第十二章 电能 能量守恒定律（重难点训练）物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电能与能量守恒，以题型为载体构建“概念-规律-应用-实验”四层逻辑体系，强化电路分析与能量转化的科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电功电功率|3题型|含串并联计算、电动机能量转化|从定义式到非纯电阻电路拓展，体现能量观念| |电动势与电路定律|6题型|涵盖U-I图像、功率效率计算|以闭合电路欧姆定律为核心，关联电源内外电路关系| |电路分析|3题型|动态电路、含容电路计算|运用“局部-整体-局部”方法，培养科学思维| |实验测量|3题型|伏安法及变式测电源参数|基于科学探究，衔接理论与实践| |能量形式|1题型|风能、潮汐能转化|拓展能量观念，联系实际应用|

第十二章 电能 能量守恒定律 【题型1 计算串联和并联电路的电功和电功率】 1 【题型2 电动机工作时的能量转化】 3 【题型3 含有电动机电路综合计算】 5 【题型4 电功和电功率定义、表达式及简单应用】 9 【题型5 电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比】 11 【题型6 闭合电路欧姆定律的内容及公式】 14 【题型7 电源的U-I图像】 18 【题型8 计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率】 20 【题型9 电源的最大输出功率及其条件】 24 【题型10 计算电源的电动势和内阻】 28 【题型11 利用局部→整体→局部的方法分析动态电路】 30 【题型12 含容电路中有关电荷量及其变化的计算】 33 【题型13 计算含容电路的电流和电压】 35 【题型14 利用伏安法测量电源的电动势和内阻】 38 【题型15 用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻】 42 【题型16 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻】 45 【题型17 能量的多种形式】 47 【题型1 】 1．“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，电饭锅在保温状态下的电路总功率是加热状态下的，则和关系正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当开关闭合时，电路中电阻较小，电饭锅处于加热状态，加热功率为 当开关断开时，电阻与串联，电路中总电阻较大，电饭锅处于保温状态，保温功率为 根据题干条件有 联立解得 故选B。 2．（多选）四个定值电阻连成如图所示的电路。、的规格为“10V，4W”，、的规格为“10V，2W”。、、、消耗功率分别为、、、，则（　　） A． B． C． D． 【答案】BCD 【详解】电阻，，、串联，根据，所以；、并联，根据，所以；因为，根据，所以；综上可得。 故选 BCD。 3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻为，为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到某位置，电压表示数为2V，此时消耗的电功率为。求： (1)的电流； (2)电源电压； (3)若滑动变阻器滑片调到阻值最大处，此时电压表示数为1V时，则滑动变阻器的最大阻值为多少？ 【详解】（1）由电路图可知，电阻与串联，电压表测量电阻两端的电压，根据欧姆定律得，的电流。 （2）串联电路中电流处处相等，因此 根据电功率公式，可得两端的电压为 串联电路总电压等于各电阻电压之和，即电源电压等于各用电器两端电压之和，有 （3）当滑动变阻器滑片调到最大值处，电压表示数，此时电路中的电流 两端电压 根据欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值 【题型2 】 4．如图所示为某款车载吸尘器，其额定功率为36W，给它加0.6V的电压时，电机不动，通过它的电流为0.6 A，给它加12V的电压时正常工作，吸尘器的直流电机线圈的电阻恒定，则（　　） A．直流电机线圈电阻为2 Ω B．吸尘器的额定电流为12 A C．吸尘器正常工作时的发热功率为9 W D．吸尘器正常工作时的机械功率为36 W 【答案】C 【详解】A．直流电机线圈电阻为，A错误； B．吸尘器的额定电流为，B错误； C．吸尘器正常工作时的发热功率为，C正确；     D．吸尘器正常工作时的机械功率为，D错误。 故选C。 5．（多选）随着新能源汽车的普及，电池容量与能耗成为用户关注的核心指标。已知一款主流电动家用新能源汽车的电池容量为，在一段综合路况下行驶平均百公里能耗为。假设家用充电桩的输出电压，充电电流，则下列说法正确的是（　　） A．理论上充满一次电后能行驶的总里程为 B．该汽车电动机正常工作时的输出功率为 C．将电池电量从零充满至，所需要的时间约为 D．充满电时电池存储的电能为 【答案】AC 【详解】A．根据题意可知总里程为，故A正确； B．题目中没有给出该汽车电动机正常工作时的额定电压和额定电流，无法计算出电动机正常工作的输出功率，故B错误； C．充电时间，故C正确； D．充满电时电池存储的电能为，故D错误。 故选AC。 6．一小型直流电动机接入电路中，电动机两端电压调为时，电动机不转，测得流过电动机的电流；电动机两端电压调为时，电动机正常工作，测得流过电动机的电流，求： (1)电动机线圈内阻； (2)电动机正常工作时的输出功率。 【详解】（1）电动机接入电压为时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻为 （2）电动机两端电压调为时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，电动机的输出功率为 7．如图所示，闭合开关S，电动机恰好正常工作．已知定值电阻，灯泡的电阻，电动机线圈电阻，通过电动机的电流，通过灯泡的电流，求： (1)电阻R的电功率P； (2)10s内电动机输出的机械功W。 【详解】（1）根据电路图，可得总电流为 根据 解得 （2）电动机与灯泡并联，故电动机两端的电压等于灯泡两端的电压，则有 根据功能关系有 解得 【题型3 】 8．如图所示，电源电动势为12V，内阻为，电阻为，为。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为6V，线圈电阻为，当电动机正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．通过的电流为1A B．电源的输出功率为36W C．电动机产生的机械功率为10W D．若电动机卡住不转，电动机发热的功率为12W 【答案】C 【详解】A．电动机正常工作，两端电压，则并联部分电压，通过的电流。 由闭合电路欧姆定律 代入数据解得干路电流，即通过的电流为，故A错误； B．电源的输出功率，故B错误； C．通过电动机的电流 电动机产生的机械功率，故C正确； D．若电动机卡住不转，电动机视为纯电阻，并联部分电阻 总电流 并联部分电压 电动机发热功率，故D错误。 故选C。 9．（多选）某小车核心电路简化如图所示。电源电动势E=12V，内阻r=1Ω。电路中L为“6V，6W”的照明车灯（电阻恒定），M为直流电动机，R为滑动变阻器。当开关S1闭合、S2断开，调节R使车灯L正常发光；再保持R阻值不变，闭合S2启动电动机，小车匀速行驶。则下列说法正确的是（　　） A．R连入电路的阻值为6Ω B．闭合S2后，通过R的电流变大 C．闭合S2后，电源的输出功率一定变大 D．若闭合S2后灯泡L的功率变为额定功率的，则此时电动机的电流为 【答案】BCD 【详解】A．当开关闭合、断开时，灯泡与电阻串联。灯泡正常发光，则灯泡两端电压，电流 灯泡电阻 根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得，故A错误； B．闭合后，电动机与灯泡并联，并联部分电阻减小，外电路总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流变大。电阻串联在干路中，所以通过的电流变大，故B正确； C．电源的输出功率随外电阻的变化关系是：当时输出功率最大，当时，随减小输出功率增大。初始状态外电阻 闭合后，外电阻 由于，则。因为，所以始终有。闭合后外电阻减小，电源输出功率一定变大，故C正确； D．若闭合后灯泡的功率变为额定功率的，根据 可知，此时灯泡两端电压 此时干路电流 通过灯泡的电流 根据并联电路电流规律，通过电动机的电流，故D正确。 故选BCD。 10．如图所示，电阻、，电动机M的内阻。电源电动势、内电阻。开关闭合后，理想电流表A的示数为0.4A。求： (1)电源的路端电压； (2)电动机M的输出功率。 【详解】（1）理想电流表A的示数为 由欧姆定律，可得​两端的电压 根据闭合电路欧姆定律得 解得干路总电流 根据闭合电路欧姆定律，可得路端电压 解得 （2）电动机的电流 电动机两端电压 电动机为非纯电阻用电器，输出功率等于输入功率减去内阻发热功率，输入功率 由焦耳定律，内阻热功率 输出功率 11．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节 R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和 15.0 V。求∶ (1)这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。 (2)电动机的正常工作状态是匀速提升一个2kg的物体，则该物体竖直上升的速度多大？（g取） 【详解】（1）当电流表和电压表的示数为0.5A和1.0V时电动机停止工作，电动机的内阻 当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0A和15.0V，则电动机的总功率 电动机的内阻的热功率 电动机正常运转时的输出功率 （2）根据 解得 【题型4 】 12．如图所示为洞头鹿西岛风电场，共有2台风力发电机，叶片转动时可形成半径为50 m的圆面。某时段风速为10 m/s，风向恰好与圆面垂直。已知空气密度为1.2 kg/m3，风力发电机将圆内10%的空气动能转化为电能，π取3。下列说法正确的是（     ） A．每秒冲击每台发电机叶片圆面的气流体积约为7.5×103 m3 B．每秒冲击每台发电机叶片圆面的空气动能约为4.5×106 J C．每台发电机发电功率约为9.0×105 W D．该发电场工作1小时，总发电量约为450 kWh 【答案】B 【详解】A．每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气体积约为，故A错误； B．每秒冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气动能约为，故B正确； C．每台发电机的发电功率约为，故C错误； D．该发电场工作1小时，发电量约为，故D错误。 故选B。 13．一电动自行车中电源铭牌标有“60 V  15 A·h”字样，假设工作时输出电压恒为60 V，额定功率为300 W，电动机内阻为1 Ω。某次在平直公路上行驶，人和车的总质量为120 kg，阻力恒为总重力的0.02倍，g取10 m/s2。下列说法正确的是（     ） A．额定工作电流为15 A B．充满电后该电池的总能量为900 J C．以额定功率行驶时，电动机内阻每分钟产生的热量为1.5×103 J D．以额定功率行驶时，在平直公路上行驶的最大速度约为12.5 m/s 【答案】C 【详解】A．额定工作电流由功率公式 得，故A错误； B．充满电后电池总能量为，故B错误； C．电动机内阻产热由焦耳定律得，故C正确； D．电动机输出功率 最大速度时牵引力等于阻力 由 得，故D错误。 故选C。 14．（多选）风力发电将风的动能转化成机械能，再把机械能转化为电能。某风力发电机的叶片转动时形成直径为d的圆面，风向跟叶片转动的圆面垂直。假设空气的密度为，风速大小恒为v，此风力发电机能将圆面内20%的空气动能转化为电能，则下列说法正确的是（     ） A．在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流质量为 B．在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流质量为 C．此风力发电机的发电功率为 D．此风力发电机的发电功率为 【答案】AD 【详解】AB．在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流体积 其中 在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流质量 解得，故A正确、B错误； CD．在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能 此风力发电机的发电功率 解得，故C错误、D正确。 故选AD。 15．某电动汽车采用的电池容量Q为75A·h，充电和工作时的电压U都为400V。 (1)充电桩的输出功率P为75kW，充电时能量转化效率η为80%。用此充电桩给剩50%电量的该车电池充至70%电量，求所需的时间。 (2)充满电后，车辆以匀速行驶时，电机工作电流I恒为15A。求电池80%的电量可维持该车此速度下最多行驶的里程。 【详解】（1）该电动汽车充满电后具有的电能为 给剩50%电量的该车电池充至70%电量，需要消耗的电能为 设充电所需时间为，则 联立，解得 （2）电池80%的电量下的容量为 该车可以行驶的时间为 该车此速度下最多行驶的里程 联立，解得 【题型5 】 16．某商用三折叠屏手机，配备的电池容量为、电动势为3.7V，其有线充电功率稳定在80W，则（    ） A．“”是能量单位 B．若该手机平均待机电流为100mA，则该手机最长可待机28小时 C．电池充满电所储存的能量为 D．充电2分钟，有线充电器输出的能量为9600J 【答案】D 【详解】A．根据电流的定义式有 变形推导为 可知“”是电荷量的单位，故A错误； B．已知电池容量，平均待机电流为，根据待机时间公式有 代入数据解得 可知该手机最长可待机56小时，故B错误； C．电池的容量为，手机电池电动势为，根据能量公式有 代入数据解得 可知电池充满电所储存的能量不为，故C错误； D．充电时间为，有线充电器的输出功率为，根据电功公式有 代入数据解得 故D正确。 故选D。 17．（多选）关于电源和电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势就是闭合电路中电源两极间的电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 C．电动势的数值等于电源每秒转换的能量 D．在电源内部电流从低电势处流向高电势处 【答案】BD 【详解】A．电源的电动势是电源本身的特性，等于非静电力将单位正电荷从负极移到正极所做的功。而闭合电路中电源两端的电压（路端电压）会因内阻分压而小于电动势，仅在断路时两者相等，故A错误； B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，故B正确； C．电动势的数值等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，故C错误； D．在电源外部电流从高电势处流向低电势处，内部电流从低电势处流向高电势处，故D正确。 故选BD。 18．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。    【答案】（1），见解析；（2）见解析；（3），见解析 【详解】（1）U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流。    （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 【题型6 】 19．小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节电动势为1.5 V的干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V，0.25A”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，如果小张的判断是正确的，则由此可推算出（提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和）（     ） A．每节干电池的内电压为0.8 V B．每节干电池的内阻为1.6 Ω C．此小灯泡的电阻为0.55 Ω D．此小灯泡的额定功率为8.8 W 【答案】B 【详解】A．两节干电池串联，总电动势 小灯泡额定参数：，灯泡正常发光，电路电流 电路总内电压 两节电池串联，每节电池内电压，A错误； B．两节电池总内阻 每节电池内阻，B正确； C．小灯泡额定电阻，C错误； D．小灯泡额定功率，D错误。 故选B。 20．如图所示，直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω，定值电阻R1=2 Ω，可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S，调节可变电阻R2接入电路的阻值，以下说法正确的是（    ） A．当R2=1 Ω时，R1达到最大功率2 W B．当R2=1 Ω时，R2达到最大功率4 W C．当R2=1 Ω时，电源达到最大输出功率6 W D．当R2=1 Ω时，电路达到最大总功率12 W 【答案】B 【详解】A．R1是定值电阻，功率，U为路端电压。R2越小，总外阻越小，总电流越大，内电压越大，路端电压U越小，则越小。因此R2=1 Ω时，R1功率最小，故A错误； B．总电阻 根据闭合电路欧姆定律可知 路端电压为 R2的功率为 联立代入数据解得 根据数学知识可知时，随增大而增大，因此越小，越大。 代入可得，故B正确； C．电源输出功率的规律：当外电阻等于内阻r时，输出功率最大。令外阻 解得 此时最大输出功率，故C错误； D． 电路总功率，E不变，总电阻越小总电流越大，总功率越大。时总电阻最小，总电流 解得总功率，故D错误； 故选B。 21．（多选）正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为PTC热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（     ） A．电源的总功率减小，效率增大 B．电压表示数减小，电流表示数增大 C．该过程电容器充电 D．变小 【答案】AC 【详解】A．当电阻所处环境温度升高，则阻值增大，电路的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小；由可知，电路的总功率减小；电源的效率为 由于外电阻增大，所以电源的效率增大，故A正确； B．电路的总电流减小，所以电流表示数减小；内电压和两端电压均减小，则并联部分两端电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．电阻两端电压增大，通过电阻的电流增大，由于电路的总电流减小，所以通过电阻和电阻的电流减小，电阻两端电压减小，但电阻和电阻的总电压增大，因此电阻两端电压增大，即电容器两端电压增大，电容器所带电荷量增大，电容器在充电，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得 则有 可知不变，故D错误。 故选AC。 22．如图所示，电阻、，电动机的内阻。电源电动势、内电阻。开关闭合后，理想电流表的示数为。求： (1)电源的路端电压； (2)电动机的输出功率。 【详解】（1）理想电流表的示数，对电阻分析，根据欧姆定律 解得电阻上的电压 故整个回路的总电流 故路端电压为 （2）设流过电动机的电流为，则 故电动机的电功率 电动机的热功率 故电动机的输出功率 23．新能源汽车的电源是由多个小电池组合而成。假设某新能源汽车中的某小电池，测得它不接负载时的电压为9V，短路电流为9A，若将该电池与两电阻器按如图所示连接成闭合电路，其中，。求： (1)该小电池的电动势E和内阻r； (2)闭合电路的路端电压U； (3)电阻器R2消耗的功率P。 【详解】（1）根据题意可知该小电池的电动势 小电池的内阻 （2）电路中的电流 闭合电路的路端电压 （3）电阻器R2消耗的功率 【题型7 】 24．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的图像，虚线c为图线a、b交点处的切线。当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．硅光电池的电动势是 B．硅光电池的输出功率为 C．电路消耗的总功率是 D．硅光电池的内阻为 【答案】D 【详解】A．根据电源的输出电压与电流的关系 当时，，由题图可知硅光电池的电动势，故A错误； BCD．某电阻R与硅光电池组成闭合回路时，由题图可知图线a、b交点为实际电压和电流，即路端电压为，电流为，则硅光电池的输出功率为 电路消耗的总功率为 根据闭合电路欧姆定律可得 可得硅光电池的内阻为，故BC错误，D正确。 故选D。 25．（多选）如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（     ） A．电源1与电源2的电动势之比是1∶1 B．电源1与电源2的内阻之比是7∶11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是2∶1 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25 【答案】AD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律有 结合电源的U－I图线知两电源的电动势相等 内阻等于图像斜率的绝对值，分别为， 则，故A正确，B错误； CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则小灯泡与电源1连接时电压为U1=3V，电流为I1=5A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 小灯泡与电源2连接时电压为U2=5V，电流为I2=6A，小灯泡消耗的功率为 小灯泡的电阻 因此，，故C错误，D正确。 故选AD。 26．在图甲的电路中，定值电阻，调节的阻值，得到多组电压表和电流表数据，作出图像如图乙所示，电压表和电流表均为理想电表。求该电源的： (1)电动势大小； (2)内阻大小。 【详解】（1）由题意得电压表测量两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得   由上式可得 （2）结合 带入   可得 【题型8 】 27．市面上有一种带小电扇的遮阳帽，电扇由太阳能电池供电。已知该款太阳能电池的电动势为E，内阻为r，给小电扇供电时，电路中的电流为I，电扇两端的电压为U。下列说法正确的是（     ） A．电路的总功率为UI B．小电扇的电阻为 C．太阳能电池的输出功率为EI D．太阳能电池内阻消耗的功率为 【答案】D 【详解】A．电路总功率是电源的总功率，应为，是外电路功率，故A错误； B．非纯电阻用电器不满足欧姆定律，小电扇大部分电能转化为机械能，只有少部分转化为内能，因此其电阻小于，故B错误； C．太阳能电池的输出功率是外电路功率，应为，是电池总功率，故C错误； D．焦耳定律对任何电路都成立，内阻的热功率始终为，故D正确。 故选D。 28．如图所示的电路中，电源的电动势、内阻，小灯泡L1和L2分别标有“1.5V，1.5W”、“1V，2W”字样，电动机M的内阻为。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，两灯泡均正常发光，电动机能正常工作。则下列说法正确的是（　　） A．流过电动机的电流为2A B．电动机的输出功率为1.5W C．电动机的效率为87.5% D．电源的效率为80% 【答案】C 【详解】A．根据电路分析，两灯泡正常发光，在干路，额定电流为，故干路电流为2A。支路电流为，因此流过电动机的电流为1A，，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律，因此并联部分电压，电动机输入功率为，热功率为，故输出功率 ，故B错误； C．电动机效率，故C正确； D．电源总功率，输出功率 电源效率，故D错误。 故选C。 29．（多选）在图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系，直线为某电阻的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻连接成闭合电路，则下列说法正确的是（　　） A．该电源的电动势为，内阻为 B．某电阻的阻值为 C．该电源的输出功率为 D．内、外电路消耗的电功率之比为 【答案】ABC 【详解】A．由闭合电路欧姆定律，路端电压，结合直线方程，可得，，故A正确； B．电阻电压，结合直线方程，可得，故B正确； C．将该电源与电阻直接连接，闭合电路的电流 路端电压 电源的输出功率，故C正确； D．内电路消耗的功率 内、外电路消耗的电功率之比为，故D错误。 故选ABC。 30．（多选）如图所示，电源的电动势E和内阻r均恒定，定值电阻R0=r。开关S闭合时，水平平行板电容器两极板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，电压表、电流表均为理想电表，R为光敏电阻（阻值随光照强度的增加而减小），电容器下极板接地。现减弱光照强度，电压表V2示数变化量的大小为，电流表A示数变化量的大小为，则下列说法正确的是（     ） A． B．电流表的示数变大 C．带电液滴将向下运动 D．电源的效率升高 【答案】AD 【详解】B．光敏电阻阻值随光照减弱而增大，因此减弱光照后，阻值增大，回路总电阻增大，则干路电流减小，电流表示数变小，故B错误； A．电压表测路端电压，根据闭合电路欧姆定律有 因此电压变化量 可得 ，故A正确； C．两端电压 可知减小，则增大，电容器极板间电场强度 则电场强度增大，带电液滴所受电场力增大，原来电场力与重力平衡，现在电场力大于重力，带电液滴向上运动，故C错误； D．电源效率 其中外电阻 则外电阻随增大而增大，因此升高，故D正确。 故选AD。 31．如图所示电路，电源电动势为12V，，。已知电动机额定电压为6V，线圈电阻为0.5Ω，闭合开关后，电动机恰好正常工作，求： (1)电动机的机械功率P (2)电源的效率η 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律 有，其中 得 由欧姆定律 流过的电流 所以 设电动机的内阻，由电动机的功率关系 有，其中， 得 （2）根据电源的效率公式 有，其中 得 【题型9 】 32．在如图所示的电路中，电源电动势E = 12 V，内阻r = 8 Ω，定值电阻R1 = 2 Ω，R2 = 10 Ω，R3 = 20 Ω，滑动变阻器R4的取值范围为0 ~ 30 Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。下列说法正确的是（　　） A．大于 B．不变，增大 C．R4的功率先增大后减小，最大值为0.36 W D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5 W 【答案】C 【详解】B．将R1和R2等效为电源内阻，则等效电源的电动势 解得 等效内阻 等效电路如图所示 由U1 = IR3可知 则不变，由U2 = E′ − I（R3 + r′） 可知 则不变，故B错误； A．当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，R4变大，总电阻变大，总电流减小，等效路端电压U路端增大，由U1 = IR3，可知V1读数减小； 由U2 = E′ − I（R3 + r′） 可知V2读数增大，因U路端 = U1 + U2 可知小于，故A错误； C．将R3等效为新电源的内阻，内阻为 等效电源输出功率 当R4 = r″时，等效电源输出功率最大，R4的功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到30 Ω，可知R4的功率先增大后减小；当R4 = 25 Ω时功率最大，最大值为 故C正确； D．当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为 电源E的内阻r = 8 Ω，则 则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，故D错误。 故选C。 33．（多选）如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源的电动势为、内阻为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值是。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由最左端向最右端滑动过程中，下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．滑动变阻器消耗的功率一直变大 C．电源内部消耗的功率变小 D．电源的最大效率约为 【答案】CD 【详解】A．当滑动变阻器的滑片P由最左端向最右端滑动过程中，，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变小，即电流表的示数变小，故A错误； C．电源内部消耗的功率为 由于电路总电流变小，所以电源内部消耗的功率变小，故C正确； D．电源的效率为 可知当外电阻最大时，电源的效率最大，则当变阻器阻值最大时，电源的最大效率为，故D正确； B．滑动变阻器消耗的功率为 可知当时，滑动变阻器消耗的功率最大，故变阻器功率先增大再减小，故B错误。 故选CD。 34．北斗三号卫星在工作时用太阳能电池供电。某太阳能电池板不接负载时，两极间的电压是800mV，短路电流为40mA。现将该电池板与可调电阻（调节范围0-）连成一闭合电路，求： (1)若可调电阻为时，太阳能电池的路端电压； (2)太阳能电池的最大输出功率。 【详解】（1）太阳能电池不接负载时，开路电压等于电动势，即 短路时满足 因此内阻 根据闭合电路欧姆定律，电路电流 路端电压 （2）电源输出功率规律：当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大。本题可调电阻范围为，可调节到 因此最大输出功率公式为 【题型10 】 35．如图，电阻的阻值为，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端，电流表示数为；若将、端分别接入、端，电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】设单个电池组的电动势为，内阻为，根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解： a、b接d、e时：只有单个电池接入电路，根据闭合电路欧姆定律： a、c接d、e时：两个电池串联，总电动势为，总内阻为，同理得： 联立解得：， 故选A。 36．（多选）在如图所示的U—I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（　　） A．电源的输出功率为4.0W B．电源的路端电压为4.0V，电源的效率为66.7% C．该电源的电动势为6.0V，电源内阻因发热损耗功率3.0W D．用更大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率增大 【答案】AB 【详解】A．交点坐标表示回路电流和电压，其对应的面积表示电源的输出功率，电源的输出功率为 ，故A正确； B．电源的路端电压为4.0V，电源的效率为，故B正确； C．该电源的电动势为6.0V，电源内阻为 因发热损耗功率为，故C错误； D．根据图像，外电阻为 内电阻为 用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路，外电阻远离电源的内阻，电源的输出功率减小，D错误。 故选AB。 37．如图所示的电路中，定值电阻，电动机的额定电压为，额定电流为，内阻为，电流表为理想电流表。开关闭合、开关断开，电动机不转动，电流表的示数为；然后闭合开关，电动机正常工作。求： (1)电动机正常工作时，电动机的输出功率； (2)电源的电动势E和内阻r。 【详解】（1）电动机正常工作时，电动机的输入功率为 电动机的产热功率为 电动机的输出功率为 （2）开关闭合、开关断开时，电动机不转动，电路为纯电阻电路 由闭合电路欧姆定律得 闭合开关，电动机正常工作，电路为非纯电阻电路，此时电动机的输入电压为 定值电阻被短路 联立方程组解得、 【题型11 】 38．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度增大而减小，屏幕亮度由灯泡调节，灯泡电阻不变，为定值电阻，电源内阻为r，且 。则当外部环境光照强度减小时（     ） A．灯泡两端电压减小 B．流过的电流减小 C．电源的输出功率减小 D．电源的供电效率减小 【答案】A 【详解】AB．当外部环境光照强度减小时，元件R1的阻值增大，电路总电阻增大，总电流I减小，路端电压为U=E-Ir可知，路端电压增大，R2两端电压增大，则流过R2的电流增大，根据并联分流规律知I=IR2+IL，因总电流I减小，R2中的电流IR2增大，所以通过灯泡的电流IL减小，灯泡L两端电压减小，故A正确，B错误； C．当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，因，则外电阻小于r，当元件R1的阻值增大时，外电阻增加，向内阻r靠近，可知电源的输出功率变大，故C错误； D．电源的供电效率，则当外电阻增加时，电源的效率变大，D错误。 故选A。 39．某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S，托盘空载时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是（     ） A．量物的质量增大，则电压表的示数减小 B．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更大的弹簧 C．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更小的弹簧 D．电压表的示数与称量物的质量成正比 【答案】B 【详解】A．根据电路图可知，当称量物的质量增大时，滑动变阻器R的滑动端向下移动，其接入电路的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的总电流I减小，电压表的示数为 则电压表的示数增大，故A错误； BC．在称量质量为m的物体时，根据平衡条件可得 解得 因弹簧的最大压缩量x是一定的，可知想让电子秤的量程变大，即称量物的质量增大，需更换劲度系数更大的弹簧，故B正确，C错误； D．设滑动变阻器电阻丝的总长度为l，滑片到上端的长度为，在称量物体时，根据平衡条件得 滑动变阻器接入电路的阻值为 根据闭合电路欧姆定律则有 电压表的示数为 联立可得 令 可得 可见电压表的示数与称量物的质量m不成正比，故D错误。 故选B。 40．（多选）如图所示，和为灯泡（阻值恒定不变），C为电容器，、为定值电阻，开关S处于闭合状态，电压表为理想电表。若某时刻电容器被击穿，则（     ） A．电压表读数变大 B．电压表读数减小 C．变亮 D．变暗 【答案】BC 【详解】AB．电容器击穿后相当于短路，外电路总电阻减小，总电流增大，电压表测路端电压，由闭合电路的欧姆定律得 增大，则减小，电压表读数减小，故A错误，B正确； CD．​与并联部分的总电阻不变，由欧姆定律，该部分电压 ​增大，因此​增大，​的功率​​增大，因此​变亮，故C正确，D错误。 故选BC。 41．（多选）如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器的电容为。初始时的滑片置于最上端，开关S掷于端。下列说法正确的是（　　） A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小 B．当的滑片向下移动时，两端的电压增大 C．开关从掷向，流过的电流方向由到 D．开关从掷向，流过的电荷量为 【答案】BD 【详解】AB．开关S掷于端，与串联，两端的电压，当的滑片向下滑动时，接入电路中的电阻值变小，两端电压变大，故A错误，B正确。 C．开关掷于端时，电容器右极板带正电，开关从掷向，电容器左极板带正电，所以电容器先放电后充电，电流方向为由到，故C错误； D．流过的电荷量，故D正确。 故选BD。 【题型12 】 42．在如图所示的电路中，、均为定值电阻。当滑动变阻器的滑片缓慢向下移动时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡L变暗 B．中电流变大 C．电源效率增大 D．点有向上的电流 【答案】D 【详解】A． 减小 → 并联总电阻减小 → 电路总电阻减小 → 干路总电流增大 → 并联支路电压减小 两端电压等于，因此流过的电流减小 又，增大、减小，因此流过灯泡的电流增大，灯泡功率增大，变亮。故A错误； B．对于 由上述推导，并联电压减小，，不变，因此电流减小，故B错误； C． 电源效率（为外电路总电阻），减小 → 外电阻减小 → 减小。故C错误； D．a点有向上的电流，电容器电压等于，减小 → 电容器带电量减小，电容器放电。电容器上极板接高电位带正电，下极板（侧）带负电；放电时负电荷从下极板向下流出，电流方向与负电荷运动方向相反，因此点电流向上，故D正确。 故选D。 43．（多选）如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值和平行板电容器的电容未知。当合上开关S1，断开开关S2，稳定后电容器的带电量为Q；保持开关S1闭合再闭合开关S2，稳定后电容器的带电量为0.9Q。下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容为 B．从闭合开关S2至电路稳定的过程，电容器的电压变化量绝对值为 C．定值电阻的阻值为9r D．开关S1、S2闭合，稳定后，定值电阻无电流 【答案】BC 【详解】A．当合上开关S1，断开开关S2，稳定后电容器两极板间的电压为U1=E，电容器的带电量为Q，则电容器的电容为，A错误； B．闭合开关S2当稳定后电容器的带电量为0.9Q，可知电容器两极板间电压为 即电容器的电压变化量绝对值为，B正确； C．定值电阻的阻值为，C正确； D．开关S1、S2闭合，稳定后，电容器带电量不变，定值电阻有电流，D错误。 故选BC。 44．如图所示，电源电动势，电容器的电容，定值电阻，灯泡电阻，电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，求： (1)流过电源的电流； (2)电动机的输出功率； (3)电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过电动机的电荷量。 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，干路电流为 解得 （2）流过灯泡的电流 流过电动机的电流 则电动机的输出功率为 联立解得 （3）电动机卡住后，设电动机与灯泡并联电阻为，则 干路电流 断开S前，电容器电压 电容器带电荷量 断开S后电容器放电，流过电动机的电荷量为 代入数据联立解得 【题型13 】 45．如图所示，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为平行板电容器，下端接地，电表均为理想电表。现将滑动变阻器的滑片置于最上端，闭合开关S，将一个带电液滴在点无初速释放，液滴恰能静止在点。若将滑片向下滑动，下列说法正确的是（     ） A．电流表和电压表的示数均增大 B．液滴带负电，将向上运动 C．点电势减小 D．设电压表和电流表示数变化量的绝对值分别为和， 【答案】C 【详解】A．若将滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路中的阻值减小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器并联的电压表示数减小；与滑动变阻器等效串联的电流表示数增大，故A错误； B．由图可知，电容器上极板带正电荷，根据平衡条件可知，液滴受到的电场力竖直向上，所以液滴带负电；由A分析可知，滑动变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，根据可知，电容器间的电场变小，根据可知，液滴受到的电场力变小，即液滴向下运动，故B错误； C．设点到下极板的距离为，由图可知，下极板接地，即下极板的电势为0，点与下极板间的电势差为 由B选项分析可知，两极板间电场强度减小，即点与下极板间的电势差减小，又因为 即点电势减小，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可得 电压表的示数变化量 则电压表示数变化量的绝对值 则，故D错误。 故选C。 46．（多选）在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器。电源的电动势为，内阻为，接通开关，质量为的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。已知为理想二极管，下列说法正确的是（    ） A．仅将的滑片向右移动，油滴将向上运动 B．仅将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C．仅减小电容器两极板间的距离，油滴将向下运动 D．仅断开开关，油滴将静止 【答案】AD 【详解】A．油滴原静止，满足 滑片右移，接入电阻减小，干路电流增大，电压升高。二极管允许充电，电容器电压升高，场强增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故A正确； B．滑片右移，不变，干路电流不变，电压不变，电容器电压不变，场强不变，油滴仍静止，故B错误； C．减小极板间距，电容增大，二极管允许充电，电容器电压保持不变，场强随减小而增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故C错误； D．断开开关S，二极管阻止电容器放电，电容器带电量不变，由得不变，则场强不变，油滴仍保持静止，故D正确。 故选AD。 47．如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，电流表为理想电表。闭合开关，稳定后 (1)求电流表的示数； (2)求电容器的带电量和电源的输出功率； (3)若将电流表换成理想电压表，求电压表的示数。 【详解】（1）由题可知，当S闭合后，、并联与串联，则有 根据闭合电路的欧姆定律可得 结合串、并联电路特点可知，并联电路部分的电压 则电流表的示数为 （2）由电路结构可知，电容器两端的电压等于电源路端电压，可得 则电容器的电荷量 电源的输出功率 （3）换成电压表后，开路，此时、串联，电压表测量两端的电压，根据闭合电路的欧姆定律可得 则电压表的示数为 【题型14 】 48．某同学采用如图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 (1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________（选填“M”或“N”）端； (2)按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为________（选填“a”“b”或“c”）。 (3)根据实验数据作出的图像如图丙所示，则该电池的内阻________Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)M (2)c (3)1.0 【详解】（1）为了保护电路，避免闭合开关后因电流过大而损坏电表，因此在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处，故应在M端。 （2）根据电路图可知实物图中导线c连接错误，应将c导线的两端分别连接电压表的“+”接线柱和开关S的右端接线柱。 （3）根据 可知图线的斜率绝对值为内阻，则 49．某种型号电池的电动势约为5 V，内阻很小。实验小组选择实验器材测量该电池的电动势和内阻，实验室可提供的器材有：电压表V（量程，内阻）、电流表A（量程，内阻很小）、定值电阻（阻值）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器、开关和导线若干。 据此回答下列问题： (1)实验小组设计如图甲所示的实验电路，虚线框a、b内分别接定值电阻，虚线框a内应接__________（选填“”或“”）。 (2)改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表、电流表的示数和如表所示，其中第__________次数据记录错误。 次数 1 2 3 4 5 6 7 电流 0.20 0.50 0.70 0.90 1.00 1.20 1.50 电压 2.38 2.05 1.83 1.61 1.63 1.28 0.95 (3)剔除表中的错误数据后，在图乙中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出图线。 (4)由图乙计算可得，该电池的电动势为__________，内阻为__________。（计算结果均保留2位小数） 【答案】(1) (2)5 (3) (4) 5.10/5.11/5.12/5.13/5.14/5.15/5.16/5.17/5.18/5.19/5.20 0.16/0.17/0.18/0.19/0.20/0.21 【详解】（1）电池电动势约为5V，电压表量程仅为3V，需要串联定值电阻扩大量程。电压表内阻为，串联相同阻值的后，总量程扩大为原来的2倍，可满足测量5V电动势的需求，因此虚线框a内应接。 （2）根据闭合电路欧姆定律可得 电流增大时，电压表读数一定减小。表格中第5次电流和电压数据均大于第4次，不符合变化规律，因此第5次数据错误。 （3）如图所示 （4）[1][2]由闭合电路欧姆定律整理得 因此图线的纵截距为，斜率绝对值为 根据正确数据拟合图线可得：纵截距约为，因此（5.10~5.20均可） 斜率绝对值 则 代入，得（0.16~0.21均可） 50．如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，进行了以下操作： （1）该小组先用多用电表直流2.5V挡粗略测量水果电池组的电动势，电表指针如图乙所示； （2）为了更准确地测量水果电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： A．待测水果电池组（内阻约为） B．电流表A（0~5mA，内阻为） C．电压表（0~3V，内阻约为） D．电压表（0~15V，内阻约为） E.滑动变阻器（） F.滑动变阻器（） G.开关、导线各若干 ①应该选择的实验电路是图中的________（选填“丙”或“丁”）； ②实验中电压表、滑动变阻器分别选( ) A．      B．      C．      D．   （3）确定好电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图戊所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势________V，内电阻________。（结果均保留三位有效数字） 【答案】 丁 B 2.28/2.27/2.26/2.29 // 【详解】[1]因水果电池的内阻远大于电流表内阻，且与电压表内阻相差不大，且电流表内阻已知，则应该选择的实验电路是图中的丁。 [2][3]实验中根据图乙可知电池的电动势约为1.50V，电压表应选量程3V的，滑动变阻器应选阻值与电池内阻相当的 故选B。 [4][5]根据闭合电路欧姆定律可得 即 则图像的纵截距即为电动势 图像斜率的绝对值即为内阻和电流表内阻之和 【题型15 】 51．兴趣小组的某同学用如图甲所示电路来测量某新型电源的电动势E、内阻r和电流表的内阻Rg。按图甲所示电路连接好器材后，该同学进行了以下操作： (1)断开S1和S2，先将电阻箱R的阻值调到_______（填“最大阻值”或“零”），闭合S1，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将S2闭合，调节电阻箱R′的阻值为R0时，电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处，则此电流表的内阻Rg＝________。（用R0表示） (2)保持S1和S2闭合、电阻箱R′的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，记录下电阻箱R的阻值及对应的电流表的示数I，得到多组R、I数据，绘制图像如图乙所示，图线的斜率为k，纵截距为b，则该新型电源的电动势为_______，内阻为_______。（用R0、k、b表示） 【答案】(1) 最大阻值 (2) 【详解】（1）[1] 开始时，要保证电路中的电流不超出电流表的量程，应将电路中的阻值调至最大，即先将电阻箱的阻值调到最大阻值； [2] 当电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处时，即 则通过电阻箱的电流 由 可得 （2）[1][2] 由（1）可知，通过电阻箱的电流为通过电流表电流的一半，根据闭合电路欧姆定律可知 整理可得 由图乙可得， 联立解得， 52．某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表（量程为，内阻） 电流表（量程为，内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为，允许的最大电流为） (1)用电流表和电阻箱改装一个量程为的电压表，电阻箱需与电流表_________（选填“串联”或“并联”），电阻箱接入电路的阻值_________。 (2)学习小组设计的部分电路如图甲所示，为尽量减小误差，电流表应接在________处（选填“1”或“2”）。电流表正确接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电流表和的示数分别为、，绘制图像如图乙所示，已知图线斜率的绝对值为，与纵轴的截距为，则电源的电动势_____，内阻_____。（用、、、表示） 【答案】(1) 串联 149 (2) 1 【详解】（1）[1]用电流表A1和电阻箱改装成一个量程为1.5V的电压表，需要将二者串联 [2]根据电压表改装原理有 代入数据解得 （2）[1]电流表A2应接在1处，因为改装的电压表所测的电压为实际路端电压，读出电流表A1、A2的示数和，可得干路电流为，可知路端电压和干路电流均为真实值 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 可得 结合图乙，可知纵截距为 斜率的绝对值为 联立解得， 【题型16 】 53．某兴趣小组设计如图甲所示电路，来测量一电池的电动势和内阻，已知电池内阻小于1Ω，现提供的其他器材如下： A．电压表V B．电阻箱R（0~99.9Ω） C．定值电阻 D．定值电阻 E.开关和导线若干 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，定值电阻应选择______（填“C”或“D”）。 (2)接入合适的定值电阻后，闭合开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时记录对应电压表的示数U，作出的图像如图乙所示，如果把电压表看作理想电表，则可得该电池的电动势______、内阻______。（均用a、b、c、、中相关字母表示）。 (3)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)C (2) (3)偏小 【详解】（1）若选，总电阻过大，电路电流太小，电阻箱两端电压太小，使得电压表指针的偏角变化太小，即在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不会太明显，测量误差大。故选择阻值较小的定值电阻，故选C。 （2）[1]把电压表当理想电表，根据闭合电路欧姆定律得 整理得 结合图像，纵轴截距为，因此 解得 [2]图像斜率 解得内阻 （3）考虑电压表分流作用，实际干路电流 整理得真实的关系为 则 解得 可知电动势的测量值小于真实值。 54．某兴趣小组设计如图甲所示电路，来测量一电池的电动势和内阻，已知电池内阻小于，现提供的其他器材如下： A．电压表 B．电阻箱 C．定值电阻 D．定值电阻 E.开关和导线若干 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，定值电阻应选择_________（填“C”或“D”）。 (2)接入合适的定值电阻后，闭合开关，多次改变电阻箱的阻值，同时记录对应电压表的示数，作出的图像如图乙所示，如果把电压表看作理想电表，则可得该电池的电动势_________、内阻_________。（均用中相关字母表示）。 (3)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)C (2) (3)偏小 【详解】（1）的定值电阻太大，使得电压表指针的偏角变化太小，即在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化太不明显，故定值电阻选择阻值较小的。 （2）[1][2]由闭合电路欧姆定律可得 解得 结合图乙可知 解得 （3）考虑到电压表的分流作用，则 解得 纵轴截距变大，为，可知测量值偏小 【题型17 】 55．浙江省沿海地区有很多海湾，利用潮汐发电具有得天独厚的优势。某海湾修建水坝后水面面积为。一昼夜大潮、小潮各出现一次，涨潮、退潮均可发电，共发电四次。大潮时坝内、外水位皆可涨至15m，小潮时皆可涨至14m。退潮后，无论大潮还是小潮，坝外水位皆降至10m。发电过程中坝内水面面积视为不变，机械能转化成电能的平均效率为20%，则（　　） A．大潮时一次涨潮坝内可增加水的重力势能约 B．大潮时一次涨潮和退潮共可发电约 C．小潮时一次退潮可发电约 D．此电站一昼夜可发电约 【答案】C 【详解】A．大潮水位差，一次涨潮增加的重力势能，故A错误； B．大潮单次涨/退潮发电量，一次涨潮加退潮共发电，故B错误； C．小潮水位差，一次退潮重力势能变化，发电量，故C正确； D．一昼夜共发电4次：大潮涨、大潮退、小潮涨、小潮退，总电能，故D错误。 故选C。 56．风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。若空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，则时间t内流向风轮机的最大风能为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】时间t内流向风轮机的最大风能， 联立得 故选B。 【点睛】 57．（多选）关于能源的利用，下列说法正确的是（　　） A．由于煤和石油的储量是无限的，没有必要开发太阳能和核能 B．能源的利用过程实质是能的转化过程 C．现在使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自太阳能 【答案】BCD 【详解】A．虽然我国的煤不和石油的储量十分丰富，但是它们是化石能源，用完以后不能再短时间内形成，太阳能和核能的开发和利用是十分重要的，故A错误； B．能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程，故B正确； C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油、天然气，故C正确； D．石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能，即间接来自太阳能，故D正确； 故选BCD。 58．人的身体在最佳状态下，只能把人体化学能的25%转化为有用的机械能。假如一位质量为60kg的登山运动员恰好具有这样的转化效率，若他平均每小时登高500m，那么，他在5h内共消耗的化学能为多少？（g取10m/s2） 【详解】设运动员克服重力做功的功率为P1，则 （） 则人体消耗化学能的功率为 （为转化效率） 运动员在5h内共消耗的化学能为 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 电能 能量守恒定律 【题型1 计算串联和并联电路的电功和电功率】 1 【题型2 电动机工作时的能量转化】 3 【题型3 含有电动机电路综合计算】 4 【题型4 电功和电功率定义、表达式及简单应用】 5 【题型5 电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比】 7 【题型6 闭合电路欧姆定律的内容及公式】 8 【题型7 电源的U-I图像】 9 【题型8 计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率】 11 【题型9 电源的最大输出功率及其条件】 12 【题型10 计算电源的电动势和内阻】 14 【题型11 利用局部→整体→局部的方法分析动态电路】 15 【题型12 含容电路中有关电荷量及其变化的计算】 16 【题型13 计算含容电路的电流和电压】 17 【题型14 利用伏安法测量电源的电动势和内阻】 19 【题型15 用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻】 21 【题型16 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻】 22 【题型17 能量的多种形式】 23 【题型1 】 1．“迷你”电饭锅有加热和保温两挡，工作电路如图所示，电饭锅在保温状态下的电路总功率是加热状态下的，则和关系正确的是（     ） A． B． C． D． 2．（多选）四个定值电阻连成如图所示的电路。、的规格为“10V，4W”，、的规格为“10V，2W”。、、、消耗功率分别为、、、，则（　　） A． B． C． D． 3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻为，为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到某位置，电压表示数为2V，此时消耗的电功率为。求： (1)的电流； (2)电源电压； (3)若滑动变阻器滑片调到阻值最大处，此时电压表示数为1V时，则滑动变阻器的最大阻值为多少？ 【题型2 】 4．如图所示为某款车载吸尘器，其额定功率为36W，给它加0.6V的电压时，电机不动，通过它的电流为0.6 A，给它加12V的电压时正常工作，吸尘器的直流电机线圈的电阻恒定，则（　　） A．直流电机线圈电阻为2 Ω B．吸尘器的额定电流为12 A C．吸尘器正常工作时的发热功率为9 W D．吸尘器正常工作时的机械功率为36 W 5．（多选）随着新能源汽车的普及，电池容量与能耗成为用户关注的核心指标。已知一款主流电动家用新能源汽车的电池容量为，在一段综合路况下行驶平均百公里能耗为。假设家用充电桩的输出电压，充电电流，则下列说法正确的是（　　） A．理论上充满一次电后能行驶的总里程为 B．该汽车电动机正常工作时的输出功率为 C．将电池电量从零充满至，所需要的时间约为 D．充满电时电池存储的电能为 6．一小型直流电动机接入电路中，电动机两端电压调为时，电动机不转，测得流过电动机的电流；电动机两端电压调为时，电动机正常工作，测得流过电动机的电流，求： (1)电动机线圈内阻； (2)电动机正常工作时的输出功率。 7．如图所示，闭合开关S，电动机恰好正常工作．已知定值电阻，灯泡的电阻，电动机线圈电阻，通过电动机的电流，通过灯泡的电流，求： (1)电阻R的电功率P； (2)10s内电动机输出的机械功W。 【题型3 】 8．如图所示，电源电动势为12V，内阻为，电阻为，为。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压为6V，线圈电阻为，当电动机正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．通过的电流为1A B．电源的输出功率为36W C．电动机产生的机械功率为10W D．若电动机卡住不转，电动机发热的功率为12W 9．（多选）某小车核心电路简化如图所示。电源电动势E=12V，内阻r=1Ω。电路中L为“6V，6W”的照明车灯（电阻恒定），M为直流电动机，R为滑动变阻器。当开关S1闭合、S2断开，调节R使车灯L正常发光；再保持R阻值不变，闭合S2启动电动机，小车匀速行驶。则下列说法正确的是（　　） A．R连入电路的阻值为6Ω B．闭合S2后，通过R的电流变大 C．闭合S2后，电源的输出功率一定变大 D．若闭合S2后灯泡L的功率变为额定功率的，则此时电动机的电流为 10．如图所示，电阻、，电动机M的内阻。电源电动势、内电阻。开关闭合后，理想电流表A的示数为0.4A。求： (1)电源的路端电压； (2)电动机M的输出功率。 11．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节 R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和 15.0 V。求∶ (1)这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。 (2)电动机的正常工作状态是匀速提升一个2kg的物体，则该物体竖直上升的速度多大？（g取） 【题型4 】 12．如图所示为洞头鹿西岛风电场，共有2台风力发电机，叶片转动时可形成半径为50 m的圆面。某时段风速为10 m/s，风向恰好与圆面垂直。已知空气密度为1.2 kg/m3，风力发电机将圆内10%的空气动能转化为电能，π取3。下列说法正确的是（     ） A．每秒冲击每台发电机叶片圆面的气流体积约为7.5×103 m3 B．每秒冲击每台发电机叶片圆面的空气动能约为4.5×106 J C．每台发电机发电功率约为9.0×105 W D．该发电场工作1小时，总发电量约为450 kWh 13．一电动自行车中电源铭牌标有“60 V  15 A·h”字样，假设工作时输出电压恒为60 V，额定功率为300 W，电动机内阻为1 Ω。某次在平直公路上行驶，人和车的总质量为120 kg，阻力恒为总重力的0.02倍，g取10 m/s2。下列说法正确的是（     ） A．额定工作电流为15 A B．充满电后该电池的总能量为900 J C．以额定功率行驶时，电动机内阻每分钟产生的热量为1.5×103 J D．以额定功率行驶时，在平直公路上行驶的最大速度约为12.5 m/s 14．（多选）风力发电将风的动能转化成机械能，再把机械能转化为电能。某风力发电机的叶片转动时形成直径为d的圆面，风向跟叶片转动的圆面垂直。假设空气的密度为，风速大小恒为v，此风力发电机能将圆面内20%的空气动能转化为电能，则下列说法正确的是（     ） A．在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流质量为 B．在时间t内，冲击风力发电机叶片圆面的气流质量为 C．此风力发电机的发电功率为 D．此风力发电机的发电功率为 15．某电动汽车采用的电池容量Q为75A·h，充电和工作时的电压U都为400V。 (1)充电桩的输出功率P为75kW，充电时能量转化效率η为80%。用此充电桩给剩50%电量的该车电池充至70%电量，求所需的时间。 (2)充满电后，车辆以匀速行驶时，电机工作电流I恒为15A。求电池80%的电量可维持该车此速度下最多行驶的里程。 【题型5 】 16．某商用三折叠屏手机，配备的电池容量为、电动势为3.7V，其有线充电功率稳定在80W，则（    ） A．“”是能量单位 B．若该手机平均待机电流为100mA，则该手机最长可待机28小时 C．电池充满电所储存的能量为 D．充电2分钟，有线充电器输出的能量为9600J 17．（多选）关于电源和电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势就是闭合电路中电源两极间的电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 C．电动势的数值等于电源每秒转换的能量 D．在电源内部电流从低电势处流向高电势处 18．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。    【题型6 】 19．小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节电动势为1.5 V的干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“2.2 V，0.25A”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，如果小张的判断是正确的，则由此可推算出（提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和）（     ） A．每节干电池的内电压为0.8 V B．每节干电池的内阻为1.6 Ω C．此小灯泡的电阻为0.55 Ω D．此小灯泡的额定功率为8.8 W 20．如图所示，直流电源电动势为E=5 V、内阻r=1 Ω，定值电阻R1=2 Ω，可变电阻R2的阻值范围为1~4 Ω。闭合开关S，调节可变电阻R2接入电路的阻值，以下说法正确的是（    ） A．当R2=1 Ω时，R1达到最大功率2 W B．当R2=1 Ω时，R2达到最大功率4 W C．当R2=1 Ω时，电源达到最大输出功率6 W D．当R2=1 Ω时，电路达到最大总功率12 W 21．（多选）正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为PTC热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（     ） A．电源的总功率减小，效率增大 B．电压表示数减小，电流表示数增大 C．该过程电容器充电 D．变小 22．如图所示，电阻、，电动机的内阻。电源电动势、内电阻。开关闭合后，理想电流表的示数为。求： (1)电源的路端电压； (2)电动机的输出功率。 23．新能源汽车的电源是由多个小电池组合而成。假设某新能源汽车中的某小电池，测得它不接负载时的电压为9V，短路电流为9A，若将该电池与两电阻器按如图所示连接成闭合电路，其中，。求： (1)该小电池的电动势E和内阻r； (2)闭合电路的路端电压U； (3)电阻器R2消耗的功率P。 【题型7 】 24．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的图像，虚线c为图线a、b交点处的切线。当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．硅光电池的电动势是 B．硅光电池的输出功率为 C．电路消耗的总功率是 D．硅光电池的内阻为 25．（多选）如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线III是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（     ） A．电源1与电源2的电动势之比是1∶1 B．电源1与电源2的内阻之比是7∶11 C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是2∶1 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25 26．在图甲的电路中，定值电阻，调节的阻值，得到多组电压表和电流表数据，作出图像如图乙所示，电压表和电流表均为理想电表。求该电源的： (1)电动势大小； (2)内阻大小。 【题型8 】 27．市面上有一种带小电扇的遮阳帽，电扇由太阳能电池供电。已知该款太阳能电池的电动势为E，内阻为r，给小电扇供电时，电路中的电流为I，电扇两端的电压为U。下列说法正确的是（     ） A．电路的总功率为UI B．小电扇的电阻为 C．太阳能电池的输出功率为EI D．太阳能电池内阻消耗的功率为 28．如图所示的电路中，电源的电动势、内阻，小灯泡L1和L2分别标有“1.5V，1.5W”、“1V，2W”字样，电动机M的内阻为。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，两灯泡均正常发光，电动机能正常工作。则下列说法正确的是（　　） A．流过电动机的电流为2A B．电动机的输出功率为1.5W C．电动机的效率为87.5% D．电源的效率为80% 29．（多选）在图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系，直线为某电阻的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻连接成闭合电路，则下列说法正确的是（　　） A．该电源的电动势为，内阻为 B．某电阻的阻值为 C．该电源的输出功率为 D．内、外电路消耗的电功率之比为 30．（多选）如图所示，电源的电动势E和内阻r均恒定，定值电阻R0=r。开关S闭合时，水平平行板电容器两极板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，电压表、电流表均为理想电表，R为光敏电阻（阻值随光照强度的增加而减小），电容器下极板接地。现减弱光照强度，电压表V2示数变化量的大小为，电流表A示数变化量的大小为，则下列说法正确的是（     ） A． B．电流表的示数变大 C．带电液滴将向下运动 D．电源的效率升高 31．如图所示电路，电源电动势为12V，，。已知电动机额定电压为6V，线圈电阻为0.5Ω，闭合开关后，电动机恰好正常工作，求： (1)电动机的机械功率P (2)电源的效率η 【题型9 】 32．在如图所示的电路中，电源电动势E = 12 V，内阻r = 8 Ω，定值电阻R1 = 2 Ω，R2 = 10 Ω，R3 = 20 Ω，滑动变阻器R4的取值范围为0 ~ 30 Ω，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。下列说法正确的是（　　） A．大于 B．不变，增大 C．R4的功率先增大后减小，最大值为0.36 W D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5 W 33．（多选）如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源的电动势为、内阻为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值是。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由最左端向最右端滑动过程中，下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．滑动变阻器消耗的功率一直变大 C．电源内部消耗的功率变小 D．电源的最大效率约为 34．北斗三号卫星在工作时用太阳能电池供电。某太阳能电池板不接负载时，两极间的电压是800mV，短路电流为40mA。现将该电池板与可调电阻（调节范围0-）连成一闭合电路，求： (1)若可调电阻为时，太阳能电池的路端电压； (2)太阳能电池的最大输出功率。 【题型10 】 35．如图，电阻的阻值为，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端，电流表示数为；若将、端分别接入、端，电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 36．（多选）在如图所示的U—I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（　　） A．电源的输出功率为4.0W B．电源的路端电压为4.0V，电源的效率为66.7% C．该电源的电动势为6.0V，电源内阻因发热损耗功率3.0W D．用更大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率增大 37．如图所示的电路中，定值电阻，电动机的额定电压为，额定电流为，内阻为，电流表为理想电流表。开关闭合、开关断开，电动机不转动，电流表的示数为；然后闭合开关，电动机正常工作。求： (1)电动机正常工作时，电动机的输出功率； (2)电源的电动势E和内阻r。 【题型11 】 38．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。如图所示为该调节功能的模拟电路简图，图中电路元件为光敏电阻，其阻值随外部环境光照强度增大而减小，屏幕亮度由灯泡调节，灯泡电阻不变，为定值电阻，电源内阻为r，且 。则当外部环境光照强度减小时（     ） A．灯泡两端电压减小 B．流过的电流减小 C．电源的输出功率减小 D．电源的供电效率减小 39．某同学自制电子秤的原理如图所示。托盘与金属弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。闭合开关S，托盘空载时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，所有测量均在电压表量程和弹簧弹性限度内。下列说法正确的是（     ） A．量物的质量增大，则电压表的示数减小 B．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更大的弹簧 C．若想让电子秤的量程变大，需更换劲度系数更小的弹簧 D．电压表的示数与称量物的质量成正比 40．（多选）如图所示，和为灯泡（阻值恒定不变），C为电容器，、为定值电阻，开关S处于闭合状态，电压表为理想电表。若某时刻电容器被击穿，则（     ） A．电压表读数变大 B．电压表读数减小 C．变亮 D．变暗 41．（多选）如图所示，电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为，两定值电阻、的阻值均为，电容器的电容为。初始时的滑片置于最上端，开关S掷于端。下列说法正确的是（　　） A．当的滑片向下移动时，两端的电压减小 B．当的滑片向下移动时，两端的电压增大 C．开关从掷向，流过的电流方向由到 D．开关从掷向，流过的电荷量为 【题型12 】 42．在如图所示的电路中，、均为定值电阻。当滑动变阻器的滑片缓慢向下移动时，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡L变暗 B．中电流变大 C．电源效率增大 D．点有向上的电流 43．（多选）如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值和平行板电容器的电容未知。当合上开关S1，断开开关S2，稳定后电容器的带电量为Q；保持开关S1闭合再闭合开关S2，稳定后电容器的带电量为0.9Q。下列说法正确的是（　　） A．电容器的电容为 B．从闭合开关S2至电路稳定的过程，电容器的电压变化量绝对值为 C．定值电阻的阻值为9r D．开关S1、S2闭合，稳定后，定值电阻无电流 44．如图所示，电源电动势，电容器的电容，定值电阻，灯泡电阻，电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，求： (1)流过电源的电流； (2)电动机的输出功率； (3)电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过电动机的电荷量。 【题型13 】 45．如图所示，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为平行板电容器，下端接地，电表均为理想电表。现将滑动变阻器的滑片置于最上端，闭合开关S，将一个带电液滴在点无初速释放，液滴恰能静止在点。若将滑片向下滑动，下列说法正确的是（     ） A．电流表和电压表的示数均增大 B．液滴带负电，将向上运动 C．点电势减小 D．设电压表和电流表示数变化量的绝对值分别为和， 46．（多选）在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器。电源的电动势为，内阻为，接通开关，质量为的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。已知为理想二极管，下列说法正确的是（    ） A．仅将的滑片向右移动，油滴将向上运动 B．仅将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C．仅减小电容器两极板间的距离，油滴将向下运动 D．仅断开开关，油滴将静止 47．如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，电流表为理想电表。闭合开关，稳定后 (1)求电流表的示数； (2)求电容器的带电量和电源的输出功率； (3)若将电流表换成理想电压表，求电压表的示数。 【题型14 】 48．某同学采用如图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 (1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________（选填“M”或“N”）端； (2)按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为________（选填“a”“b”或“c”）。 (3)根据实验数据作出的图像如图丙所示，则该电池的内阻________Ω（结果保留2位有效数字）。 49．某种型号电池的电动势约为5 V，内阻很小。实验小组选择实验器材测量该电池的电动势和内阻，实验室可提供的器材有：电压表V（量程，内阻）、电流表A（量程，内阻很小）、定值电阻（阻值）、定值电阻（阻值）、滑动变阻器、开关和导线若干。 据此回答下列问题： (1)实验小组设计如图甲所示的实验电路，虚线框a、b内分别接定值电阻，虚线框a内应接__________（选填“”或“”）。 (2)改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表、电流表的示数和如表所示，其中第__________次数据记录错误。 次数 1 2 3 4 5 6 7 电流 0.20 0.50 0.70 0.90 1.00 1.20 1.50 电压 2.38 2.05 1.83 1.61 1.63 1.28 0.95 (3)剔除表中的错误数据后，在图乙中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出图线。 (4)由图乙计算可得，该电池的电动势为__________，内阻为__________。（计算结果均保留2位小数） 50．如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，进行了以下操作： （1）该小组先用多用电表直流2.5V挡粗略测量水果电池组的电动势，电表指针如图乙所示； （2）为了更准确地测量水果电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： A．待测水果电池组（内阻约为） B．电流表A（0~5mA，内阻为） C．电压表（0~3V，内阻约为） D．电压表（0~15V，内阻约为） E.滑动变阻器（） F.滑动变阻器（） G.开关、导线各若干 ①应该选择的实验电路是图中的________（选填“丙”或“丁”）； ②实验中电压表、滑动变阻器分别选( ) A．      B．      C．      D．   （3）确定好电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图戊所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势________V，内电阻________。（结果均保留三位有效数字） 【题型15 】 51．兴趣小组的某同学用如图甲所示电路来测量某新型电源的电动势E、内阻r和电流表的内阻Rg。按图甲所示电路连接好器材后，该同学进行了以下操作： (1)断开S1和S2，先将电阻箱R的阻值调到_______（填“最大阻值”或“零”），闭合S1，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将S2闭合，调节电阻箱R′的阻值为R0时，电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处，则此电流表的内阻Rg＝________。（用R0表示） (2)保持S1和S2闭合、电阻箱R′的阻值不变，调节电阻箱R的阻值，记录下电阻箱R的阻值及对应的电流表的示数I，得到多组R、I数据，绘制图像如图乙所示，图线的斜率为k，纵截距为b，则该新型电源的电动势为_______，内阻为_______。（用R0、k、b表示） 52．某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表（量程为，内阻） 电流表（量程为，内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为，允许的最大电流为） (1)用电流表和电阻箱改装一个量程为的电压表，电阻箱需与电流表_________（选填“串联”或“并联”），电阻箱接入电路的阻值_________。 (2)学习小组设计的部分电路如图甲所示，为尽量减小误差，电流表应接在________处（选填“1”或“2”）。电流表正确接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电流表和的示数分别为、，绘制图像如图乙所示，已知图线斜率的绝对值为，与纵轴的截距为，则电源的电动势_____，内阻_____。（用、、、表示） 【题型16 】 53．某兴趣小组设计如图甲所示电路，来测量一电池的电动势和内阻，已知电池内阻小于1Ω，现提供的其他器材如下： A．电压表V B．电阻箱R（0~99.9Ω） C．定值电阻 D．定值电阻 E.开关和导线若干 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，定值电阻应选择______（填“C”或“D”）。 (2)接入合适的定值电阻后，闭合开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时记录对应电压表的示数U，作出的图像如图乙所示，如果把电压表看作理想电表，则可得该电池的电动势______、内阻______。（均用a、b、c、、中相关字母表示）。 (3)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比___（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 54．某兴趣小组设计如图甲所示电路，来测量一电池的电动势和内阻，已知电池内阻小于，现提供的其他器材如下： A．电压表 B．电阻箱 C．定值电阻 D．定值电阻 E.开关和导线若干 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，定值电阻应选择_________（填“C”或“D”）。 (2)接入合适的定值电阻后，闭合开关，多次改变电阻箱的阻值，同时记录对应电压表的示数，作出的图像如图乙所示，如果把电压表看作理想电表，则可得该电池的电动势_________、内阻_________。（均用中相关字母表示）。 (3)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比___（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【题型17 】 55．浙江省沿海地区有很多海湾，利用潮汐发电具有得天独厚的优势。某海湾修建水坝后水面面积为。一昼夜大潮、小潮各出现一次，涨潮、退潮均可发电，共发电四次。大潮时坝内、外水位皆可涨至15m，小潮时皆可涨至14m。退潮后，无论大潮还是小潮，坝外水位皆降至10m。发电过程中坝内水面面积视为不变，机械能转化成电能的平均效率为20%，则（　　） A．大潮时一次涨潮坝内可增加水的重力势能约 B．大潮时一次涨潮和退潮共可发电约 C．小潮时一次退潮可发电约 D．此电站一昼夜可发电约 56．风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能，风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。若空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，则时间t内流向风轮机的最大风能为（　　） A． B． C． D． 57．（多选）关于能源的利用，下列说法正确的是（　　） A．由于煤和石油的储量是无限的，没有必要开发太阳能和核能 B．能源的利用过程实质是能的转化过程 C．现在使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自太阳能 58．人的身体在最佳状态下，只能把人体化学能的25%转化为有用的机械能。假如一位质量为60kg的登山运动员恰好具有这样的转化效率，若他平均每小时登高500m，那么，他在5h内共消耗的化学能为多少？（g取10m/s2） / 学科网（北京）股份有限公司 $