【三维设计】高中物理 教师用书 第1部分 第4章 第1节 随堂基础巩固 鲁科版选修31

[随堂基础巩固]

1．下列关于电源电动势的说法中正确的是( )

A ．在某电路中每通过2 C 的电量，电源提供的电能是4 J ，那么这个电源的电动势是0.5 V

B ．电源的路端电压增大时，其电动势一定也增大

C ．无论内电压和外电压如何变化，电源电动势一定不变

D ．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多

解析：由E ＝W q

得E ＝2 V ，A 项错误；电源电动势与内、外电路无关，只由电源自身的性质决定，则B 项错误，C 项正确；电源的电动势越大，所提供的电能不一定越大，它还决定于通过电源的电量，故D 项不正确。

答案：C

2．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为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：电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，所以电动势

E ＝800 mV ， 由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短＝E r ，

所以电源内阻r ＝E I 短＝80040

Ω＝20 Ω， 该电源与20 Ω的电阻器连成闭合电路时，电路中电流I ＝

E

R ＋r ＝80020＋20 mA ＝20 mA ， 所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0.40 V ，D 正确。

答案：D 3．在如图4－1－9所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电

源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。当R 2的滑动触头在

a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2

和U 。现将R 2的滑动触头向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是

( ) 图4－1－9

A ．I 1增大，I 2不变，U 增大

B ．I 1减小，I 2增大，U 减小

C ．I 1增大，I 2减小，U 增大

D ．I 1减小，I 2不变，U 减小

解析：本题考查电路结构、闭合电路欧姆定律及电阻对电路的影响。电路结构：R 1、R 2并

联后再与R 3串联，A 1测通过R 1的电流I 1，A 2测通过R 2的电流I 2，V 测路端电压U 。R 2的滑动触头由a 滑向b ，R 2阻值减小，电路总电阻减小，则总电流I 增大；根据闭合电路欧姆定律知路端电压U ＝E －Ir ，所以电压表示数U 减小；R 1两端电压U 1＝U －U 3，而U 3＝IR 3，U 3增大，所以U 1减小，则I 1减小，而I ＝I 1＋I 2，所以I 2增大。

答案：B

4．如图4－1－10所示，R 为电阻箱，电表为理想电压表。当电

阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2

＝5 Ω时，电压表读数为U 2＝5 V 。求：

(1)电源的电动势E 和内阻r ； 图4－1－10

(2)当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？ 解析：(1)由闭合电路欧姆定律

E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2

R 2

r

联立以上两式并代入数据解得：E ＝6 V ，r ＝1 Ω

(2)由电功率表达式：P ＝E

2

R ＋r 2R

将上式变形为：P ＝E 2

R －r 2R ＋4r

由上式可知当R ＝r ＝1 Ω时P 有最大值：P m ＝E 2

4r ＝9 W

答案：(1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W