第2章 6 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第三册（教科版）

[基础训练] 1．(多选)太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的。可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势，这表示(　　) A．电路中每通过1 C电荷量，太阳能电池把0.6 J的太阳能转化为电能 B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为0.6 V C．太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转化为电能 D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小 解析　电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1 s内转化的电能。电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故A、D正确，C错误；电源在不接入电路时，两极间的电压大小为电动势，故B错误。 答案　AD 2．如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为(　　) A．5∶3　　　　　　 B．3∶5 C．2∶3 D．3∶2 解析　开关断开时，电压表的示数等于电源的电动势，故E＝3 V；当开关闭合时，电压表示数为R两端的电压，由U＝E－U内可知，内电压U内＝E－U＝3－1.8＝1.2(V)， 故外电阻与内电阻的比值＝＝＝。 答案　D 3．(多选)纯电阻电路中，若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(　　) A．U′＝IR　　　　　 　 B．U′＝E－U C．U＝E＋Ir D．U＝E 解析　由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir，知选项A、C错误，B正确；对整个电路I＝，对外电阻I＝，故D正确。 答案　BD 4．如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω。断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为(　　) A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω 解析　电源电动势E＝3 V，闭合S后路端电压U＝IR＝，代入数据得r＝1 Ω。 答案　A 5．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流40 mA。若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　) A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 V 解析　设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有E＝800 mV，I短＝， 解得电源内阻r＝＝ Ω＝20 Ω。 电池板连上20 Ω阻值后，流过电阻的电流大小为I＝＝ mA＝20 mA。 此时的路端电压为U＝IR＝20×20 mV＝400 mV＝0.40 V。 答案　D 6．如图所示的电路中，把R由2 Ω改为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　　) A．4 Ω B．8 Ω C．6 Ω D．2 Ω 解析　根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2 Ω时，E＝I(2 Ω＋r)；当R＝6 Ω时，E＝(6 Ω＋r)，解得r＝2 Ω，故选D。 答案　D 7．(多选)如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱的示数R1＝2.0 Ω时，电压表的示数U1＝4.0 V；当电阻箱的示数R2＝5.0 Ω时，电压表的示数U2＝5.0 V。则此电源的电动势，内阻分别是(　　) A．E＝6 V B．E＝3 V C．r＝1 Ω D．r＝2 Ω 解析　根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱读数为R1＝2.0 Ω时，E＝U1＋r① 当电阻箱读数为R2＝5.0 Ω时，E＝U2＋r② 联立①②两式得r＝，代入数据得r＝1 Ω，代入①得E＝6 V。 答案　AC 8．如图所示，电阻R1＝8 Ω，R2＝3 Ω，当开关S接a点时，理想电流表示数为1 A；当开关S接b点时，理想电流表示数为2 A。求电源的电动势和内阻。 解析　开关S接通a时，E＝I1(R1＋r) 开关S接通b时，E＝I2(R2＋r) 代入数据E＝1×(8＋r) E＝2×(3＋r) 解得E＝10 V，r＝2 Ω。 答案　10 V　2 Ω 9．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示，M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　) A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 答案　C 10．(多选)(2025.张家口期末)如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时，电压表的读数为3 V，下列说法正确的是(　　) A．电源的内电阻为4 Ω B．小灯泡的电阻为2 Ω C．当开关S接到位置2时，小灯泡很暗 D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V 解析　灯泡的额定电流IL＝＝ A＝1.5 A，电阻RL＝＝ Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R的电流I＝＝ A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，代入得3.2＝3＋0.1r，可得r＝2 Ω，故A错误，B正确；当开关接2时，灯泡电流IL′＝＝ A＝0.8 A，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，会很暗，此时灯泡两端的电压为UL′＝IL′RL＝0.8×2 V＝1.6 V，故C正确，D错误。 答案　BC 11．(2025·临川期中)电路图如图甲所示，若电阻R阻值未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U­I图线如图乙所示。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压。 解析　(1)由图线的意义可知，不过原点的斜线是电源的U­I图线，当电流为0时，由U＝E－Ir可知E＝U＝4 V；同样由U＝E－Ir可知它的斜率表示电源的内电阻，所以r＝＝ Ω＝1 Ω。 (2)由图可知路端电压是3 V。 答案　(1)4 V　1 Ω　(2)3 V 12．在如图所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，试求： (1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压； (2)开关K接b时，电源的电动势和内电阻； (3)开关K接c时，通过R2的电流。 解析　(1)开关K接a时，R1被短路，由P2＝I2R2得：通过电源的电流为I＝1 A； 电源两端的电压等于R2两端的电压为 U＝IR2＝1×4 V＝4 V。 (2)由闭合电路欧姆定律得： 当开关K接a时，有E＝U＋Ir， 代入得E＝4＋r。 当开关K接b时，电压表示数为4.5 V，有 E＝U′＋r， 联立解得E＝6 V，r＝2 Ω。 (3)当开关K接c时，通过R2的电流为 I′＝＝0.5 A。 答案　(1)1 A　4 V　(2)6 V　2 Ω　(3)0.5 A 13．如图所示，甲图中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。 (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U­I图像中的哪一条直线？ (2)定值电阻R0、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。 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＝＝ Ω＝3 Ω。当电流取最小值I0＝0.5 A时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压UR＝UB－UA＝(7.5－1.5)V＝6 V，总电阻R＝＝ Ω＝12 Ω。 (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＝＝ Ω＝1 Ω。 电动势E＝UB＋I0r＝(7.5＋0.5×1) V＝8 V。 答案　(1)见解析　(2)3 Ω　12 Ω　(3)8 V　1 Ω 学科网（北京）股份有限公司 $