2025年《沪科版2020上海高二物理必修第三册》10.5闭合电路欧姆定律（第2课时 路端电压与负载的关系）（作业+解析版）

第INET综合能力练9．2017年11月5日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星，开启了北斗导航系统全球组网的新时代。卫星在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，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的电阻连成闭合电路，则它的路端电压是（）A．0.1VB．0.2VC．0.3VD．0.4V【答案】D【解析】电路开路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝eq\f(E,r)，所以电池内阻r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(800×10－3,40×10－3)Ω＝20Ω，该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(800,20＋20)mA＝20mA，所以路端电压U＝IR＝400mV＝0.4V，D项正确。10．如图6甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求：图6（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻R2的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值？【答案】（1）20V20Ω（2）5Ω（3）300Ω【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，结合题图乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr，代入数据，联立解得E＝20V，r＝20Ω。（2）当滑片P滑到R3的右端时，R1被短路，电路中总电阻最小，电流最大，对应题图乙中的B点，此时R2两端的电压U2＝UB＝4V，通过R2的电流I2＝IB＝0.8A，可得R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω。（3）当滑片P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16V，I总＝0.2A，所以R外＝eq\f(U外,I总)＝80Ω。因为R外＝eq\f(R1R3,R1＋R3)＋R2，解得R3＝300Ω，即滑动变阻器的最大阻值为300Ω。11．如图7所示，甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。图7（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？（2）定值电阻R0、滑动变阻器的总电阻R分别为多少？（3）求出电源的电动势和内阻？【答案】（1）见【解析】（2）3Ω12Ω（3）8V1Ω【解析】（1）电流增大，路端电压减小，定值电阻R0分压增大，V1指示电阻R0两端电压，示数变化如AC直线所示，V2指示路端电压，示数变化如BC直线所示．（2）根据欧姆定律，由题图乙可知，R0＝eq\f(ΔUAC,ΔIAC)＝eq\f(4.5,1.5)Ω＝3Ω.当电流取最小值I0＝0.5A时，滑动变阻器的阻值最大，此时滑动变阻器两端电压UR＝UB－UA＝（7.5－1.5）V＝6V，总电阻R＝eq\f(UR,I0)＝eq\f(6,0.5)Ω＝12Ω.（3）根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是U＝E－Ir所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\