资源简介

第十二章 素养提升(四)
一、选择题
1. 下列电器中主要利用电流的热效应工作的是(　 　)
A. 电扇 B. 电脑
C. 洗衣机 D. 电暖器
2. 如图所示为Maxwell超级电容器，其铭牌标有“3 V，3 000 F”。它是一种新型储能装置，不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、抗振动和抗冲击性能强的特点。下列关于该电容器的说法，正确的是(　 　)
A. 在3 V电压下才能正常工作
B. 充电时把电能转化为化学能和内能
C. 工作电压是3 V时，电容才是3 000 F
D. 加额定电压时所储存的电荷量是手机锂电池(其铭牌标有“4.2 V，4 000 mA·h”)容纳的最大电荷量的
3. [2025·杭州期末]如图所示为某中学安装的432块太阳能多晶硅电池板，每块电池板面积为2 m2，平均每天光照按10 h计算，利用这些电池板收集太阳能发电，光电转换效率约为16.5%，发电总功率可达118 kW，工作电压为380 V，设备使用寿命在25年以上。发电总功率的30%供学校使用。下列说法中，正确的是(　 　)
A. 该光伏项目年发电量约为4.3×105 kW·h
B. 若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为4.6×1010 J
C. 该光伏项目的工作总电流约为0.31 A
D. 每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为1.7 kW·h
4. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 通过电动机的电流为12 A
B. 电动机的输入功率为24 W
C. 电动机的输出功率为12 W
D. 电动机的热功率为2 W
5. 近年来，电动汽车以车载电源为动力，因对环境的污染小、节约能源，深受大众青睐。某品牌的一款电动汽车的车载电源额定输出电压为360 V，电池容量为213 A·h。该款汽车现以额定输出电压在平直公路上匀速行驶，速度大小为100 km/h，此时电源的输出功率为18 kW。若不考虑各种能量的转化效率，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电源的电动势一定为360 V
B. 干路电流为5 A
C. 汽车所受阻力为180 N
D. 充满电的该款汽车在这种情况下，最多可以行驶426 km
6. (多选)如图所示，在同一坐标系中分别画出某定值电阻和某电源的U－I图像，两图线与横轴夹角分别为α、β，且α=β。若将该定值电阻与该电源串联形成闭合回路，下列说法中，正确的有(　 　)
A. 该定值电阻与该电源内阻大小无法比较
B. 1表示定值电阻的U－I图像，2表示电源的U－I图像
C. 此时电源效率达到最大
D. 此时电源输出功率达到最大
7. (多选)汽车电动机启动时，车灯会瞬间变暗。为探究这一现象产生的原因，某同学设计的实验电路如图所示，L1、L2为相同的两个灯泡，电源内阻不可忽略。先闭合开关S1，两灯均正常发光，再闭合开关S2，则闭合S2瞬间，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电压表示数不变 B. 电压表示数减小
C. 电流表示数减小 D. 电流表示数增大
8. (多选)[2025·宁波期中]如图甲所示，定值电阻R0=1.0 Ω，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得到多组R、I值，并作出了如图乙所示的R－图线(电流表内阻近似为0)，下列说法中，正确的有(　 　)
甲　 　乙
A. 电源电动势为5.0 V
B. 电源内阻为1.5 Ω
C. 利用该装置测得的电动势大于其真实值
D. 利用该装置测得的内阻大于其真实值
二、非选择题
9. 一同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材：待测电源(电动势约为3 V，内阻约为7 Ω)、保护电阻R1(阻值为10 Ω)、滑动变阻器R(阻值范围是0~20 Ω)、电流表、电压表、开关S、导线若干。他的主要实验步骤如下：
①按如图甲所示的方式连接电路；
②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
④以U为纵坐标、I为横坐标，作出U－I图像。
甲　 　乙
(1)测量电源的电动势和内阻，电压表应选用　 　，电流表应选用　 　。
A. 电压表(0~15 V，内阻约为15 kΩ)
B. 电压表(0~3 V，内阻约为3 kΩ)
C. 电流表(0~300 mA，内阻约为2 Ω)
D. 电流表(0~30 mA，内阻约为20 Ω)
(2)用该电路测量出多组数据，作出如图乙所示的U－I图像，则待测电源电动势E=　 　V，内阻r=　 　Ω。(结果均保留2位有效数字)
10. [2025·丽水期末]中国新能源汽车产业领跑全球“赛道”。物理实验小组在老师的指导下测量一片新能源电动车废旧电池的电动势和内阻。现有如下器材：
A. 待测电池(电动势E约为3.50 V，内阻r约为几百毫欧)；
B. 定值电阻R0=3 Ω；
C. 电阻箱R(0~99.99 Ω)；
D. 模拟电压传感器(量程0~5 V，内阻非常大)；
E. 开关S一个，导线若干。
(1)实验电路图如图甲，闭合开关S，多次调节电阻箱阻值R，记录多组R的数值及相应的模拟电压传感器读数U，根据所得数据作出图像如图乙所示，则可得电池电动势E=　 　V(结果保留3位有效数字)，r=　 　Ω(结果保留2位有效数字)。
甲 乙
(2)换用普通电压表(量程0~5 V，内阻约2 kΩ)重复该实验，根据所得数据作出图像，a为使用模拟电压传感器作出的图线，b为使用普通电压表作出的图线，下列图像能够正确反映两图线间关系的是　 　。
A. B.
C. D.
11. [2025·绍兴期末]如图所示，电源电动势E=8.0 V，内阻r=1.0 Ω，定值电阻R1=5.0 Ω，R2=4.0 Ω，电容器的电容C=4×10－5 F，电动机线圈的电阻R=1.0 Ω，电压表为理想电表。
(1)闭合开关S1，断开开关S2，求稳定后电压表的示数U。
(2)同时闭合开关S1和S2，稳定后，电动机正常工作，流过电阻R1的电流I1=0.6 A，求：
①电容器所带电荷量q；
②电动机的输出功率P。
12. 家用小型电动三轮车简化的电路图如图所示，灯泡L为夜间行驶照明使用，电机M给三轮车施加牵引力。已知电源的电动势为E=60 V，内阻为r=0.5 Ω，灯泡的额定电流为I=2 A，电机的内阻为r0=0.2 Ω，某次夜间行驶，只闭合S2打开车灯，灯泡正常发光。再闭合S1启动三轮车，理想电流表的示数变为13.8 A，灯泡电阻不变。求：
(1)灯泡的额定功率；
(2)电机的效率。(共18张PPT)
本章素养提升(四)
高中物理 必修 第三册
电能　能量守恒定律
第十二章
D
一、选择题
1. 下列电器中主要利用电流的热效应工作的是(　 　)
A. 电扇 B. 电脑
C. 洗衣机 D. 电暖器
【解析】 暖手宝是主要利用电流的热效应工作的电器，D正确。
2. 如图所示为Maxwell超级电容器，其铭牌标有“3 V，3 000 F”。它是一种新型储能装置，不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、抗振动和抗冲击性能强的特点。下列关于该电容器的说法，正确的是(　 　)
A. 在3 V电压下才能正常工作
B. 充电时把电能转化为化学能和内能
C. 工作电压是3 V时，电容才是3 000 F
D. 加额定电压时所储存的电荷量是手机锂电池(其铭牌标有“4.2 V，4 000 mA·h”)容纳的最
大电荷量的
D
【解析】 由超级电容器的铭牌标示“3 V，3 000 F”，知其额定电压为3 V，表明它工作时的电压不能超过3 V，A错误；电容器的功能是储存电能，电容器充电时是把电能转化为电场能储存在电容器里，并没有转化为化学能，B错误；电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，其大小与电压和电荷量都没有关系，C错误；超级电容器容纳的电荷量为Q=CU=3 000 F×3 V=9 000 C，手机锂电池(其铭牌标有“4.2 V，4 000 mA·h”)容纳的电荷量q=4 000 mA·h=4 A×3 600 s=14 400 C，则，D正确。
3. [2025·杭州期末]如图所示为某中学安装的432块太阳能多晶硅电池板，每块电池板面积为2 m2，平均每天光照按10 h计算，利用这些电池板收集太阳能发电，光电转换效率约为16.5%，发电总功率可达118 kW，工作电压为380 V，设备使用寿命在25年以上。发电总功率的30%供学校使用。下列说法中，正确的是(　 　)
A. 该光伏项目年发电量约为4.3×105 kW·h
B. 若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为4.6×1010 J
C. 该光伏项目的工作总电流约为0.31 A
D. 每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为1.7 kW·h
【解析】 该光伏项目年发电量约为E=Pt=118×365×10 kW·h≈4.3×105 kW·h，A正确；若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为E学校=E×30%≈4.6×1011 J，B错误；该光伏项目的工作总电流约为I=≈310 A，C错误；每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为E0=≈16.5 kW·h，D错误。
A
4. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 通过电动机的电流为12 A
B. 电动机的输入功率为24 W
C. 电动机的输出功率为12 W
D. 电动机的热功率为2 W
【解析】 灯泡与电动机串联，通过的电流相等，则电流I==2 A，A错误；电动机两端的电压为UM=U－UL=6 V，所以电动机的输入功率为P=UMI=12 W，B错误；电动机的发热功率为P热=I2RM=2 W，电动机的输出功率为P出=P－P热=10 W，C错误，D正确。
D
5. 近年来，电动汽车以车载电源为动力，因对环境的污染小、节约能源，深受大众青睐。某品牌的一款电动汽车的车载电源额定输出电压为360 V，电池容量为213 A·h。该款汽车现以额定输出电压在平直公路上匀速行驶，速度大小为100 km/h，此时电源的输出功率为18 kW。若不考虑各种能量的转化效率，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电源的电动势一定为360 V B. 干路电流为5 A
C. 汽车所受阻力为180 N D. 充满电的该款汽车在这种情况下，最多可以行驶426 km
【解析】 根据闭合电路欧姆定律，可知电源电动势等于输出电压和内电压之和，所以电源的电动势一定大于360 V，A错误；干路电流为I==50 A，B错误；当汽车匀速行驶时，阻力与牵引力大小相等，则Ff==648 N，C错误；充满电的该款汽车在这种情况下，可以行驶的最长时间为t==4.26 h，最多可以行驶的距离为s=vt=426 km，D正确。
D
6. (多选)如图所示，在同一坐标系中分别画出某定值电阻和某电源的
U－I图像，两图线与横轴夹角分别为α、β，且α=β。若将该定值电阻
与该电源串联形成闭合回路，下列说法中，正确的有(　 　)
A. 该定值电阻与该电源内阻大小无法比较
B. 1表示定值电阻的U－I图像，2表示电源的U－I图像
C. 此时电源效率达到最大
D. 此时电源输出功率达到最大
【解析】 定值电阻的U－I图像的斜率表示电阻，电源U－I图像的斜率的绝对值表示内电阻，则由图可得，两者阻值相等，A错误；根据题意得，当外电流增大时，定值电阻两端的电压增大，可知1表示定值电阻的U－I图像，2表示电源的U－I图像，B正确；对于电源，当内、外电路的电阻相等时，输出功率最大，而外电路电阻越大，电源效率越大，C错误，D正确。
BD
7. (多选)汽车电动机启动时，车灯会瞬间变暗。为探究这一现象产生的原因，某同学设计的实验电路如图所示，L1、L2为相同的两个灯泡，电源内阻不可忽略。先闭合开关S1，两灯均正常发光，再闭合开关S2，则闭合S2瞬间，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 电压表示数不变 B. 电压表示数减小
C. 电流表示数减小 D. 电流表示数增大
【解析】 闭合S2瞬间，由于电路多并联了负载，可知电路总电阻减小，则电路总电流I增大，路端电压U减小；则电压表示数减小，电流表示数增大。A、C错误，B、D正确。
BD
8. (多选)[2025·宁波期中]如图甲所示，定值电
阻R0=1.0 Ω，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得
到多组R、I值，并作出了如图乙所示的R－图
线(电流表内阻近似为0)，下列说法中，正确的
有(　 　)
A. 电源电动势为5.0 V
B. 电源内阻为1.5 Ω
C. 利用该装置测得的电动势大于其真实值
D. 利用该装置测得的内阻大于其真实值
【解析】 根据闭合电路欧姆定律I=，解得R=E×－(r＋R0) ，根据图像有E= V=5.0 V，r＋R0=2.5 Ω，解得r=1.5 Ω，A、B正确；该装置电流表内阻未知，实际的表达式为I=，整理R=E×－(r＋R0＋RA)，因此可发现电流表内阻对斜率无影响，则测量的电动势等于真实电动势，由于电流表具有一定内阻，所以内阻的测量值大于真实值，C错误，D正确。
甲　 　乙
ABD
二、非选择题
9. 一同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材：待测电源(电动势约为3 V，内阻约为7 Ω)、保护电阻R1(阻值为10 Ω)、滑动变阻器R(阻值范围是0~20 Ω)、电流表、电压表、开关S、导线若干。他的主要实验步骤如下：
①按如图甲所示的方式连接电路；
②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电
流表的示数I；
④以U为纵坐标、I为横坐标，作出U－I图像。
甲
(1)测量电源的电动势和内阻，电压表应选用　 　，电流表应选用　 　。
A. 电压表(0~15 V，内阻约为15 kΩ)
B. 电压表(0~3 V，内阻约为3 kΩ)
C. 电流表(0~300 mA，内阻约为2 Ω)
D. 电流表(0~30 mA，内阻约为20 Ω)
(2)用该电路测量出多组数据，作出如图乙所示的U－I图像，则待测电
源电动势E=　 　V，内阻r=　 　Ω。(结果均保留2位有效数字)
【解析】 (1)由于待测电源的电动势约为3 V，故电压表应该选择B；由于电路中的最大电流约为=176 mA，故电流表应该选择C。
(2)由闭合电路欧姆定律可得U=E－Ir，故该图像与纵轴的交点即为电源电动势，电动势为3.0 V；该图像斜率的绝对值即表示电源内阻，故电源内阻为7.2 Ω。
　 　乙
3.0
7.2
B
C
10. [2025·丽水期末]中国新能源汽车产业领跑全球“赛道”。物理实验小组在老师的指导下测量一片新能源电动车废旧电池的电动势和内阻。现有如下器材：
A. 待测电池(电动势E约为3.50 V，内阻r约为几百毫欧)；
B. 定值电阻R0=3 Ω；
C. 电阻箱R(0~99.99 Ω)；
D. 模拟电压传感器(量程0~5 V，内阻非常大)；
E. 开关S一个，导线若干。
(1)实验电路图如图甲，闭合开关S，多次调节电阻箱阻值R，记录多组R的数值及相应的模拟电压传感器读数U，根据所得数据作出图像如图乙所示，则可得电池电动势E=　 　V(结果保留3位有效数字)，r=　 　Ω(结果保留2位有效数字)。
甲
乙
3.70
0.33
(2)换用普通电压表(量程0~5 V，内阻约2 kΩ)重复该实验，根据所得数据作出图像，a为使用模拟电压传感器作出的图线，b为使用普通电压表作出的图线，下列图像能够正确反映两图线间关系的是　 　。
A. B.
C. D.
D
【解析】 (1)根据闭合电路欧姆定律可得E=U＋(r＋R0)，可得·，结合图像可得=0.27，k==0.9，解得E≈3.70 V，r≈0.33 Ω。
(2)换用普通电压表后，考虑电压表内阻，由闭合电路欧姆定律可得E=U＋I(R0＋r)=U＋(R0＋r)，整理得·，可知图像的斜率不变，纵轴截距变大，D正确。
11. [2025·绍兴期末]如图所示，电源电动势E=8.0 V，内阻r=1.0 Ω，定值电阻R1=5.0 Ω，R2=4.0 Ω，电容器的电容C=4×10－5 F，电动机线圈的电阻R=1.0 Ω，电压表为理想电表。
(1)闭合开关S1，断开开关S2，求稳定后电压表的示数U。
(2)同时闭合开关S1和S2，稳定后，电动机正常工作，流过电阻R1的电流I1=0.6 A，求：
①电容器所带电荷量q；
②电动机的输出功率P。
【答案】(1)3.2 V　(2)①1.6×10－4 C　②1.04 W
【解析】 (1)此时电压表的示数为R2两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可知U=E，代入数据解得U=3.2 V。
(2)①此时电容器与R2并联，设电阻R1两端的电压为U1，则有U1=I1R1=3.0 V，设电阻R2两端的电压为U2，则有U2=(E－U1)，解得U2=4.0 V，电容器所带电荷量q=U2C=1.6×10－4 C。
②设流过电动机的电流为I2，则I2=－I1=0.4 A，电动机的输出功率P=U1I2－R，解得P=1.04 W。
12. 家用小型电动三轮车简化的电路图如图所示，灯泡L为夜间行驶照明使
用，电机M给三轮车施加牵引力。已知电源的电动势为E=60 V，内阻为
r=0.5 Ω，灯泡的额定电流为I=2 A，电机的内阻为r0=0.2 Ω，某次夜间行
驶，只闭合S2打开车灯，灯泡正常发光。再闭合S1启动三轮车，理想电流
表的示数变为13.8 A，灯泡电阻不变。求：
(1)灯泡的额定功率；
(2)电机的效率。
【答案】(1)118 W　(2)95.5%
【解析】 (1)只闭合开关S2，灯泡正常发光，由闭合电路欧姆定律可得U=E－Ir，灯泡的额定功率P=UI=118 W。
(2)闭合开关S1启动三轮车，电动机两端的电压U'=E－I'r=53.1 V，灯泡的电阻R==29.5 Ω，则流过电动机的电流I2=I'－I1=12 A，则电动机的总功率PM=U'I2=637.2 W，电动机消耗的热功率P热=r0=28.8 W，电动机的效率η=×100%≈95.5%。　第十二章 素养提升(四)
一、选择题
1. 下列电器中主要利用电流的热效应工作的是(　D　)
A. 电扇 B. 电脑
C. 洗衣机 D. 电暖器
【解析】 暖手宝是主要利用电流的热效应工作的电器，D正确。
2. 如图所示为Maxwell超级电容器，其铭牌标有“3 V，3 000 F”。它是一种新型储能装置，不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、抗振动和抗冲击性能强的特点。下列关于该电容器的说法，正确的是(　D　)
A. 在3 V电压下才能正常工作
B. 充电时把电能转化为化学能和内能
C. 工作电压是3 V时，电容才是3 000 F
D. 加额定电压时所储存的电荷量是手机锂电池(其铭牌标有“4.2 V，4 000 mA·h”)容纳的最大电荷量的
【解析】 由超级电容器的铭牌标示“3 V，3 000 F”，知其额定电压为3 V，表明它工作时的电压不能超过3 V，A错误；电容器的功能是储存电能，电容器充电时是把电能转化为电场能储存在电容器里，并没有转化为化学能，B错误；电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，其大小与电压和电荷量都没有关系，C错误；超级电容器容纳的电荷量为Q=CU=3 000 F×3 V=9 000 C，手机锂电池(其铭牌标有“4.2 V，4 000 mA·h”)容纳的电荷量q=4 000 mA·h=4 A×3 600 s=14 400 C，则，D正确。
3. [2025·杭州期末]如图所示为某中学安装的432块太阳能多晶硅电池板，每块电池板面积为2 m2，平均每天光照按10 h计算，利用这些电池板收集太阳能发电，光电转换效率约为16.5%，发电总功率可达118 kW，工作电压为380 V，设备使用寿命在25年以上。发电总功率的30%供学校使用。下列说法中，正确的是(　A　)
A. 该光伏项目年发电量约为4.3×105 kW·h
B. 若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为4.6×1010 J
C. 该光伏项目的工作总电流约为0.31 A
D. 每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为1.7 kW·h
【解析】 该光伏项目年发电量约为E=Pt=118×365×10 kW·h≈4.3×105 kW·h，A正确；若该校仅用太阳能供电，则该校一年用电量约为E学校=E×30%≈4.6×1011 J，B错误；该光伏项目的工作总电流约为I=≈310 A，C错误；每块电池板每天吸收的太阳辐射能量约为E0=≈16.5 kW·h，D错误。
4. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法中，正确的是(　D　)
A. 通过电动机的电流为12 A
B. 电动机的输入功率为24 W
C. 电动机的输出功率为12 W
D. 电动机的热功率为2 W
【解析】 灯泡与电动机串联，通过的电流相等，则电流I==2 A，A错误；电动机两端的电压为UM=U－UL=6 V，所以电动机的输入功率为P=UMI=12 W，B错误；电动机的发热功率为P热=I2RM=2 W，电动机的输出功率为P出=P－P热=10 W，C错误，D正确。
5. 近年来，电动汽车以车载电源为动力，因对环境的污染小、节约能源，深受大众青睐。某品牌的一款电动汽车的车载电源额定输出电压为360 V，电池容量为213 A·h。该款汽车现以额定输出电压在平直公路上匀速行驶，速度大小为100 km/h，此时电源的输出功率为18 kW。若不考虑各种能量的转化效率，下列说法中，正确的是(　D　)
A. 电源的电动势一定为360 V
B. 干路电流为5 A
C. 汽车所受阻力为180 N
D. 充满电的该款汽车在这种情况下，最多可以行驶426 km
【解析】 根据闭合电路欧姆定律，可知电源电动势等于输出电压和内电压之和，所以电源的电动势一定大于360 V，A错误；干路电流为I==50 A，B错误；当汽车匀速行驶时，阻力与牵引力大小相等，则Ff==648 N，C错误；充满电的该款汽车在这种情况下，可以行驶的最长时间为t==4.26 h，最多可以行驶的距离为s=vt=426 km，D正确。
6. (多选)如图所示，在同一坐标系中分别画出某定值电阻和某电源的U－I图像，两图线与横轴夹角分别为α、β，且α=β。若将该定值电阻与该电源串联形成闭合回路，下列说法中，正确的有(　BD　)
A. 该定值电阻与该电源内阻大小无法比较
B. 1表示定值电阻的U－I图像，2表示电源的U－I图像
C. 此时电源效率达到最大
D. 此时电源输出功率达到最大
【解析】 定值电阻的U－I图像的斜率表示电阻，电源U－I图像的斜率的绝对值表示内电阻，则由图可得，两者阻值相等，A错误；根据题意得，当外电流增大时，定值电阻两端的电压增大，可知1表示定值电阻的U－I图像，2表示电源的U－I图像，B正确；对于电源，当内、外电路的电阻相等时，输出功率最大，而外电路电阻越大，电源效率越大，C错误，D正确。
7. (多选)汽车电动机启动时，车灯会瞬间变暗。为探究这一现象产生的原因，某同学设计的实验电路如图所示，L1、L2为相同的两个灯泡，电源内阻不可忽略。先闭合开关S1，两灯均正常发光，再闭合开关S2，则闭合S2瞬间，下列说法中，正确的是(　BD　)
A. 电压表示数不变 B. 电压表示数减小
C. 电流表示数减小 D. 电流表示数增大
【解析】 闭合S2瞬间，由于电路多并联了负载，可知电路总电阻减小，则电路总电流I增大，路端电压U减小；则电压表示数减小，电流表示数增大。A、C错误，B、D正确。
8. (多选)[2025·宁波期中]如图甲所示，定值电阻R0=1.0 Ω，闭合开关S，改变电阻箱R阻值，得到多组R、I值，并作出了如图乙所示的R－图线(电流表内阻近似为0)，下列说法中，正确的有(　ABD　)
甲　 　乙
A. 电源电动势为5.0 V
B. 电源内阻为1.5 Ω
C. 利用该装置测得的电动势大于其真实值
D. 利用该装置测得的内阻大于其真实值
【解析】 根据闭合电路欧姆定律I=，解得R=E×－(r＋R0) ，根据图像有E= V=5.0 V，r＋R0=2.5 Ω，解得r=1.5 Ω，A、B正确；该装置电流表内阻未知，实际的表达式为I=，整理R=E×－(r＋R0＋RA)，因此可发现电流表内阻对斜率无影响，则测量的电动势等于真实电动势，由于电流表具有一定内阻，所以内阻的测量值大于真实值，C错误，D正确。
二、非选择题
9. 一同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材：待测电源(电动势约为3 V，内阻约为7 Ω)、保护电阻R1(阻值为10 Ω)、滑动变阻器R(阻值范围是0~20 Ω)、电流表、电压表、开关S、导线若干。他的主要实验步骤如下：
①按如图甲所示的方式连接电路；
②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
④以U为纵坐标、I为横坐标，作出U－I图像。
甲　 　乙
(1)测量电源的电动势和内阻，电压表应选用　B　，电流表应选用　C　。
A. 电压表(0~15 V，内阻约为15 kΩ)
B. 电压表(0~3 V，内阻约为3 kΩ)
C. 电流表(0~300 mA，内阻约为2 Ω)
D. 电流表(0~30 mA，内阻约为20 Ω)
(2)用该电路测量出多组数据，作出如图乙所示的U－I图像，则待测电源电动势E=　3.0　V，内阻r=　7.2　Ω。(结果均保留2位有效数字)
【解析】 (1)由于待测电源的电动势约为3 V，故电压表应该选择B；由于电路中的最大电流约为=176 mA，故电流表应该选择C。
(2)由闭合电路欧姆定律可得U=E－Ir，故该图像与纵轴的交点即为电源电动势，电动势为3.0 V；该图像斜率的绝对值即表示电源内阻，故电源内阻为7.2 Ω。
10. [2025·丽水期末]中国新能源汽车产业领跑全球“赛道”。物理实验小组在老师的指导下测量一片新能源电动车废旧电池的电动势和内阻。现有如下器材：
A. 待测电池(电动势E约为3.50 V，内阻r约为几百毫欧)；
B. 定值电阻R0=3 Ω；
C. 电阻箱R(0~99.99 Ω)；
D. 模拟电压传感器(量程0~5 V，内阻非常大)；
E. 开关S一个，导线若干。
(1)实验电路图如图甲，闭合开关S，多次调节电阻箱阻值R，记录多组R的数值及相应的模拟电压传感器读数U，根据所得数据作出图像如图乙所示，则可得电池电动势E=　3.70　V(结果保留3位有效数字)，r=　0.33　Ω(结果保留2位有效数字)。
甲 乙
(2)换用普通电压表(量程0~5 V，内阻约2 kΩ)重复该实验，根据所得数据作出图像，a为使用模拟电压传感器作出的图线，b为使用普通电压表作出的图线，下列图像能够正确反映两图线间关系的是　D　。
A. B.
C. D.
【解析】 (1)根据闭合电路欧姆定律可得E=U＋(r＋R0)，可得·，结合图像可得=0.27，k==0.9，解得E≈3.70 V，r≈0.33 Ω。
(2)换用普通电压表后，考虑电压表内阻，由闭合电路欧姆定律可得E=U＋I(R0＋r)=U＋(R0＋r)，整理得·，可知图像的斜率不变，纵轴截距变大，D正确。
11. [2025·绍兴期末]如图所示，电源电动势E=8.0 V，内阻r=1.0 Ω，定值电阻R1=5.0 Ω，R2=4.0 Ω，电容器的电容C=4×10－5 F，电动机线圈的电阻R=1.0 Ω，电压表为理想电表。
(1)闭合开关S1，断开开关S2，求稳定后电压表的示数U。
(2)同时闭合开关S1和S2，稳定后，电动机正常工作，流过电阻R1的电流I1=0.6 A，求：
①电容器所带电荷量q；
②电动机的输出功率P。
【答案】(1)3.2 V　(2)①1.6×10－4 C　②1.04 W
【解析】 (1)此时电压表的示数为R2两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可知U=E，代入数据解得U=3.2 V。
(2)①此时电容器与R2并联，设电阻R1两端的电压为U1，则有U1=I1R1=3.0 V，设电阻R2两端的电压为U2，则有U2=(E－U1)，解得U2=4.0 V，电容器所带电荷量q=U2C=1.6×10－4 C。
②设流过电动机的电流为I2，则I2=－I1=0.4 A，电动机的输出功率P=U1I2－R，解得P=1.04 W。
12. 家用小型电动三轮车简化的电路图如图所示，灯泡L为夜间行驶照明使用，电机M给三轮车施加牵引力。已知电源的电动势为E=60 V，内阻为r=0.5 Ω，灯泡的额定电流为I=2 A，电机的内阻为r0=0.2 Ω，某次夜间行驶，只闭合S2打开车灯，灯泡正常发光。再闭合S1启动三轮车，理想电流表的示数变为13.8 A，灯泡电阻不变。求：
(1)灯泡的额定功率；
(2)电机的效率。
【答案】(1)118 W　(2)95.5%
【解析】 (1)只闭合开关S2，灯泡正常发光，由闭合电路欧姆定律可得U=E－Ir，灯泡的额定功率P=UI=118 W。
(2)闭合开关S1启动三轮车，电动机两端的电压U'=E－I'r=53.1 V，灯泡的电阻R==29.5 Ω，则流过电动机的电流I2=I'－I1=12 A，则电动机的总功率PM=U'I2=637.2 W，电动机消耗的热功率P热=r0=28.8 W，电动机的效率η=×100%≈95.5%。　

展开更多......

收起↑