课时测评21 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（教科版）

课时测评21　电源的电动势和内阻　闭合电路欧姆定律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－8题，每题3分，共24分) 1.下列说法正确的是(　　) A．电源电动势等于路端电压 B．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势 C．闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 D．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小 答案：C 解析：由闭合电路欧姆定律知E＝U外＋U内，A错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不能视为理想电表，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，B错误；由闭合电路欧姆定律I＝可知，电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，C正确；若外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变，D错误。 2．关于电源电动势，下列说法正确的是(　　) A.同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化 B．1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池体积大，但电动势相同 C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大 D．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 答案：B 解析：电动势由电源中非静电力的特性所决定，与外电路无关，所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变，故A错误；电动势由电源中非静电力的特性所决定，跟电源的体积无关，所以虽然1号干电池比7号干电池体积大，但电动势相同，故B正确；电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W＝qE可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定越大，还跟移送电荷的多少有关，故C错误；电动势、电压和电势差物理意义不同，单位相同，故D错误。故选B。 3．(多选)关于电动势，下列说法正确的是(　　) A．电源两极间的电压等于电源电动势 B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多 C．电源电动势的数值等于内、外电压之和 D．电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关 答案：CD 解析：电源没有接入电路时两极间的电压等于电源电动势，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，电源电动势的数值等于内、外电压之和，故A错误，C正确；电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，但不是将其他形式的能转化为电能就越多，故B错误；电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，大小由电源本身决定，与外电路的组成无关，故D正确。 4.在如图所示的电路中，电源电动势为E，当开关S闭合后，理想电压表示数为E，则外电阻R与电源内阻r的比值为(　　) A.＝ B．＝2 C.＝ D．＝ 答案：B 解析：根据题意可知，外电阻R两端电压为UR＝E＝IR，内阻上的电压Ur＝E＝Ir，可得＝2，故选B。 5.(2025·河南郑州月考)如图所示的电路中，电源电动势E＝9 V，内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法中正确的是(　　) 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＝9 V，UBC＝0 D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0 答案：A 解析：当S断开时，UAC、UBC均等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝R＝7.5 V，UBC ＝0，B、C错误。 6.(多选)如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压U与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是(　　) A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等 B．电流都是I0时，两电源的内电压相等 C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻 答案：AC 解析：当路端电压都为U0时，回路电流都为I0，外电阻都为R外＝，A正确；纵轴截距表示电动势，故电源甲的电动势大于电源乙的电动势，C正确；图线斜率的绝对值表示内阻的大小，故电源甲的内阻大于电源乙的内阻，D错误；由于二者内阻不同，故电流都是I0时内电压不相等，B错误。 7.(2025·内蒙古赤峰期末)如图所示，直线A、B分别为某电源的路端电压与通过它的电流的关系图线和某电阻两端的电压与通过它的电流的关系图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中通过的电流为(　　) A．1 A　 B．1.5 A　　　 C．2 A　 D．2.5 A 答案：C 解析：两图线的交点即表示此时电路中的电流和外电压，由题图可读出电流I＝2 A。故A、B、D错误，C正确。 8.在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略。已知定值电阻R1＝10 Ω，R2＝8 Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2 V；则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为(　　) A．2.2 V　 B．1.9 V　　　 C．1.6 V　 D．1.3 V 答案：B 解析：当开关S置于位置1时，由闭合电路欧姆定律可得E＝2 V＋r，当开关S置于位置2时，有E＝U＋r，可得U＝2－，因0＜＜，所以1.6 V<U<2 V，故选B。 9．(8分)(2025·四川宜宾市高二统考期末)一太阳能电池板，测得其开路电压U1＝1 000 mV，短路电流I1＝50 mA，求： (1)太阳能电池板的内阻r； (2)若将该电池板与阻值R＝20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压为多大？ 答案：(1)20 Ω　(2)0.5 V 解析：(1)电源的开路电压等于电源的电动势，则有E＝1 000 mV＝1 V 由闭合电路欧姆定律有I1＝ 解得r＝20 Ω。 (2)若将该电池板与阻值R＝20 Ω的电阻器连成一闭合电路，由闭合电路欧姆定律可得，路端电压为U＝R＝0.5 V。 10.(8分)如图所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝R2，当开关S1闭合、S2断开时，通过电源的电流为1 A。当开关S1、S2都闭合时，求通过电源的电流和路端电压。 答案：1.5 A　0.75 V 解析：当S1闭合、S2断开时，根据闭合电路的欧姆定律有I1＝ 解得R1＝－r＝1 Ω 当S1、S2都闭合时，根据闭合电路的欧姆定律有 I＝＝＝1.5 A 可得路端电压U＝E－Ir＝0.75 V。 11．(10分)(2025·四川遂宁高二校考)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，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： (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)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω 解析：(1)由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，结合题图乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr 联立并代入数据解得E＝20 V，r＝20 Ω。 (2)当滑片P滑到R3的右端时，R1被短路，电路中的总电阻最小，电流最大，对应题图乙中的B点，此时R2两端的电压U2＝UB＝4 V 通过R2的电流I2＝IB＝0.8 A 可得R2＝＝5 Ω。 (3)当滑片P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A 所以R外＝＝80 Ω 因为R外＝＋R2 解得R3＝300 Ω 即滑动变阻器的最大阻值为300 Ω。 12．(10分)一个允许通过最大电流为2 A 的电源和一个滑动变阻器，接成如图甲所示的电路，滑动变阻器最大阻值为R0＝22 Ω。电源的路端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线。试求： (1)电源电动势E和内阻r； (2)A、B两端空载时输出电压的范围； (3)若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不超过2 A，A、B两端所接负载电阻至少多大？ 答案：(1)12 V　2 Ω　(2)0～11 V　(3) Ω 解析：(1)由题图乙可知，当R→∞时，U＝E＝12 V；而当U＝6 V时，R＝2 Ω，由U＝R＝，可得r＝R＝2 Ω。 (2)当滑片滑至上端时，UAB最大，UABmax＝E＝11 V；当滑片滑至下端时，UAB为0。因此A、B两端空载时输出电压范围为0～11 V。 (3)A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大，此时I＝，为了使电源不过载，应保证I≤2 A，代入数据可得Rx≥ Ω，即所接负载电阻最小值为 Ω。 学生用书↓第99页 学科网（北京）股份有限公司 $