第15期 实验 电池电动势和内阻的测量-《电能 能量守恒定律》单元复习-【数理报】2025-2026学年高中物理必修第三册同步学案（人教版）

抽梦丹副 本际责任编辑：幸 招纸端桶质量反情电话 02515271208 数理招 2025年10月20日·星期 高中物理 担纸发行质量反墙电话 第 15期总第1159期 人教 0351-5271248 必修第三 应用气象学 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社辑出园 社长：徐文 国内统 连续出版物号：CN140707F)邮发代号：21-28 学科：厘学 1.知图1所示.纵轴上的 学习指南 距等于电源的电动势：横触上 门费：大气科学秀 的截距等于外电路短路时的电 培日标：表专 流，即1= 电源 U-1 图像的理解 知。基陆论和基 2图钱斜的绝村值等于电的内阻，即 。山张中 C.外电路发生短路时的电流为0.40A 一定能确定的是 能。具有较强的 ,斜率的对植故大，表明电的 D.电压表示数为1.20V时，电流表的示数 A.电阻R,R 题和解决月的 内阻越大 =0.2A 且.电顶输出功率PcP: 力，能在气象、农业， 3图线上任一点对应的U/的比值为此时 解桥：由图像可知，电凝U一图像与纵轴交 C,电内阻消耗的功率P 与、其条，就堂：涛译 外电路的电阻，即R= 当坐标表示电的电动势，可知电的电动势 D,电都效率功<功 文，能豫，国防，经济等 为1.40V,故A正确：电源的内阻，=智 4.面积门为电群的输出功率.而电源的总 解析：根据R可知，电阻>，故入 相兵桶线从事立豪，科 功率P。=EL,P。-P。=E-I为电的发 10。心=1n.故正确：外电路发生短 特误：电群的缩出功事等于电阻R上消耗的功 开、学技水开发足相 热功卓 率，大小等于电源的-图线与电阻的U-图 美管现等工作的用型 例1，用图2甲所示的电路来薄量电池电 路时的电流1==0A=1.40A,故C猎 线交点所对应的电压，电流的乘积，由图像可 坐人才 动势和内电阻，根据得的数据作出了如图乙 当电压表示数为1.20V时，r=:L 知，两种情况下电源的输出功率无法确定，故B 误：电源内阻上的功率为P,=「，可知电 1.5V.真准：益期儿电健宽电污高统和内电限) 养要求：本专业 40-1.20A=0.20A,故D正确 接R,时电流小.则电源内阻消耗的功率P,< 上学可用气象 的基本理论和基本知识 答案：MBD 例2如图3所示，直线A C20 2大气学及相关学 为电的U-图线，直线B ,可知外电路的电阻越大，则电的效 槽线的科学思性和实 C分别为电阻R,R:的U A.电他电的泡直为1.40 怜实我的恶本刻练，吴多 率越大，则电源效率刀，>：，故D错溪 B.电池内阻的满量值为10D 组成闭合电路申和乙 答案： 旦用气京业务、研宽和开 发的基本能力 =(R-R) 主干学科：大气科料 5-1 心课程：大气 谈测定电源电动势和内阻的 例2.用图4所示的电 轮，大气物理学 种思维 路(RR为标准定值电，应 值已知)测量电源的电动势E 怀测学，天学原 ◆江西 章商祥 和内电阻时，则： 用4 与分析，时力气象学 电源电动势和内电阻的量是历年高考中 1,4,,2及R表示) (1)说出本实验中需罗读取的数据分别是 个十分重要的热点问圆，其实对子该实验我 气学原理 解析：因本题电压表的量程只有3V,而电 事些 们识要把醒三种解题思维.高考中无论怎样来命 电势E的为4.5V拉不市有接用申表 (2)电动势表达式 内电阻表 我们都能刃而解，下面我门来详细分析一 量电的路电压，应把待测电源与同定电阻 达式r= 主题实践性教学环 市申前的申秋和为电用的一中维： 书联等效为一个新电源 解析：(1)根据闭合电骆的姆定律可知 节：年文、邮 第一种思：利用路端电压和干蹄电流问 (1)根板冠管将？看成是电家的内阻，实验 婴读取的数据是：开关S,与1接独时的电旋/： 一绣 我、天学分析，举 的关系U=E一（筒称伏安法） 电路原理图如图2 开关5与2接触时的电流， 如图1，根据=E-测定电 (2)由闭合电路@每定情可得： (2)由闭合电路姆定律可得 的电动势和内电阻.为电薄的 E=U,+l',E=2+ E=(R:),E=(R2+r) 主要专业实验： 大 张申玉，用申玉表量，「为干器 解得：=4- 解得：E。山(R R) 天气 电流，用电流表测量.改变滑动变 -1 - -1 实登，应用象学静 阻器的阳值，记录两数据，山和，山，由 中⊙ 第三种思维：图像法 农曼气象学实脸 =E-,列方程：U,=E-「 根据闭合电路的欧姆定律进行线形变换 修业年： =E- 然后利用直线在坐标轴上的距和找斜率的 物理道义亮求 爱予学位：理学学士 2 4-4 第二种思雏：利用干路电流和外电阻间的关 例3.学设计了如图5所示的电路测电 就业方向：毕是 例L,测量电原B的电动势E及大电阻rE约 电动势￡及内电阻，实器材有：测电 可就在气。保.海 为45V约为1.5》.器村：量程3V的理想电压 系1=十，简移安阻法) E,世所用.=5且，卡表V(量程为1,5 洋，就、国防、高枝 表，量程0.5A的电流表（其有一定内）.定值电 如图3所不，变电箱R的阻值，出不司 内很大)，电阻箱(0~9.99)，开关S,导 (体接务流卫17群) 15.(16分)0m限12用联剂：教粉一电定路社，当湿动沙用传欢出牌 阻R■4，得动变阻器R,电提5，导找若干 相值加时对应的电旋表的示数，设分别为R,山，和 线若干，闭合开关S,多次调竹电阻箱，读出多如 (1)百出坐电路原理图图中各元件需用 代，设被电源的电动势和内电阻分别为E, 电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的 也可以续造 酒目中给出的符号或字母标出， 股电流表为理想电流表，则由闭合电好定可 数据，绘出了如图6所示的， (2)实验中，当电流表读数为，时，电压表 一图像，由该图 得：E=(R+r) 数为，：当电流表读数为1，时，电压表读数为 E=1(R:+r) 像可求得电源地动势E。 W,为血用 C则阿求出E= (用 联立D2得： (下转第2版】 5 景E+8+> 个海动用器 剂 - 10V1 ()中国/所用联任：为搬量能牙电放·限粉 《净-20m.20)。电 (1)100 98V.60 1CD21384n 11p31 510D7.8 4.D 5.C 1.C 2.C 3.A 4.C 5.B (带海务务出17粉) 的滑片滑动的过程中电流表A示数增大，下列说法错误的是 电压为，定电流为，线园电阻为，当它正常工作时，下列脱法正 的是 ( 《电能 能量守恒定律》核心素养单元测试 A滑动阻器R的滑片向下滑动 A.电动的电流= B.，的功率减小 ◆数理报社试题研究中心 .电压表的示数增大，电流表A,的示数减小 B.电动机消耗的电功率P■ 第I卷选择题（共46分） D,电压表的变化量与电流表A的变化的比值的绝对值不 C电动机输出的机械功率为- 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，遮对得4分，选 电动机产生的量0号 错点不选得0分】 【.关于能原的开发和应用，下列说法中正确的是 9,在“观察电容器的充，放电现象“实验中，将直流电源￡，定值 A.能源应用的过程就是内能转化为机械能的过程 电阻.电容器C,电流表，电压表，单刀双掷开关S组装成如图6甲 B.电能的转换效率明显低于共他能源 所示的实验电路.开关$接1或2时，测得电压表示数∥与电流表示 G.在广大的农村推广沼气前景广阁，意义重大，既变废为宝，减 数/之闻的关系如图乙所示，由此可知 6.如图4所示，电源电动势为￡，内阻不计，定值电阻的阻值分 少污染，又大量节约能源 别为R,,电容器的电客为C.闭合开关$，电路稳定后 D.核能发电的优点是低成本，零污染 A通过电阻R,的电流为零 2.关于电源电动势的下列说法中错误的是 B.电容器所带电荷量为CE 局中 A.手机的电池和干电池的电动势是相同的 高中物理·必修第三册（人教）核心素养测 B.电动势￡的单位与电势，电势差的单位相同，都是伏特V C断开5的间，通过电阻的电流为R凡 C电动势E可表示为￡=”，可知在移动等量正电荷的情祝 A.:为开关接时的到 下，电内非静电力做功越多，电动势越大 7.如图5甲所示的电路中，龙，为动变阻器，R,为定值电阻，电 B.6为开关接1时的图 D.电动势较大，表示地源内部将其它形式能转化为电能的本领 流表，电压表均为理电表改变滑动变阻器R,的滑片位置，两电压 C电源电动势约为3,00、 越大 表的示数随电流变化的图线：，图线b分别画在图乙所示的坐标系 D.电原阻约为6.000 3.电阻R和电动机M串联接到电路中 中，下列说法正确的是 10.如图7所示，图中直线①表示 必修第三册（人教）核心素卷 如图I所示，已知电阻R跟电动机线图的吨 过电源的电流与路端电压的关系图 阻位相等，开关接通后，电动机正常工作， 线，曲线②表示通过某电阻的电流与它 电阻R和电动机两喘的电压分别为，和 ④ 两端电压的关系图战，将该电源和电园 ,经时间：，电流通过电阻微功为甲， 直接串联形成闭合回路，则下列说法正 45 产生热量为Q,电路中电流为1，电流通过电动机做功为围，产生热 的是 量为Q则有 A.该电的电动势为50V,内阻为100 A.B>U B.此时电的输出功率为62.5W C.W,W D.U:=IR A.滑片向右滑动V,示数变大 C此对电阳的阻值为50 4如图2所示，直线A,B分别为电源4,6的 B.图线：对应电压表V D.比时地而的效率为60 路喘电压与通过电孤电流的关系图像，两电 C.定值电阻为4D 的内阻分别为r和r,若在，两电源上分别 D电源内阻为2 第Ⅱ卷非选择题（共54分）》 接一相的电阻，两电源翰出的电功率分别为 二、多选题（本共3小题，每小是6分，共18分，每小题给出的 P,和户.则 四个项中，有多个远项是正确的，全这对的6分，少远的得3分 三、实验题（本题共2小题，共6分，将正答在题中横 A.r.n B.r.= 布错选或不选的得0分】 上或接束作答) C.P.P D.PP &.扫地机器人是智能家用电器的一种，能先借一定的人工智 11.(8分)学为了薄量一节干电池的电动势和内电阻，设刊 5.图3所示，其他条件不变，开关S闭合后，在滑动变阻器 修，自动在房间内完成地板清理工作，若机器人直流电动机的额定 的电路如图8甲所示高中物理人教（必修第三册）第13~16期 数理括 答案详解 2025~2026学年高中物理人教（必修第三册）第13~16期(2025年10月) 第13期3版参考答案 错误；开关断开时，根据P=TR可知，电烙铁和灯泡的功率之 A组 比等于它们的阻值之比，故D错误， 一、选择题 6.只闭合S时，电路里只有L接入，电流表示数为通过L 1.C2.B3.D4.B5.B6.D7.C 的电流；再闭合S2,电流表示数为干路电流，因两灯泡并联，所 提示： 以L2电流不变，则通过L2的电流为12=1-11=0.2A,因并 1.焦耳热Q=PRt适用于任何电路中的焦耳热量的计算， 故A正确；公式W=Ut用于计算电路的总功的大小，适用于任 联电路电压相等则两灯泡电阳之比为风风=号：无=2 何的电路，对于纯电阻有1=名，指人可得==只，故 3,故AB错误；两灯泡电功率之比为P:P2=UI1:U2=3:2, 故C错误，D正确. 该公式只适用于纯电阻电路，故B正确：电功率越大，表示电流 7.mA是电流的单位，h是时间的单位，根据q=It可知， 做功越快，但焦耳热Q=,还与时间有关，所以电功率越大 “mA·h”是电荷量的单位，故A错误；扫地机器人正常工作时 电路中产生的焦耳热不一定越多，故C错误；在非纯电阻电路 中，因为电流做功还产生其它能量，如机械能、化学能等，所以 电流为1=号-号4=2.5A,设扫地机器人的电机总电阻为 电功大于电热，即U1>PR,故D正确.本题选错误的，故选C. ,由于其输人功率大于热功率，则有1>户，可得r<号 2.此实验中使用老旧电池效果没有新电池好，因为老旧电 82,故B错误，C正确；扫地机器人充满电后一次正常工作时 池的内阻比较大，使得电路电流较小，电流的热效应不明显，故 A错误：根据电阻定律R=P片，若a=6=c,材料相同，则电 间为t=4=2000×10h=0.8h=48mim,放D错误 2.5 二、填空题 阻率相同，a段横截面积最小，c段横截面积最大，则a段电阻最 8.1:11:33:13:1 大，c段电阻最小；此实验利用了电流热效应，根据P=PR,由 三、计算题 于电流相等，a段电阻最大，则a段的功率最大，a段最先燃烧， 9.(1)U-IR(2)Ul-(R+ro) 故B正确，CD错误， 解析：(1)由于电动机与定值电阻串联，根据串联电路特 3.设金属裸线的电阻率为P,变化前金属裸线的长度为L, 点可知，电动机的额定电压为U。=U-UR=U-IR 变化后，根据电阻定律可得R,P一y (2)根据能量转化可知，电动机的输出功率 P出=P颜-P热=lU。-ro 1 联立U。=U-UR=U-IR R=p云=子p片，可知R,=16R,把4，B串联在电路中， 整理可得P出=UI-P(R+ro). 则通过A、B的电流相等，根据P=PR可得，它们消耗的电功率 10.(1)RM=22 之比为P4:PB=R4:Ra=16:1,故D正确。 (2)P机=0.32W 4微波护的额定电流为。一是=5A,故A错误：微波炉 解析：(1)扇叶停止转动时，电动机线圈的电阻为 的工作效率为刀=片=80，故B正确：微波护不是纯电阻电 R-2-号n=2n (2)风扇运转时，电动机线圈的发热功率为： 路，无法求解内阻的大小，故C错误；微波炉连续工作0.5h消 P热=Rw=0.08W 耗的电能为W=P颠t=0.55kW·h,故D错误。 电动机输入功率为P=U1I,=0.4W 5.开关接通时，灯泡发生短路，灯泡熄灭，电路中电阻减 电动机输出的机械功率为P机=P,-P热=0.32W 小，电流增大，根据P=1可知，电路消耗的功率增大，电烙铁 B组 的功率也增大，则电烙铁在开关接通时的功率大于在开关断开 一、多选题 时的功率，开关断开时，电路消耗的总功率减小，故B正确，AC 1.BD 2.AD 3.AC 一1 高中物理人教（必修第三册） 第13~16期 提示： P 3.2W 1.由题图可知，按a方式接线时电路没有接通，a方式为 R=元=0.4A0=200 “关”挡，故A错误；按b方式接线时，两电阻串联后接入电路， 当滑片P在b端时，电源电压为U=I,(R+R) 2 当滑片P在c点时，电源电压为U=1(R。+R。) 电路总功率为P。=2R,按c方式接线时，一个电阻接人电路， 可得，电阻R。的阻值为R。=102 电路总功率为P。= R,按山方式接线时，两电阻并联后接人电 电源电压为U=12V. 第14期3版参考答案 路，电路总功率为P。= 尺，可知6方式为低”挡，c方 222 = A组 一、选择题 式为“中”挡，d方式为“高”挡，故BD正确，C错误. 1.D2.C3.B4.B5.A6.D7.B 2.电动机正常运转时U山1=，+P机，电动机被卡住后U2 提示： =r,联立可得2>1，则被卡后电动机电流I变大，根据P= 1.电动势E的单位虽与电势、电势差的单位都是伏特，但 U1,P热=r,可知电动机被卡住后与正常工作相比消耗功率 三者本质并不一样，故A错误；电动势E的大小由电源内部非 静电力的特性决定，与非静电力的功、移动的电荷量大小无关， 变大，发热功率变大，故AD正确，B错误；电动机正常运转时 故B错误；电动势E等于电荷通过电源时移动单位电荷量的非 P二，电动机液卡住后号 静电力所做的功，故C错误；电动势E是表示电源把其他形式 =r+ =r,即被卡后电压与电流比值 的能转化为电能的本领的物理量，故D正确。 减小，故C错误 2.在电池中mA·h表示电荷量的单位，不是能量单位，故 3.额定电压为24V,工作时功率为72W,则工作时的电流A错误；由于锂离子从电池正极脱嵌，通过膈膜嵌入负极材料 为1=无一升A=3A,由题意可知工作时最长可以持线工作 的微孔中，则其形成的电流方向为从正极到负极，即电池内部 电流方向从正极到负极，则锂电池正在充电，故B错误，C正 时间为1h,则充满电后，机器人的最长待机时间为=p尸 Pt = 确；图示过程中，电池内部电场对锂离子的静电力做正功，将其 他形式能转化为电能，故D错误。 2×1h=12h,故A正确：进行擦拭工作时，机器人不是纯电 6 3.由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时E=1(R1+ 阻电路则有1>户，可得内部电路的电阻7<号=兰0= T),开关处于2时E=I(R2+r),联立解得E=12V,r=12, 故ACD错误，B正确 8Ω，故B错误；若电动机卡住停转时，通过电动机的电流I= 4由图像交点坐标，可得此状态下R的阻值为R=号 r ~>3A,可知通过电动机的电流会增大，故C正确；进行擦拭 2.0Ω，故B正确；根据闭合电路欧姆定律可得U=E-r,根据 工作时机器人把电能转化为机械能和焦耳热，故D错误 U-I图像可得，电源电动势为纵截距6.0V,内阻为r=1k1= 二、填空题 10-6.010=1.50,故A错误：此状态下R的功率为P=U 4.煮饭L1小 4.0 解析：S闭合时保温板被短路，发热盘两端的电压为 =8W,故C错误；此状态下电源的总功率为P总=E1=12W, 220V,S断开时发热盘两端的电压小于220V,可知S闭合时发 故D错误 热盘的功率更高，为煮饭状态，S闭合时L2不发光，L发光，可 5.根据闭合电路欧姆定律得U=￡-h,解得r=E,U, 知L1为煮饭指示灯；S断开时，电路的总电阻大于S闭合时的 故A正确；电动机的输出功率为P出=UI-PR,故B错误；电动 总电阻，可知S断开时电饭锅消耗的功率更小. 机消耗的总功率为U,故C错误；电源的输出功率为P'品=E1 三、计算题 -r,故D错误 5.(1)502(2)102,12V 6.根据闭合电路欧姆定律有U=E一IR2,可知AB的斜率 解析：(1)由甲图可知，当滑片P在b端时，电路中的电流 代表R2的阻值，a的斜率表示通过R,的电流为0.1A时，R1的 最小，由乙图可知，最小电流为0.2A,此时滑动变阻器的功率 有效电阻；b的斜率表示通过R1的电流为0.3A时，R1的有效 为2W,由公式P=R可知，滑动变阻器的最大阻值为 电阻.故D正确。 P 2 W R=疗=0.2A7=50n 7.由题意知人体脂肪缺乏等效电阻变小，脂肪所占比例低 者等效电阻较小，根据闭合电路欧姆定律可得I= (2)由乙图可知，设当滑片P在某点c处时，电路中的电流 1=0.4A R+尼+可知电流较大，则电压表示数U=E-(r+R), E 滑动变阻器的功率为P。=3.2W 可知U较小，故A错误；脂肪所占比例高者等效电阻较大，根据 所以滑动变阻器连入电路的阻值R。为 闭合电路欧姆定律可知电流较小，电流表的示数较小，故B正 2 高中物理人教（必修第三册）第13~16期 确；脂肪所占比例低者对应的电流较大，根据P,=Pr,可知电2V,I=0.2A,可得硅光电池的内阻为82，D正确. 源内阻消耗的功率较大，故C错误；脂肪所占比例高者对应的 3.当光照强度增强时，光敏电阻R阻值减小，并联阻值减 电流较小，根据P=E1,可知电源消耗的总功率较小，故D错 小，回路总电阻减小，回路总电流增大，故定值电阻R。和电源 误 内阻上的电压增大，并联部分电压减小，电压表示数减小，定值 二、填空题 电阻R2电流减小，根据并联分流，电流表A1示数增大，且电流 8.30.5最大最大 表A1电流的增加量大于电流表A电流的增加量，即△I1>△， 解析：电源的U-I图像纵截距表示电源电动势，斜率的绝 对值表示电源内阻，由图可知，电源的电动势和内阻分别为E 故A正确，B错误：根据U=E-〔风+)，放合兴=几+，故 =3V,r=3.0=0.50:两个电阻串联的总电阻比任何- C错误：电源的效率刀风，中，1+太 R外=1。，当光照强度增强时， r 个电阻都大，所以将R、R2串联后接到电源两端，外电阻最大， 总电流最小，内电压最小，外电压（即电源两端电压）最大；两 回路总外电阻R外减小，电源的效率降低，故D正确。 个电阻并联的总电阻比任何一个电阻都小，所以将R1、R2并联 二、填空题 后接到电源两端，外电阻最小，总电流最大，内电压也最大， 4.(1)右侧 (2)(3)偏小 三、计算题 解析：(1)当滑块具有图示方向的加速度α时，滑块所受弹 9.8V,62 簧的拉力的合力向右，滑块向左移动，滑动变阻器的滑片向左 解析：根据闭合电路欧姆定律，当开关处于位置1时有 滑动，根据顺着电流方向电势降低，P端的电势低于Q端，电压 E=I(R+r) 表指针偏向右侧， 当开关处于位置2时有E=I,(R,+r) (2)根据牛顿第二定律2kx=ma,根据欧姆定律U= 联立解得：E=8V,R2=6 10.(1)8V(2)8W(3)1.2m/s 产·2，联立解得U= 解析：(1)因电阻R和电动机两端的电压相同，由U=1R (3)当电池内阻不能忽略时，滑动变阻器的电压变小，则 解得Uu=U=8V. 单位长度的电势差变为U。=2(E,△E,则有0=U。x= (2)由闭合电路欧姆定律E-U=Ir L 解得1=2A ma(E,△E),则在加速度相同的情况下，P,Q两点间的电势差 通过电动机电流1M=1-1。=1A kL 电动机输入功率P=UIM=8W. 变小，即加速度测量值偏小. (3)电动机的输出功率P出=P-o 三、计算题 解得P出=6W 5.(1)102:(2)8V;(3)0.8W 由功率计算式P=mgv 解析：(1)根据题意，由电路甲可知，V1测量电阻R两端 解得v=1.2m/s, 电压，随电流增大而增大，V2测量路端电压，随电流增大而减 B组 小，则图乙中a为V2的示数，b为V,的示数，则 一、多选题 4-2 R=0.4-0.20=100 1.BD 2.AD 3.AD (2)由闭合电路欧姆定律有U,=E-r 提示： 代人数据有6=E-0.2r,4=E-0.4r 1.当小车静止在水平地面上时，压敏电阻受到的压力为 解得：r=10D,E=8V. 零，压敏电阻阻值为1002，电流表的示数为12mA,则当小车 (3)根据题意，可得滑动变阻器上消耗的功率为 做匀速运动时，压敏电阻受到的压力仍为零，压敏电阻阻值仍 P=EI-P (R+r) 为1002，电流表的示数为12mA,故A错误，B正确；根据闭合 E 电路的欧姆定律E=I(R。+R),解得R。=1502,当电流表的 由数学知识可知，当/=2(R,+刀)时功率最大，则最大功 示数为15mA时，根据闭合电路的欧姆定律可得E=I(R,+ 率为 R),解得R1=502,由图像可知F=100N,由牛顿第二定律 E2 F=ma,可得加速度大小a=10m/s2,故C错误，D正确. P。=2R+）4(R+) =0.8W. 2.此状态下电阻R的功率P=U1=2V×0.2A=0.4W, 第15期3-4版参考答案 故A正确：根据E=U+1r,外电路开路时，I=0,图线a与纵轴 一、单选题 的交点为电动势，即E=3.6V,故B错误；图线与横轴的交点 1.C2.A3.B4.C5.A6.C7.A 为短路电流，则该光照强度下，硅光电池的短路电流为0.3A, 提示： 故C错误；根据闭合电路欧姆定律E=U+r,此状态下，U= 1.能源应用过程并不单纯是将内能转化为机械能的过程， 一3 高中物理人教（必修第三册）第13~16期 各种转化形式均可为人类服务，故A错误；目前人类主要利用 0=20,故C错误；由图线6可得电源内阻为r= △U 电能的原因就是电能的转换效率明显高于其他能源，故B错 2 误；在广大农村推广沼气对改善农村环境、节约能源意义重大， 10-4 2-0.5 2=42,故D错误 功在当代，利在千秋，故C正确：核能发电会产生放射性核废 二、多选题 料，如果处理不当会造成重大的核污染事故，故D错误。 8.BC 9.BC 10.AD 2.手机的锂电池电动势一般为3.7V,干电池电动势一般 提示： 为1.5V,手机的锂电池和干电池的电动势是不同的，故A错 8.电动机是非纯电阻，根据能量守恒有P电=P热+P机，即 误；电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特V, 故B正确；电动势E可表示为￡=”，可知在移动等量正电荷 M=f1+P,阴显，<UL,得1<”，电动机输出的机械功 g 率为P机=U1-r,故A错误，C正确；经过时间t,电动机消耗 的情况下，电源内非静电力做功越多，电动势越大，故C正确； 电动势较大，表示电源内部将其它形式能转化为电能的本领越 的电能为W=U,电动机消耗的电功率为P=”=山，故B 大，故D正确.本题选错误的，故选A 正确；经过时间t,电动机产生的热量为Q=t,故D错误. 3.对电阻R,由欧姆定律可得U1=R,对非纯电阻电动机 9.开关接1时，电容器处于充电状态，则有U=E-r,开 M,有U2>R,可得U1<U2,故AD错误；依题意，电阻R与电 关接2时，电容器处于放电状态，则有U=R,故开关接1时的 动机M串联，由焦耳定律可得Q1=PR,Q2=PRt,即Q1= 图线应为b,故A错误，B正确；结合上述，开关接1时，电容器处 Q2,故B正确；电流通过电阻R做功为W,=U,t,电流通过电 于充电状态，则有U=E-r,结合图线b可知，电源电动势约为 动机做功为W2=U2,联立可得W1<W2,故C错误。 4.根据闭合电路欢姆定律可得U= ◆U 300飞，地断内7一调四020n.放C正确D E-r可知，电源的U-I图线的纵截距表 错误， 示电源电动势，图线斜率的绝对值表示 10.根据闭合电路欧姆定律U=E-r,可知电源I-U图 电源的内阻，则T。<1a,故AB错误；作出 像横轴截距为电源电动势，即E=50V,电源内阻r= 0 该电阻的U-I图线，如图所示，由于定值 50,200=100,故A正确：电源的1-U图像与电阻的1-U 3 电阻的U-I图线与电源的U-I图线的交点横、纵坐标的乘积 表示电源的输出功率，由图可知，与A图线的交点的横、纵坐标 图像的交点为该电阻接在该电源中的实际工作点，由图可知电 均较大，则P。>P。,故C正确，D错误。 阻实际电压为30V,流过电阻的电流为2A,此时电阻的阻值 5.在滑动变阻器R,的滑片滑动的过程中电流表A,示数 为R=30 =之0=150，此时电源的输出功率为P=30×2W= 增大，根据“串反并同”规律可知R,接人电路的电阻增大，即 滑动变阻器R。的滑片向上滑动，故A错误；根据“串反并同”规 W,此时电源的效率为)三=0×100%=60%，故 律可知，R1的功率减小，故B正确；根据“串反并同”规律可知， 确，BC错误 电压表的示数增大，电流表A2的示数减小，故C正确；根据闭 合电路欧姆定律可知E=U+12r,即U=E-r·12,由此可知 A1=r,故D正确.本题选错误的，故选A △， 11.(1) 6.电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律可知通过电阻R E 的电流为I=R,十R,故A错误；电容器两端电压等于电阻尼 (2)C RE 两端电压，则有：=优，“R十R,电容器所带电荷量为Q (3)1.481.20 解析：(1)根据电路图连接实物图，如图所示（见答案图） ,=。C3故B错误：断开S的瞬间，电容器与电阻K,构 (2)电压表的读数都不变，电流表无读数，则可能是滑动 变阻器短路，若电流表断路或开关接触不良，则电压表无示数。 02 成回路进行放电，通过电阻R,的电流为4=元=R十R,通 E 故C正确。 (3)根据闭合电路欧姆定律有U=E-r,根据图像斜率 过电阻R的电荷量为8十元故C正确，D错误 与截距可知E=1.48V,=1.48-1.00,解得r=1.200 7.滑片向右滑动，则R阻值变大，总电阻变大，总电流减 0.4 小，则内阻上电压减小，路端电压变大，即V,示数变大，故A正 12(1)￡++： E E 确；电压表V,测量路端电压，则图线b对应电压表V1,图线a对 (2)1.471.3(3)有 应电压表V2,故B错误；由图线a可得定值电阻为R,=了 U 解析：(1)根据闭合电路欢姆定律E=I(R+R。+r) -4 高中物理人教（必修第三册）第13~16期 化简可得片=会+品 第16期参考答案 E 1.C2.A3.B4.D5.D6.C7.D (2)上述表达式结合图乙有 提示： 1=24-2v1+r=7A E=25-0 E 1.因为1=4是电流强度的定义式，电流与通过导体某一 解得E≈1.47V,r≈1.32 横截面的电荷量与所用时间无关，故A错误：电流虽然有大小 (3)当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻「测=T真+ 1 也有方向，但是不满足矢量运算法则，电流是标量，故B错误； T传 电荷定向移动形成电流，所以电路要产生电流，必须存在自由 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验 电荷，故C正确；电荷在电路中受到电场力外还因为和原子石 干电池内阻的测量结果有影响. 的碰撞产生阻力，可以看成匀速运动，此阻力宏观体现为电阻， 四、计算题 故电荷不会一直加速下去，故D错误 13.4.0V,1.02 2.不同形式的能量之间可以相互转化，总量不变，故A正 解析：当开关S闭合时，根据闭合电路欧姆定律有U=E 确；能量不能被创生，也不能被消灭，故B错误；虽然能量是守 -Ir 恒的，总量不变，但是我们可以利用的能源是有限的，故一定要 根据部分电路欧姆定律有一 节约能源防止能源危机，故CD错误。 3.设电阻的厚度为d,其正方形的边长为a,根据电阻定律 当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律有U2=E-12r U, 根据部分电路欧姆定律有1=R,+R 可得R=P品=台，由于材料相同，电阻率相同，且厚度相同， 可见电阻值的大小仅与材料和厚度有关，与尺寸大小无关，则 解得E=4.0V,r=1.02. 有R1=R2,给R、R2通以相同的电流，根据U=R,P=R, 14.(1)保温：(2)40：(3)2.211×10J 可得U1=U2,P1=P2,根据Q=PRt,可知R、R2在相同时间 解析：（①由电功率P=1=可知，在电源电压U9 内产生的焦耳热Q=Q2,故B正确。 220V一定时，电阻越大电功率越小，电阻越小电功率越大，当 4根据欧姆定律有1=只，可知1-U图像中，图像上的点 只闭合S2时，电阻R、R2串联接人电路，电阻最大，为保温阶 与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，可知两条图线相交 段，当闭合S2、S时，只有R接人电路，电阻最小，为加热阶段. 时，两导体的电阻相等，故A正确：图像中，导体A的图像为一 (2)当闭合S2、S3时，只有R,接入电路，电阻最小，为加热 条过原点的倾斜直线，斜率一定，根据上述可知，导体A的电阻 阶段，由电功率P==二可知R,的阻值 R 值不随电压变化而变化，故B正确；图像中，导体B的图像上某 号-部n-n 点与原点连线的斜率随电压的增大而增大，结合上述，可知导 体B的电阻随电压的增大而减小，故C正确：根据上述可知，B (3)磨豆用时0.5分钟，t1=0.5min=30s,加热用时3分 导体的伏安特性曲线上某点与坐标原点连线的斜率表示电阻 钟，t2=3mn=180s,本次泡制咖啡共消耗电能E=E,+E, 的倒数，故D错误.本题选错误的，故选D. =Pt1+P22=110×30J+1210×180J=2.211×105J. 5.接a、b是微安表和电阻R并联，有电流表功能，故A错 15.(1)42;(2)3.6V,22; 误；接a、c是微安表和电阻R,并联再与R,串联，有电压表功 (3)0.54W,83.3% 能，故B错误；接a、b时，根据并联电路分流特点可知R,越大分 解析：(1)电流表读数在0.2A以下时，电动机M没有发生 流越小，电流表量程越小，故C错误；接a、c时，根据串联电路分 转动，可知电动机的内阻 压特点可知R2越大分压越大，电压表量程越大，故D正确 -出-0-8如=4n rM 6机器人额定工作电流为1=号=祭4=2A,放A错 (2)由图像②可知当U=3.4V,1=0.1A;当U=3.0V, I=0.3A;由闭合电路的欧姆定律E=U+r 误：充满电后最长工作时间为：=子=9=0h,故B结误： 可知E=3.4+0.1r,E=3.0+0.3r 电池充满电后总电荷量为q=20A·h=20×3600C=7.2× 解得：E=3.6V,r=22 10C,故C正确；以额定电流工作时每秒消耗能量为W=Pt= (3)滑动变阻器R的滑片滑到最左端时，电动机两端电压 48J,故D错误. 为U=3.0V,电流为1=0.3A,可知电动机输出功率 7.由电路图可知，开关S闭合时，R1被短路，只有R2接入 P机=Ul-PrM=0.54W 电路，面开关断开时，两电用率联，根据P一只可知，开关接道 UI U 3.0 5 电源效率m=司=它=.6=6=83.3%. 时为加热状态，开关断开时为保温状态，电饭锅在加热状态下 5 高中物理人教（必修第三册） 第13~16期 的功率不等于保温状态下的功率，故AB错误；如果当R:R [R-(,+)门户+4R(R+,由上武可得，当R=R+r ER =1:1时，由欧姆定律可知，保温时电流是加热时的一半，则由 P=PR可知，R2在保温状态下的功率是加热状态下功率的四 15Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。 分之一，故C错误，D正确 13.(1)3.5×1052;(2)2.0×103A;(3)0.22×10-3V/m; 8.BD 9.AC 10.BC (4)9.3×10-5m/s. 提示： 解析：(1)由电阻定律得，铜棒的电阻为 8.根据欧姆定律，该元件电阻为R= 故A误B正 =3.5×1050 R=PS (2)由欧姆定律得，通过铜棒的电流为 确；电源电动势为U1,该电源的内阻损耗的功率为P内=(U一 2)山2，故C错误：该电源的工作效率为7二2×100%二0、】 1-0 =2.0×103A. (3)由U=Ed得，铜棒内的电场强度大小为 ×100%,故D正确 9.小风扇不转时电路为纯电阻电路，根据欧姆定律可得R E=号=光-2.2×03Vm =号=50，故A正确；当电压为6V时，风扇正常工作，由公 (4)由I=neSv得，电子的定向移动速率为 ≈9.3×10-5m/s. 式可得1=号=。A=0,4A,放B错误：风扇热功率为Ps v=neS 14.(1)252;(2)5.562. =子R=0.8W,故C正确；风扇正常工作时机械功率为P机梭= 解析：(1)因为1=0.16A,根据题意0.16A=0.02U U1-PR=2.4W-(0.4)2×5W=1.6W,故D错误； 解得U=2V E 10,根据闭合电路的欧姆定律/=尺，十R,电压表的示数 所以U2=E-U1=4V U1=IR,=1V,代人数据解得R=202,对应的污染指数为 4=250 则R= 150,属于重度污染，故A错误；当污染指数为50时，对应电阻 (2)因为R、R2消耗电功率相等，所以U=U;=3V 0Q,代入上式，则0三尼本RR=0.5V,故B正确：污买 根据'1=kU=0.02×33A=0.54A 指数越小，R越大，总电流越小，R。两端电压越小，故C正确；污 解得R:=了 =5.56. 染指数越大，则R越小，总电流越大，电路中消耗的总功率P= 15.(1)20W,功率减小 E越大，故D错误。 (2)7=99.5% 11.(1)电流零刻度线(2)×10 解析：(1)设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有 (3)电阻零刻度线(4)220 解析：(1)调节指针定位螺丝，使指针停在电流零刻度线。 -q0-mgd (2)待测电阻约为2002，根据2002=20×102，可知将 解得U=200V 选择开关旋转到“2”挡的×10位置 根据闭合电路的欧姆定律U+I(R,+r)=E (3)将红、黑表笔分别插人“+”“-”插孔，将两表笔短接， 解得电流I=0.1A 调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻零刻度线。 滑动变阻器消耗的电功率P=1U=20W (4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读 此时滑动变阻器接人电路的电阻为R=9=2000 数如图所示，则该电阻的阻值为22×10D=220Ω. 把电阻R等效为电源的内阻，则'=R+r=20002 12.(1)a1.510(2)15 因当外电路电阻等于电源内阻时外电路消耗的功率最大， 解析：(1)小王同学以R为纵坐标，根据闭合电路欧姆定 则此时滑动变阻器消耗的功率为最大，若把滑动变阻器滑动片 律得R=E-I(r+R),小李同学以(R+R)为纵坐标，根据 向上移动，滑动变阻器的阻值从2000Ω增大，大于等效电源的 闭合电路欧姆定律得(R+R,)=E-r,可得小王同学绘制的 内阻，则滑动变阻器消耗的功率减小 图线的斜率的绝对值更大，所以小王同学绘制的是图线a.该 图线的截距表示电动势，斜率绝对值表示「+R,所以有E= (2)电源的效率7=R+匹 ×100%= IE 1.5V 1.5V,r+R=100×10A=150,解得r=150-R=15 0.1P×1980+200×0.1×100%=99.5%. 400 2-5.02=102. (2)电阻箱消耗的电功率为P=FR=(R+R+ E -)2R= —6