内容正文:
《闭合电路的欧姆定律》课时作业
基础部分
一、电动势的基本认识
1.如图所示,一干电池上标有“1.5V”字样,它指干电池的( )
A.内阻 B.电流 C.容量 D.电动势
2.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力,因此( )
A.电动势是一种非静电力
B.电动势越大,表明电源储存的电能越多
C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压
3.关于电源电动势的概念,以下说法中正确的是( )
A.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
B.在闭合电路中,电源电动势在数值上总是等于电源两极间的电压
C.在闭合电路中,电源电动势在数值上等于内、外电压之和
D.电源把其他形式的能转化为电能越多,电源电动势越大
4.关于电动势和电压的理解,下列说法正确的是( )
A.电源两极间的电压就是电源的电动势
B.家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势
C.电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化为电能的本领
D.两者单位都是伏特,故电动势与电压属于同一物理量
二、电动势的深入理解
5.锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V,则( )
A.电池处于充电状态
B.电源内部每移动一个锂离子,需要消耗电能3.7ev
C.“毫安·时”(mA·h)是电池储存能量的单位
D.锂离子电池放电时,电池内部静电力做负功,化学能转化为电能
6.电路中,某电子在电源内部从电源一端定向移动到另一端,在此过程中非静电力对该电子做功为W,该电子的电势能变化量为,则( )
A.,
B.,
C.,
D.,
7.某厂家生产的医用监护仪配套的电池如图所示,某同学根据电池上的信息,所做判断正确的是( )
A.电源接入电路时两极间的电压为12V
B.电源没有接入电路时两极间的电压为12V
C.该电池充电一次可以提供的最大电能为
D.该电池充电一次可以提供的最大电能为
8.如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调节内阻电池。升高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a,b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。下列说法正确的是( )
A.断开开关S,传感器1的示数为零,传感器2的示数小于电源电动势
B.闭合开关S,在将挡板向上提升的过程中,传感器2的读数将变小
C.闭合开关S,无论R的滑片如何移动,传感器1和传感器2的示数之和总不变
D.闭合开关S,当把滑动变阻器R的滑片向左移动到阻值为零时,传感器1的示数为零,传感器2的示数等于电源电动势
拓展部分
三、电动势的实际问题
9.亚运“黑科技”赛场“场务”机器狗凭借满满科技感出圈,成为“智能亚运”里的一道亮丽风景线。现了解,该机器狗专用的充电电池其部分参数如图所示,则下列说法正确的是( )
电池参数版本 长续航版产品名称 Go1专用电池电池类型 聚合物锂离子电池额定容量 9000mAh 199.8Wh充电跟制电压 DC25.2V最大充电功率 151.2W
A.若按充电限制电压给电池充电,则最大充电电流为
B.该电池的电动势为
C.若该电池以的电流工作,最多可使用4.5个小时
D.将已耗尽电能的电池充满,需消耗的电能约为
10.北京市国民体质监测中心曾经调查显示,长时间低头看书 、看手机时坐姿不正等原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达46. 1%。智能感应式矫正器能提醒不良姿势,起到矫正的作用。如图是某矫正器的铭牌信息。若该智能感应式矫正器第一次使用前的电池容量为零 , 则下列说法正确的是( )
A.电池容量的单位 mA· h是能量单位
B.该矫正器第一次充满电所用的时间为 2.5小时
C.该矫正器充满电时所储存的能量约为
D.该矫正器在额定工作状态下的电流为0.2A
四、电动势模型拓展
11.物理思想方法是高中物理学科核心素养的重要内容,等效替代法在处理许多问题时可以带来很大方便。电源的两个重要参数分别是电动势E和内阻r,我们已经知道电源电动势数值上等于电源的开路电压,如图甲所示,如果我们在电源两端M、N之间接上一个理想电压表,则理想电压表测得的数值就是电动势大小;如果在电源两端M、N之间接上一个理想电流表,则理想电流表测得的就是短路电流;而理想电压表与理想电流表读数之比为电源内阻。现有一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻,将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图乙和丙中虚线框所示。设虚线框内电路的等效电源的电动势为,等效内电阻为,试根据以上信息,判断下列说法中正确的是( )
A.乙图中的,
B.乙图中的,
C.丙图中的,
D.丙图中的,
12.金属中的自由电子好像气体一样,当温度不均匀时会在金属棒内部产生热扩散。热扩散作用等效于一种非静电力,它在棒内能形成一定的电动势,称为汤姆逊电动势。如图所示,金属左侧连接高温热源,保持温度为,右侧连接低温热源,保持温度为()。这相当于一个电源。则( )
A.端相当于电源的正极,端相当于电源的负极
B.端相当于电源的正极,端相当于电源的负极
C.该电源是把内能转化为电能的装置
D.当该电源放电时,非静电力对电子做正功
13.某种驻极体自身总带有定量的电荷,且所带电荷无法自由移动,利用驻极体可实现力电转换,进而解决可穿戴电子设备的供电难题。下图为某种可发生弹性形变的驻极体,其内部带有负电荷,闭合开关,按压驻极体,下方金属板上的自由电子在静电力作用下发生如右图所示的移动。则闭合开关( )
A.在向下按压驻极体的过程中,电流自左向右流经电阻R
B.在向下按压驻极体的过程中,机械能转化为电能
C.周期性按压驻极体,有交变电流流经电阻R
D.若断开开关S,按压驻极体,则下方金属板上的Р点电势升高
14.将一电源(铅蓄电池)、阻值为2Ω的定值电阻R0及电阻箱R连成如图甲所示的闭合回路,闭合开关S后调节电阻箱的阻值,测得电阻箱的功率与电阻箱读数的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该电源使用时将化学能转化为电能
B.该电源内阻为2Ω
C.调整电阻箱R,电源最大输出功率为8W
D.电阻箱的功率最大时,10s内电流通过电阻箱所产生的热量为30J
15.如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。
(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
(2)请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
参考答案
1.D 2.C 3.C 4.C 5.D 6.A 7.B D 8.C 9.A B C 10.B C 11.A D 12.A C D 13.B C 14.A C D
15.(1);(2)电源输出的电功率为则当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为;(3)电动势定义式为,根据能量守恒,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即则等式两端同除以q可得
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