第十二章 电能 能量守恒定律 单元培优卷-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十二章 电能 能量守恒定律 单元培优卷 高二上学期物理人教版必修第三册　第十二章 电能 能量守恒定律　·　解析版 知识点范围　1．电功、电功率与额定功率　2．焦耳定律与非纯电阻电路 3．电动势与闭合电路欧姆定律　4．电源的 U-I 图像　5．电源的功率与效率 6．动态电路与电路故障　7．含电容器电路与黑箱问题　8．测电源电动势和内阻　9．能源与可持续发展 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 16 题　基础过关 6 题（24 分）　能力提升 10 题（76 分）　满分 100 分　建议用时 90 分钟 一、基础过关题（24分） 本题组共6小题，每小题4分，共24分，含单项选择4题、多项选择2题。以电功与电功率、焦耳定律、电源的路端电压与输出功率的基本判断为主。 （一）单项选择题（16分） 本题组共4小题，每小题4分，共16分。 1．如图电路，三个阻值相同的电阻R，额定功率均为6W。改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三电阻最大总功率为（  ） A．18W B．12W C．9W D．6W 【答案】C 【详解】三个电阻中R3消耗的功率最大，则当R3的功率为6W时，三个电阻总功率最大，根据 R1、R2两端电压均等于R3电压的一半，则此时R1、R2消耗的功率等于R3功率的四分之一，则分别为1.5W，则三电阻最大总功率为 6W+1.5W+1.5W=9W 故选C。 2．某型号电动车使用“48V，0.48kW”电动机，由4个“12V，30A·h”内阻可忽略的电池串联起来供电，已知电动机的内阻为0.5Ω。下列说法正确的是（     ） A．四个电池充满电后储存的电能为1440J B．电动机正常工作时，输出的功率为480W C．电动机正常工作时，通过的电流为9.6A D．电动机正常工作时，电动机的热功率为50W 【答案】D 【详解】A．四个电池充满电后储存的总电能为，故A错误； B．电动机正常工作时额定输入功率为，电动机为非纯电阻用电器，输出功率，故B错误； C．电动机正常工作时，由得工作电流，故C错误； D．由焦耳定律，电动机的热功率，故D正确。 故选D。 3．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过隔膜嵌入负极，负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A．电池处于充电状态 B．电池内部电流方向从负极到正极 C．移动一个锂离子，需要消耗电能3.7J D．在电池中电荷量的单位通常表示为 【答案】A 【详解】A．电池放电时，带正电的锂离子在电池内部由负极移向正极；图中 Li+ 从正极脱嵌、穿过隔膜嵌入负极，移动方向与放电时相反，所以电池处于充电状态，A 正确。B．电流的方向是正电荷定向移动的方向，图中 Li+ 由正极移向负极，电池内部的电流方向也由正极到负极，B 错误。C．充电时加在电池两端的电压必须大于电动势，才能把电能充进电池。一个锂离子的电荷量为 ，把它由正极搬到负极，消耗的电能约为 ，不是 3.7 J，C 错误。D．电荷量的单位是库仑（C），电池上标注的 kW·h 是能量单位，电池上标注的 A·h 才是电荷量的常用单位，D 错误。故选 A。 4．如图所示，规格为6V，0.5A的小灯泡U-I图像过（0.2，1）、（0.4，3）两坐标点，现将三个这样的小灯泡并联后接在一个内阻为2Ω、电动势为6V的电源两端，待电路稳定后（　　） A．此时每个小灯泡的功率均约为1.2W B．此时每个小灯泡的功率均约为1.5W C．此时每个小灯泡的电阻均约为5Ω D．此时每个小灯泡的电阻均约为12Ω 【答案】B 【详解】电路稳定后，设每个小灯泡两端的电压均为U，通过每个小灯泡的电流均为I，则由闭合电路欧姆定律有 即 在题图中画出这个关系图像如图所示 两图像的交点坐标为（0.42,3.4），故每个小灯泡的电阻均为 每个小灯泡的功率均为 故选B。 （二）多项选择题（8分） 本题组共2小题，每小题4分，共8分，漏选不得分。 5．图甲为某电源E0的U-I图线，图乙为某小灯泡的伏安特性曲线，图丙为将电源E0、小灯泡串联的电路图，下列说法正确的是（     ） A．电源E0的内阻为 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．接通开关，小灯泡的功率约为1.1W D．接通开关，小灯泡的功率约为0.25W 【答案】AC 【详解】A．图甲直线斜率绝对值为电源内阻，，故A正确； B．小灯泡的电阻 由图乙可知，随电压增大，增大，即小灯泡电阻增大，故B错误； CD．接通开关后，电源的路端电压等于小灯泡两端电压，电路电流等于通过小灯泡的电流，由两图可得工作点约为、，小灯泡的功率，故C正确，D错误。 故选AC。 6．如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，和均为定值电阻，且阻值与电源内阻相等。为滑动变阻器，当的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表和V的示数分别为和U，电表和V的示数变化量绝对值为和，将的滑动触点向b端移动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．变大，变小 B．电源的输出功率一定增加 C．变化量大于变化量 D．比值一定不变 【答案】BD 【详解】A．将的滑动触点向b端移动的过程中，接入电路电阻减小，根据串反并同原理，可知电路的总电流变大，I1减小，I2增大，故A错误； B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，滑片滑动过程中外电路电阻变小，当滑动触点滑到b端时外电路只有定值电阻，根据题意可知与电源内阻的大小相等，所以此时电源输出功率最大，在滑动过程中电源的输出功率一直在变大，故B正确； C．根据 结合A选项分析电路的总电流变大，I1减小，I2增大，故变化量小于变化量，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有 由于题目中数据为绝对值，所以 比值一定不变，故D正确。 故选BD。 二、能力提升题（76分） 本题组共10小题，共76分。实验探究题6小题，每小题6分，共36分；解答题4小题，每小题10分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 （三）实验探究题（36分） 本题组共6小题，共36分，每小题6分。 7．某实验小组选用如图（a）所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。其中所选定值电阻阻值为。 (1)根据电路图，用笔代替导线把图（b）中的实物电路补充完整______。 (2)根据闭合电路欧姆定律，本实验中电压表的示数U与电流表的示数I的关系是______（用E、U、I、r和表示） (3)实验小组多次测量，利用图像法处理数据。用测出的U、I值绘出如图（c）所示的图像，根据图像得出该电池的电动势____V，内阻____。（结果均保留两位小数） (4)本实验中，考虑到电表不是理想电表，该电池的电动势测量值与真实值相比_______（选“偏大”、“偏小”或“不变”）。简述理由：_______________________________。 【答案】(1) (2)U=E-I（R0+r） (3) 2.90 0.60 (4) 偏小 由于电压表的分流作用 【详解】（1）根据电路图，实物电路连接如图所示 （2）根据闭合电路欧姆定律有E=U+I（R0+r） 可得U=E-I（R0+r） （3）[1]根据U=E-I（R0+r） 可知U-I图像的纵轴截距为电池的电动势，可得E=2.90V [2]图线斜率的绝对值为 又R0=2Ω，可得内阻r=0.60Ω （4）[1][2]本实验的电流表相对电池为外接法，误差来源是电压表的分流，使得电流表测量值小于干路的真实电流，根据E=U+I（R0+r）可知，电动势的测量值偏小。 8．某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3 V、内阻小于1 Ω，现提供的器材如下： A．手机电池； B．电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）； C．电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）； D．电阻箱R（0～99.9 Ω）； E．定值电阻R01＝2 Ω； F．定值电阻R02＝100 Ω； G．开关和导线若干。 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择________；定值电阻R0应选择________。（均选填实验器材前的标号） (2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的­图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1) C E (2) 【详解】（1）[1]电动势约为3 V，若使用电压表V1，无法达到量程，故应使用电压表V2。 [2]若使用定值电阻R02＝100 Ω，电压表示数偏小，且改变电阻箱阻值时，电压表示数变化范围也偏小，故应使用定值电阻R01＝2 Ω。 （2）[1][2]由闭合电路欧姆定律得 整理得 结合图乙知 斜率 解得 9．某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势E和内阻电动势标称值，允许最大放电电流为。实验室备有如下器材： 电压表；定值电阻阻值为；电阻箱；（）；开关S一只；导线若干。 (1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，闭合开关S，发现电压表有示数（不为零），调节R的阻值，示数不变，则电阻箱R发生___________（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，若是理想电压表，则___________（用E、、R、r表示）。该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的内阻___________。（结果保留两位有效数字） (3)若考虑电压表的___________作用，则电池内阻的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其真实值。 【答案】(1)断路 (2) 12 (3) 分流 小于 【详解】（1）闭合开关S，发现电压表有示数不为零，说明电压表与电源并联的部分电路是通路，且电阻箱所在支路没有短路，否则电压表示数为零。调节R的阻值，示数不变，说明电阻箱R发生断路。 （2）[1][2]若是理想电压表，则根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 结合图乙可知，图像纵截距、斜率分别为、 联立解得该锂电池的内阻为 （3）[1][2]若考虑电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 设图像的纵截距为b，斜率为k，则有， 联立解得， 若不考虑电压表的分流作用，由（2）的解答可得， 联立解得， 对比可得，即电池内阻的测量值小于其真实值。 10．现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻（已知约为1.5 V，约为1 Ω）。 (1)第一组采用图1所示电路。实验中调节滑动变阻器的阻值，记录电压表和电流表的示数，得到6组数据，绘制图像，如图2所示。根据图像，可得出干电池的电动势=________V，内阻=________Ω。（结果均保留两位小数） (2)第二组在没有电压表的情况下，设计了如图3所示的电路，完成了对同一电池的测量。 ①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。请说明哪个组内阻的测量结果较大？并说明形成这个结果的原因________。 ②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下，绘制以电流表读数I为纵坐标，将电流表和电阻箱读数表示出的电压U作为横坐标的关系图像。请在图4坐标系中分别用实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，定性、对比画出相关物理量之间关系________。 【答案】(1) 1.49 0.75 (2) 第二组的测量结果较大，电流表内阻不能忽略引起的误差 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律 图线的纵轴截距等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻。结合图2可得电源电动势 内阻 （2）①[1]第二组的内阻测量结果更大。 第一组内阻的测量值为电源内阻与电压表内阻的并联值，比真实值偏小；而第二组内阻的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，比真实值大。 原因是电流表内阻不能忽略引起的误差。 ②[2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 若考虑电流表内阻，则 则图像如图所示： 11．用如图所示的甲、乙、丙、丁四种方法测量某电源的电动势和内阻。其中R为滑动变阻器、电阻箱。 (1)图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是没有电表内阻影响的情况下的图像。甲方法与______（填“丙”或“丁”）相似，图像应为______。 A．    B．    C．   D． (2)电动势等于断路时电压，若图甲实验电路中由电压表与电源组成新等效电源，“等效电源”的电动势为，电压表内阻用表示，电源的电动势为E、内阻为r，则______。（用E、r、和表示） (3)结合丙图测量电源内阻，利用记录的电阻箱R的阻值和相应的电流表示数I，作出图线，如图所示。若电流表内阻Ω，则______V，______Ω。（保留2位有效数字） 【答案】(1) 丁 A (2) (3) 2.0 4.0 【详解】（1）[1][2]甲方法与丁同为电压表测量准确，电流表测量偏小，电流表相对电源外接时，测量的电动势和内阻均偏小，故图像应为A。 （2）若图甲实验电路中由电压表与电源组成新等效电源，“等效电源”的电动势为，由电动势等于断路时电压，则有 （3）[1][2]由丙图和闭合电路欧姆定律有 变形得 可知图像的斜率为 解得 可知图像的纵截距为 解得 12．某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A．电压表V1（量程为，内阻约为）      B．电压表（量程为，内阻约为） C．电阻箱（0~）   D．定值电阻    E.定值电阻 (1)该同学首先用多用电表的直流挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为________V。 (2)已知电池组的内阻约为，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表V应选择________（填“A”或“B”）；定值电阻应选择________（填“D”或“E”）。 (3)调节电阻箱R的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组R和U并记录。根据测得的多组数据，作出图线，如图丙所示，图线的纵轴截距为，横轴截距为，定值电阻的阻值用表示，则电源的电动势________，内阻________（结果均用题中字母表示）。 【答案】(1)5.2 (2) B D (3) 【详解】（1）该同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为。 （2）[1]电源电动势约为，则电压表应选用量程为6V的，即电压表V应选择B。 [2]可变电阻箱的阻值范围为，电压表测量电阻箱的电压，为使得电压表读数有明显偏转，则定值电阻应选择阻值较小的D。 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 结合图像有， 解得该电池组的电动势和内阻分别为， （四）解答题（40分） 本题组共4小题，共40分，每小题10分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图是电动起重机的电路示意图。电源电动势为，内阻为 ，电动机内阻 ，闭合开关后，标有“，”的灯泡正常发光，求： (1)通过灯泡的电流； (2)电动机的输出功率； (3)若用定值电阻替换电动机，使定值电阻功率最大（设灯泡电阻不变），求其最大功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）灯泡正常发光，由公式可得，通过灯泡的电流为 （2）由图可知，电动机与灯泡串联，则电动机两端电压为 电动机输入功率为 电动机发热功率为 电动机输出功率为 （3）灯泡电阻不变，则灯泡电阻为 用定值电阻替换电动机后，外电路为纯电阻电路。将电源内阻和灯泡电阻等效为新的电源内阻，则的电阻等于新电源内阻时，的功率最大，此时的阻值为 电路电流为 的最大功率为 14．如图甲所示为某品牌的共享电动自行车。某兴趣小组同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙所示。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，内阻r=1，电动机的内阻为RM=0.8，车灯电阻R=24（不变），电流表内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表示数为I=4A，此时电动机正常工作。 (1)当S1、S2都接通时，求车灯的两端电压U1，此时车灯电流I1 ； (2)求此时电源的输出功率； (3)求此时电动机的输出功率。 【答案】(1)； (2) (3) 【详解】（1）开关和都接通时，车灯与电动机并联，电流表测量干路电流。车灯两端电压等于电源路端电压，由闭合电路欧姆定律得，代入数据得 车灯为纯电阻元件，由欧姆定律得，代入数据得 （2）电源的输出功率等于供给外电路的电功率，由电功率公式得，代入第（1）问求得的路端电压，得 （3）设通过电动机的电流为。由并联电路的电流关系得，所以 电动机两端电压同样为。根据电功率公式和焦耳定律，电动机的输入功率和线圈发热功率分别为和 电动机正常工作，输入的电能转化为机械能和内能，由能量守恒，机械输出功率为 代入数据得 15．如图所示的电路中，电源电动势（内阻不计），电阻，，电容器的电容。求： (1)开关断开，闭合，稳定后电容器的带电量； (2)现保持闭合，再闭合，待电路稳定后，电容器上极板所带电荷量的变化量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）开关断开，电阻与电容器串联；电容器两端电压等于电阻两端的电压，即 稳定后电容器的带电量 （2）开关断开，闭合，由于上极板接电源负极，电势较低，故上极板带负电。现保持闭合，再闭合，此时电容器与电阻并联，电容器两端电压等于电阻两端的电压，即 稳定后电容器的带电量 此时电容器上极板接电源正极，电势较高，故上极板带正电，故电容器上极板电荷量的变化量 16．如图所示电路中，电源电压U＝18V，小灯泡L上标有“6V，3W”。设小灯泡电阻不随温度变化，电压表量程为0-15V，电阻箱的最大阻值足够大。调节电阻箱使其阻值R1＝6Ω，闭合电键S，这时小灯泡正常发光。 （1）求定值电阻的阻值R2。 （2）在保证电路中各器件安全工作的前提下，改变电阻箱的阻值，求小灯泡的最小功率P。 【答案】（1）4Ω；（2）0.75W 【详解】（1）小灯泡正常发光时 UL＝6V IL＝＝A＝0.5A 电压表示数为 UV＝U－UL＝18V－6V＝12V 通过电阻箱的电流为 I＝＝A＝2A 通过电阻R2的电流为 I＝（2－0.5）A＝1.5A 定值电阻的阻值为 R2＝＝Ω＝4Ω （2）在保证电路中各器件安全工作的前提下，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为UV＝15V时，小灯泡的功率最小，小灯泡两端电压为 UL＝U－UV＝（18－15）V＝3V 小灯泡的最小功率为 P＝＝W＝0.75W 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 电能 能量守恒定律 单元培优卷 高二上学期物理人教版必修第三册　第十二章 电能 能量守恒定律　·　学生版 知识点范围　1．电功、电功率与额定功率　2．焦耳定律与非纯电阻电路 3．电动势与闭合电路欧姆定律　4．电源的 U-I 图像　5．电源的功率与效率 6．动态电路与电路故障　7．含电容器电路与黑箱问题　8．测电源电动势和内阻　9．能源与可持续发展 班级________　姓名________　学号________　得分________ 全卷共 16 题　基础过关 6 题（24 分）　能力提升 10 题（76 分）　满分 100 分　建议用时 90 分钟 一、基础过关题（24分） 本题组共6小题，每小题4分，共24分，含单项选择4题、多项选择2题。以电功与电功率、焦耳定律、电源的路端电压与输出功率的基本判断为主。 （一）单项选择题（16分） 本题组共4小题，每小题4分，共16分。 1．如图电路，三个阻值相同的电阻R，额定功率均为6W。改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三电阻最大总功率为（  ） A．18W B．12W C．9W D．6W 2．某型号电动车使用“48V，0.48kW”电动机，由4个“12V，30A·h”内阻可忽略的电池串联起来供电，已知电动机的内阻为0.5Ω。下列说法正确的是（     ） A．四个电池充满电后储存的电能为1440J B．电动机正常工作时，输出的功率为480W C．电动机正常工作时，通过的电流为9.6A D．电动机正常工作时，电动机的热功率为50W 3．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过隔膜嵌入负极，负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V，则（　　） A．电池处于充电状态 B．电池内部电流方向从负极到正极 C．移动一个锂离子，需要消耗电能3.7J D．在电池中电荷量的单位通常表示为 4．如图所示，规格为6V，0.5A的小灯泡U-I图像过（0.2，1）、（0.4，3）两坐标点，现将三个这样的小灯泡并联后接在一个内阻为2Ω、电动势为6V的电源两端，待电路稳定后（　　） A．此时每个小灯泡的功率均约为1.2W B．此时每个小灯泡的功率均约为1.5W C．此时每个小灯泡的电阻均约为5Ω D．此时每个小灯泡的电阻均约为12Ω （二）多项选择题（8分） 本题组共2小题，每小题4分，共8分，漏选不得分。 5．图甲为某电源E0的U-I图线，图乙为某小灯泡的伏安特性曲线，图丙为将电源E0、小灯泡串联的电路图，下列说法正确的是（     ） A．电源E0的内阻为 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．接通开关，小灯泡的功率约为1.1W D．接通开关，小灯泡的功率约为0.25W 6．如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，和均为定值电阻，且阻值与电源内阻相等。为滑动变阻器，当的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表和V的示数分别为和U，电表和V的示数变化量绝对值为和，将的滑动触点向b端移动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．变大，变小 B．电源的输出功率一定增加 C．变化量大于变化量 D．比值一定不变 二、能力提升题（76分） 本题组共10小题，共76分。实验探究题6小题，每小题6分，共36分；解答题4小题，每小题10分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 （三）实验探究题（36分） 本题组共6小题，共36分，每小题6分。 7．某实验小组选用如图（a）所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。其中所选定值电阻阻值为。 (1)根据电路图，用笔代替导线把图（b）中的实物电路补充完整______。 (2)根据闭合电路欧姆定律，本实验中电压表的示数U与电流表的示数I的关系是______（用E、U、I、r和表示） (3)实验小组多次测量，利用图像法处理数据。用测出的U、I值绘出如图（c）所示的图像，根据图像得出该电池的电动势____V，内阻____。（结果均保留两位小数） (4)本实验中，考虑到电表不是理想电表，该电池的电动势测量值与真实值相比_______（选“偏大”、“偏小”或“不变”）。简述理由：_______________________________。 8．某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示，已知电池的电动势约为3 V、内阻小于1 Ω，现提供的器材如下： A．手机电池； B．电压表V1（量程为0～15 V，内阻约为10 kΩ）； C．电压表V2（量程为0～3 V，内阻约为10 kΩ）； D．电阻箱R（0～99.9 Ω）； E．定值电阻R01＝2 Ω； F．定值电阻R02＝100 Ω； G．开关和导线若干。 (1)如果要准确测量电池的电动势和内阻，电压表应选择________；定值电阻R0应选择________。（均选填实验器材前的标号） (2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析，于是在实验中改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，获取了多组数据，画出的­图像为一条直线，如图乙所示，若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字） 9．某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势E和内阻电动势标称值，允许最大放电电流为。实验室备有如下器材： 电压表；定值电阻阻值为；电阻箱；（）；开关S一只；导线若干。 (1)为测量锂电池的电动势E和内阻r，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，闭合开关S，发现电压表有示数（不为零），调节R的阻值，示数不变，则电阻箱R发生___________（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，若是理想电压表，则___________（用E、、R、r表示）。该同学通过改变电阻箱R的阻值，得到多组测量数据，根据数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的内阻___________。（结果保留两位有效数字） (3)若考虑电压表的___________作用，则电池内阻的测量值___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其真实值。 10．现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻（已知约为1.5 V，约为1 Ω）。 (1)第一组采用图1所示电路。实验中调节滑动变阻器的阻值，记录电压表和电流表的示数，得到6组数据，绘制图像，如图2所示。根据图像，可得出干电池的电动势=________V，内阻=________Ω。（结果均保留两位小数） (2)第二组在没有电压表的情况下，设计了如图3所示的电路，完成了对同一电池的测量。 ①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。请说明哪个组内阻的测量结果较大？并说明形成这个结果的原因________。 ②第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下，绘制以电流表读数I为纵坐标，将电流表和电阻箱读数表示出的电压U作为横坐标的关系图像。请在图4坐标系中分别用实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，定性、对比画出相关物理量之间关系________。 11．用如图所示的甲、乙、丙、丁四种方法测量某电源的电动势和内阻。其中R为滑动变阻器、电阻箱。 (1)图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是没有电表内阻影响的情况下的图像。甲方法与______（填“丙”或“丁”）相似，图像应为______。 A．    B．    C．   D． (2)电动势等于断路时电压，若图甲实验电路中由电压表与电源组成新等效电源，“等效电源”的电动势为，电压表内阻用表示，电源的电动势为E、内阻为r，则______。（用E、r、和表示） (3)结合丙图测量电源内阻，利用记录的电阻箱R的阻值和相应的电流表示数I，作出图线，如图所示。若电流表内阻Ω，则______V，______Ω。（保留2位有效数字） 12．某同学准备测量电池组的电动势和内阻。除被测电池组、开关、导线若干外，还有下列器材供选用： A．电压表V1（量程为，内阻约为）      B．电压表（量程为，内阻约为） C．电阻箱（0~）   D．定值电阻    E.定值电阻 (1)该同学首先用多用电表的直流挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图甲所示，则该电表读数为________V。 (2)已知电池组的内阻约为，为准确测量电池组的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路图，其中电压表V应选择________（填“A”或“B”）；定值电阻应选择________（填“D”或“E”）。 (3)调节电阻箱R的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组R和U并记录。根据测得的多组数据，作出图线，如图丙所示，图线的纵轴截距为，横轴截距为，定值电阻的阻值用表示，则电源的电动势________，内阻________（结果均用题中字母表示）。 （四）解答题（40分） 本题组共4小题，共40分，每小题10分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．如图是电动起重机的电路示意图。电源电动势为，内阻为 ，电动机内阻 ，闭合开关后，标有“，”的灯泡正常发光，求： (1)通过灯泡的电流； (2)电动机的输出功率； (3)若用定值电阻替换电动机，使定值电阻功率最大（设灯泡电阻不变），求其最大功率。 14．如图甲所示为某品牌的共享电动自行车。某兴趣小组同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙所示。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，内阻r=1，电动机的内阻为RM=0.8，车灯电阻R=24（不变），电流表内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表示数为I=4A，此时电动机正常工作。 (1)当S1、S2都接通时，求车灯的两端电压U1，此时车灯电流I1 ； (2)求此时电源的输出功率； (3)求此时电动机的输出功率。 15．如图所示的电路中，电源电动势（内阻不计），电阻，，电容器的电容。求： (1)开关断开，闭合，稳定后电容器的带电量； (2)现保持闭合，再闭合，待电路稳定后，电容器上极板所带电荷量的变化量。 16．如图所示电路中，电源电压U＝18V，小灯泡L上标有“6V，3W”。设小灯泡电阻不随温度变化，电压表量程为0-15V，电阻箱的最大阻值足够大。调节电阻箱使其阻值R1＝6Ω，闭合电键S，这时小灯泡正常发光。 （1）求定值电阻的阻值R2。 （2）在保证电路中各器件安全工作的前提下，改变电阻箱的阻值，求小灯泡的最小功率P。 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