阻FA时，由闭合电路欧姆定律得Eo=Ii（Ri+FA+ro），Eo=I2（R2+FA+ro）解得 r

3、o=-RA=r-RAI RD. 焦耳热 Q=|2Rt 适用于任何电路解析：电功率公式 P=,功率越大，表示电流做功越快对于一段电路，有 P=IU,I=,焦耳热 Q=（）2Rt,可见 Q 与 P,U,t 都有关.所以,P 越大,Q 不一定越大，选项 A 错误;W=UIt 是电功的定义式，适用于任何电路.而 I=只适用于纯电阻电路，选项 B 正确；在不是纯电阻的电路中，电流做的 功等于焦耳热与其他形式的能之和，所以 WQ 即 UII2R,选项 C 正确;Q=I2Rt 是焦耳热的定义 式,适用于任何电路中产生的焦耳热，选项 D 正确.2. （xx 曲师大附中高二质检）电源的效率n定义为外电路电阻消耗

4、的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中 U 为路端电压,I 为干路电流,a,b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为na,nb.由图可知na,nb的值分别为（D ）A.,B.,C.,D.,解析：电源效率n=,E 为电源的总电压（即电动势）,根据图像可知 Ua=E,Ub=E,所以选项 D 正确.3.当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为 0.3 C,消耗的电能为 0.9 J.为在 相同时间内使 0.6 C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（D ）A.3 V 1.8 JB.3 V 3.6 JC.6 V1.8 J

5、D.6 V3.6 J解析：设两次加在电阻 R 上的电压分别为 Ui 和 U2,通电的时间都为 t.由公式 W=Uq1和 W=t 可得 U=3 V,=0.1.再由 W=Uq2和 W=t 可求出 12=6 V,W2=3.6 J,故选项 D 正确.4. 在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为 10Q,电动机 M 的线圈电阻值为 2Q,a,b 两端 加有 44 V的恒定电压，理想电压表的示数为T JI3I rL rLllrLU-_T T丄11-4411/1111-4411/11 f f 4 424 V,由此可知（C ）A. 通过电动机的电流为 12 AB. 电动机消耗的功率为 24 WC. 电动机线圈在

6、 1 分钟内产生的热量为 480 JD. 电动机输出的功率为 8 W解析：通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同,为 l= A=2 A,选项 A 错误；电动机消耗的功率为 P=UI=24X2 W=48 W,选项 B 错误；电动机的电热功率 P热=l r=2X2 W=8 W,其 1 分 钟内产生的热量 Q=P热t=8X60 J=480 J,选项 C 正确；电动机的输出功率 P出=P-P热=（48-8） W=40 W,故选项 D 错误.5.（xx 新余高二期中）如图所示,Ri和 R2的规格为“ 4 W,100Q”，R3的规格为“1 W,100Q”，当 A,B 端加电源通电时，这部分电路允许消耗的

7、最大功率为（D ）A.9 W B.4.5 WC.2.5 W D.1.5 W解析：对 R 和 Ra,额定电流 I1=I2=0.2 A.对 F3,额定电流 I3=0.1 A.若 R,R2,R3均能工作，则当 13=0.1 A 时,I1=I2=0.05 A,此时 P3=1 W, P1=P2= W.故该电路允许消耗的最大功率P=F3+R+P2=1.5 W,选项 D 正确.6.如图所示,有一内电阻为 4.4Q的电解槽和一盏标有“ 110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为 220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则（22OVA. 电解槽消耗的电功率为 120 WB. 电解槽的发热功率为 60 WC.

8、 电解槽消耗的电功率为 60 WD. 电路消耗的总功率为 60 W解析:灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得 110 V 电压,且干路电流 1=1灯=A,则电解槽2消耗的电功率 P=P灯=60 W,选项 A 错误,C 正确；电解槽的发热功率 P热=I R内 1.3 W,选项 B 错误；整个电路消耗的总功率P总=220XW=120 W,选项 D 错误.7.（多选）如图所示的电路中 丄1丄2是两个不同的小灯泡,a,b 间有恒定的电压，它们都正常发 光,当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是（BCD ）A 丄1亮度不变丄2变暗B. Li变暗丄2变亮C. 电路消耗的总功率变小D. 流过滑动变阻器

9、的电流变小解析：滑动变阻器的滑片向右滑动时阻值增大，并联部分的电阻变大，分得电压变大，所以 L2两端电压增大 丄2变亮丄1分得电压变小，L1变暗，选项 A 错误,B 正确；因为滑动变阻器电阻变 大，总电阻变大,由 P=可知,U 一定,P 减小,即电路总功率减小,选项 C 正确；又因为总电阻增 大，总电流减小，而 L2电压变大，电流变大，所以流过变阻器的电流减小，选项 D 正确索能提升 8.（多选）如图所示的电路,已知电源内阻为 r,定值电阻 R）的阻值也为r,滑动变阻器 R 的总 电阻为 2r,若滑动变阻器的滑片P 由 A 向 B 滑动，则下列说法中正确的是（ABC ）A. 电源输出功率由小变

10、大B. 固定电阻 R）上获得的功率由小变大C. 电源内部电势降落由小变大D. 滑动变阻器消耗的功率变大解析：当滑动变阻器的滑片 P 由 A 向 B 滑动时，变阻器的电阻在减小外电路电阻由 3r 逐渐减 小为 r,由电源输出的功率与外电阻的关系可知，电源输出功率由小变到最大，故选项 A 正确；固定电阻R消耗的功率为 Po=I2r,而电流在不断增大，则其消耗的功率也由小变大，电源内部 电压 Ir也由小变大，所以选项 B,C 正确；对于求滑动变阻器消耗的功率的变化情况，可把F0+r=2r 看成是新电源的内阻，则可知当 R=2r 时滑动变阻器消耗的功率最大，当 R 变小时，其 消耗的功率变小，选项 D

11、 错误9.（多选）如图,a,b 分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线则以下说法正确的是（AD ）012 3斗A. 电池组的内阻是 1QB. 电阻的阻值为 0.33QC. 将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 WD. 改变外电阻的阻值时，该电池的最大输出功率为 4 W解析：根据图线 a 可知电源的电动势为 4 V,内阻为 1Q,根据图线 b 可知电阻为 3Q,选项 A 正确,B 错误；由图像可知将该电阻接到该电池组的两端时路端电压和电流分别是3 V,1 A,电池的输出功率是3 W 选项 C 错误；改变外电阻的阻值，内外电阻相等时，该电池输出功率最大为 4 W,选项 D 正确.1

12、0.（xx 黄冈高二检测）如图所示的电路中，电源电动势 E=10 V,内阻 r=0.5Q,电动机的电 阻 F0=1.0Q,电阻 R=1.5Q.电动机正常工作时，电压表的示数 U1=3.0 V,求：(1) 电源释放的电功率；(2) 电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；(3) 电源的输出功率和效率.解析：(1)电动机正常工作时，总电流为 l=A=2 A,电源释放的电功率为P#=EI=10X2 W=20W.(2)电动机两端的电压为U=E-lr-Ui=(10-2X0.5-3.0)V=6 V.电动机消耗的电功率为P电=UI=6X2 W=12 W.电动机的热功率为 P热=l R=2X1 W=4

13、W.根据能量守恒定律,电动机将电能转化为机械能的功率P机=P电-P热=12 W-4 W=8 W.2 2电源的输出功率为 P出=P释-P内=P释-I r=(20-2X0.5)W=18 W,n=X100%=X100%=90%.答案:(1)20 W (2)12 W 8 W (3)18 W 90%11.如图所示，变阻器Ra的最大电阻是 10Q,R3=5Q,电源的内电阻 r=1Q,当开关 S 闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为 16 W,电源的输出功率为 12 W.此时电灯 R1正常发光，求:(2)当开关 S 断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少？解析：(1)由电源总功率为 16 W 输出功率为 12 W 可得，电源内阻消耗功率 P内=(16-12)W=4 W.又 P内=1 r,干路电流 l= A=2 A,路端电压 U= V=6 V,流经 F3的电流丨丨3= A