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课时作业(13) 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
[对应学生用书P148]
1.关于电源的电动势,下列说法正确的是( )
A.同一电源接入不同的电路,其电动势会发生改变
B.电源的电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压
C.电源的电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,与是否接外电路无关
D.电源的电动势与电势差是一回事
C [电动势由电源本身的性质决定,A错误,C正确.电动势和电压是两个不同的物理量,断路时,电源两端的电压在数值上等于电动势,故B、D错误.]
2.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计.开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )
A. B.
C. D.
B [设电源电动势为E,R1=R2=R3=R,则S接通时,I2=×=,S断开时,I2′=,所以=,故B正确.]
3.电动势为2 V的电池在电路上输出1 A的电流,可以断定( )
A.内、外电阻相差2 Ω B.外电阻是2 Ω
C.内阻是2 Ω D.内、外电阻之和是2 Ω
D [由闭合电路欧姆定律I=可知R+r==2 Ω,D正确.]
4.一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω 的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r分别为( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω
B [外电路断开时的路端电压等于电源电动势,E=3 V;根据欧姆定律,电路中的电流I==0.3 A;根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir,解得电源的内阻r==2 Ω,故A、C、D错误,B正确.]
5.(多选)如图所示,图线1、2为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像,则下列说法正确的是( )
A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1=E2,内阻r1<r2
D.当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大
ACD [UI图像的纵截距表示电流为零的情况下外电路电压,即断路情况,此时外电压大小等于电源的电动势,1、2图线的纵截距相同,表示电源的电动势相同,所以E1=E2,题中图像的横截距表示外电路电压为零时电路的电流,即短路电流,所以短路电流I1>I2,图像斜率的绝对值表示电源内阻,所以r1<r2,故A、C正确,B错误;根据U=E-Ir可知,|ΔU|=r|ΔI|,内阻r1<r2,故当电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大,D正确.]
6.在如图所示的电路中,把R由2 Ω变为6 Ω时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内阻为( )
A.4 Ω B.8 Ω
C.6 Ω D.2 Ω
D [设电源的电动势为E,内阻为r.由闭合电路欧姆定律可得E=I(2 Ω+r),E=(6 Ω+r),解得r=2 Ω,故D正确.]
7.一块太阳能电池,测得它的开路电压为 800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池与一阻值为20 Ω的电阻器构成一闭合电路,则它的路端电压是( )
A.0.10 V B.0.20 V
C.0.30 V D.0.40 V
D [电源没有接入电路时,路端电压值等于电动势,所以电源的电动势E=800 mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I短=,所以电源的内阻r== Ω=20 Ω.该电源与20 Ω的电阻构成闭合电路时,电路中的电流I== A=0.02 A,路端电压U=IR=0.40 V.]
8.在如图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=30 Ω,S闭合时,电压表V的示数为11.4 V,电流表A的示数为0.2 A;S断开时,电流表A的示数为0.3 A(各表均为理想电表),求:
(1)R3的电阻值;
(2)电源的电动势E和内阻r.
解析 (1)根据欧姆定律得
电阻R2两端的电压U2=I2R2=0.2×30 V=6 V
则R1两端的电压U1=U-U2=(11.4-6) V=5.4 V
根据欧姆定律得I1== A=0.6 A
根据串、并联电路电流关系得
I3=I1-I2=(0.6-0.2) A=0.4 A
根据欧姆定律得R3== Ω=15 Ω.
(2)根据闭合电路欧姆定律得E=U+Ir
所以E=11.4+0.6r①
E=0.3×(9+30)+0.3r②
代入数值得E=12 V,r=1 Ω.
答案 (1)15 Ω (2)12 V 1 Ω
9.(多选)在如图所示电路中,电源的电动势E=9 V、内阻r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法正确的是( )
A.当S断开时,UAC=9 V
B.当S闭合时,UAC=9 V
C.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0
D.当S断开时,UAB