学年高中物理第二章恒定电流专题电动势课时同步试题新人教版选修.doc
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2 电动势课时过关·能力提升基础巩固1下列说法错误的是()A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B.在电源外部电路中,负电荷靠静电力由电源的负极流向正极C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能2(多选)关于电动势,下列说法正确的是()A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极移送电荷量越多,非静电力做正功,静电力做负功,所以电能增加,所以选项A正确;电源电动势是反映电源内部其他形式能转化为电势能的能力的物理量,电动势在数值上等于移送单位电荷量的电荷所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移送的电荷量越大,所以选项C正确。
3下列有关电压与电动势的说法正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势是电源两极间的电压C.电动势公式ED.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量,其中电动势公式EW是非静电力做的功,而电压UW则是静电力做的功,电动势的大小等于电路内、外电压之和。
4一节干电池的电动势为1.5 V,这表示()A.电池中每通过1 C的电荷量,该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时,电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多D.将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功1C的电荷量电池将其他形式的能量转化为电势能的大小,并非表示电池内部储存的能量大小,故选项A正确,C错误;电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小,故选项B错误;电动势为1.5V,表示电池内部非静电力将1C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小,故选项D错误。
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是( C )A.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项A 错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项B错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项C正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项D错误。
2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0~0.6 A)B.电流表(量程0~3 A)C.电压表(量程0~3 V)D.电压表(量程0~15 V)E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)F.滑动变阻器(阻值范围0~200 Ω,额定电流1 A)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。
(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 A,一节干电池的电动势为1.5 V左右,故电流表应选量程为0~0.6 A的,即选A;电压表应选量程为0~3 V的,即选C;滑动变阻器的最小电阻R=Ω=3 Ω,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为0~10 Ω的,即选E。
答案:A C E3.(2018·浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题: (1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“B”或“C”)端。
(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为V;测得5组数据画出的U-I图线如图3所示,由图可得电池的电动势 E= V和内阻r= Ω(计算结果均保留三位有效数字)。
第二章 《恒定电流》单元测试题一、选择题1.关于电源电动势大小的说法,正确的是( ) A .同一种电池,体积越大,电动势也越大B .电动势的大小表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C .电路断开时,电源的非静电力做功为0,电动势并不为0D .电路中电流越大,电源的非静电力做功越多,电动势也越大 2.铅蓄电池的电动势为2 V ,这表示( ) A .蓄电池两极间的电压为2 VB .蓄电池能在1 s 内将2 J 的化学能转变成电能C .电路中每通过1 C 电量,电源把2 J 的化学能转化为电能D .电路中通过相同的电荷量时,蓄电池比1节干电池非静电力做的功多 3.在1 min 内通过阻值为5 Ω的导体横截面的电量为240 C ,那么加在该导体两端的电压是( )A .20 VB .48 VC .120 VD .1 200 V4.横截面积为S 的铜导线,流过的电流为I ,设单位体积的导体中有n 个自由电子,电子的电量为q ,此时电子的定向移动的平均速度设为v ,在时间Δt 内,通过导线横截面的自由电子数为( )A .n v S ΔtB .n v ΔtC .q t I ∆ D .qStI ∆ 5.图1所示是两个不同电阻的I-U 图象,则图象①②表示的电阻及两电阻串联或并联后的I-U 图象所在区域分别是 ( )A .①表示大电阻值的图象,并联后在区域IIIB .①表示小电阻值的图象,并联后在区域ⅡC .②表示大电阻值的图象,并联后在区域ⅡD .②表示大电阻值的图象,串联后在区域III图 16.如图2所示,定值电阻R =20 Ω,电动机线圈的电阻R 0=10 Ω,当开关S 断开时,电流表的示数是0.5 A 。
当开关S 闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )A .I =1.5 AB .I <1.5 AC .P =15 WD .P <15 W7.如图3所示,用半偏法测量一只电流表的内阻,下列各组主要操作步骤及排列次序正确的是( )A .闭合S 1,调节R 1使电流表满偏,再闭合S 2,调节R 2使电流表半偏,读出R 2的阻值B .闭合S 1,调节R 1使电流表满偏,再闭合S 2,调节R 1使电流表半偏,读出R 2的阻值C .闭合S 1、S 2,调节R 1使电流表满偏,再调节R 2使电流表半偏,读出R 2的阻值D .闭合S 1、S 2,调节R 2使电流表满偏,再调节R 1使电流表半偏,读出R 2的阻值 8.如图4所示,两个定值电阻R 1、R 2串联后接在电压U 稳定于12V 的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1两端,电压表的示数为8 V 。
第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.在“测定电源电动势和内阻”的实验中,为使实验收效明显且不损坏仪器,应选择以下哪一种电源较好A.内阻较大的一般干电池B.内阻较小的一般蓄电池C.小型交流发电机D.小型直流发电机【答案】A【解析】为了使电路中路端电压变化比较明显,应使用内阻较大的干电池,故A正确。
2.(2018·河南豫南九校高二期末联考)两位同学在实验室利用如图1所示的电路测定定值电阻R0,电源的电动势E和内阻r,调治滑动变阻器的滑动触头P向某一方向搬动时,一个同学记录了图1 图2 A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R上耗资的功率为0.5 WD.电源的效率达到最大值【答案】BCC正确;电源的效率,由此可知电流越小功率越大,可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大,故D错误。
3.(2018·北京市第十二中)某同学做“用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻”实验,可供选择的实验器材以下:A.1节干电池B.电流表,量程0~0.6 A,0~3 AC.电压表,量程0~3 V,0~15 VD.滑动变阻器0~20 Ω、2 A,滑动变阻器0~500 Ω、0.2 AE.电键一个,导线若干(1)为了尽量获取较好收效,电流表量程应选__________,电压表量程选_ _________,滑动变阻器选_ ___________。
(2)他采用以下列图的实验电路进行测量。
以下列图给出了做实验所需要的各种仪器。
请你按电路图把它们连成实验电路。
(3)这位同学测量时记录了5组数据,并将数据填入了以下表格中。
请你依照这些数据在图画出U–I图线。
依照图线求出电池的电动势E =__________V,内阻__________Ω。
【答案】(1)0~0.6 A 0~3 V 0~20 Ω (2)见解析(3)见解析 1.4 8(1.45~1.49)0.5(0.47~0.52)(3)依照描点法可知U–I图象以下列图纵截距表示电源电动势,故,图象的斜率表示电源内阻,故4.用以下列图电路,测定一节干电池的电动势和内阻。
第2章恒定电流本卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部。
总分为100分,时间90分钟。
第1卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每一小题4分,共40分,在每一小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(某某市2014~2015学年高二下学期期中)关于家庭安全用电,如下说法正确的答案是( )A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不用接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座答案:A解析:插座外表是绝缘体,一旦受潮就不绝缘,故要远离水,故A正确;当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时,此时电器正在工作,能导致电路短路烧毁,故B不正确;使用洗衣机时,电器外壳容易有静电出现,所以必须接地,将多余电荷导走,故C不正确;消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座,原因是负载太大,会导致插座烧毁,故D 不正确。
2.(淄博市2013~2014学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如下列图,开始时各局部工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍能正常发光。
拔出电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,如此( )A.仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C.仅导线AB断路D.因插座用导线接地,所以发生了上述故障答案:C解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。
把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。
综合分析可知,故障为A、B 间导线断路,即C选项正确。
3.(重庆一中2013~2014学年高二上学期期中)如下列图,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,小灯泡均能发光。
第2节电动势1.在国际单位制中,表示电动势(外电路断开时电源两端的电压)单位的符号是A.T B.V C.Wb D.E【答案】B【剖析】依照闭合电路欧姆定律可知,电动势等于电路的内电压和外电压的和,所以电动势的单位和电压的单位是相同的,都为伏特,即V,所以B正确,应选B。
【名师点睛】电动势的单位和电压的单位相同,但是它们所表示的意义不一样,在平时的学习中必然要区分开。
2.(2018·河南中原名校高二第三次联考)关于电源的电动势,以下说法中正确的选项是A.同一电源接入不一样的电路,电动势会发生变化B.1号干电池比7号干电池的体积大,但电动势相同C.电动势、电压和电势差虽名称不一样,但物理意义相同,所以单位也相同D.电源电动势表征了电源把其他形式的能转变成电能的本领,电源把其他形式的能转变成电能本领越大,电动势就越大【答案】BD3.电源电动势的大小反响的是A.电源把电能转变成其他形式的能的本领大小B.电源把其他形式的能转变成电能的本领的大小C.电源单位时间内传达电荷量的多少D.电流做功的快慢【答案】B【剖析】电动势在数值上等于非静电力将1 C的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功,做了多少功,就有多少其他形式的能转变成电能,所以电动势的大小反响电源把其他形式的能转变成电能的本领的大小;单位时间内流过的电荷量表示电流;做功的快慢表示功率,所以ACD错误,B正确。
4.(2018·江苏扬州中学高二期末考试)关于电源电动势,以下说法正确的有A.电源电动势是反响电源将其他形式的能转变成电能本领大小的物理量B.闭合回路中,电源在单位时间内供应的电能越多,电动势就越大C.电源电动势在数值上等于电源未接入电路时电源两端的电压D.闭合回路中,电源电动势的大小等于电路内外电压之和【答案】ACD【名师点睛】本题观察电动势的看法,要明确电动势与电势差的差异,知道电动势是描述电源将其他形式的能转变成电能的本领大小。
人教版选修3-1课时作业第二章 恒定电流电动势一、选择题1.(多选)关于电动势,下列说法中正确的是( )A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时,对单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时,移送的电荷量越多2.关于电动势,下列说法中正确的是( )A.一个电源的电动势的大小只由电源本身决定B.电动势公式E=W q 中的W 与电压U=W q中的W 是一样的,都是电场力做的功C.在电源内部,由正极到负极的方向为电动势的方向D.因电动势的单位和电势差相同,所以电动势实质上就是电势差3.某电源的电动势为4 V,则关于该电源,以下说法不正确的是( )A.该电源没有接入电路时,其两极之间的电势差为4 VB.当通过该电源的电荷量为1 C 时,该电源提供的电能为4 JC.该电源每工作1 s,电源提供的电能为4 JD.当通过同样的电荷量时,该电源比1.5 V 的干电池提供的电能多4.(多选)对于不同型号的电池,下列说法正确的是( )A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B.1号干电池的容量比5号干电池的容量大C.1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D.把1号干电池和5号干电池分别连入电路中,若电流I 相同,它们做功的快慢相同5.如图所示是一款MP4播放器,MP4的电池多为锂电池,假设锂电池的充电电流为500 mA,则以下说法正确的是( )A.1 s 通过电池某一横截面的电荷量为500 CB.1 s 通过电池某一横截面的电荷量为50 CC.充电过程把其他形式的能转化为电能D.充电过程把电能转化为其他形式的能6.据信息产业部在7月底公布的最新统计,今年上半年,国产品牌手机的国内市场占有率比去年猛升16.21%,达到55.28%的份额。
2021-2022版高中物理第二章恒定电流2 电动势课时作业新人教版选修3-1年级:姓名:电动势(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的能力,因此( )A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电源向外提供的电能越多,表明电动势越大【解析】选C。
电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量,电动势越大说明这种转化本领越强,但不能说明储存的电能越多,故A、B错误,C正确;电源向外提供的电能多,电动势不一定大,D错误。
2.(多选)图甲是手机锂电池,图乙是某型号的超级电容器,两者的内阻均不计。
如果将充满电的甲和乙的电量完全放完,甲可以释放电荷量Q1,同时对外做功W1;乙可以释放电荷量Q2,同时对外做功W2。
则以下关系正确的是( )A.Q1>Q2B.Q1<Q2C.W1>W2D.W1<W2【解析】选B、D。
手机锂电池放电的电荷量Q1=It=2 000 mA·h=7 200 C,电容器放电的电荷量Q2=CU=4 000×2.7 C=10 800 C,比较可得Q1<Q2,故A错误,B正确;锂电池对外做功W1=EQ1=3.7×7 200 J=2.664×104 J,电容器对外做功释放电场能W2=Q2U=10 800×2.7 J=2.916×104 J,比较可得W1<W2,故C错误,D正确。
3.(多选)关于电动势的概念,下列说法中正确的是( )A.电动势就是路端电压B.电动势在数值上等于外电路断路时的路端电压C.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量D.电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功【解析】选B、C、D。
电动势(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于电源的说法,正确的是( )A.电源向外提供的电能越多,表明电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力做的功C.在电源内部,从正极到负极电势逐渐升高D.在电源外部,从正极到负极电势逐渐升高【解析】选B。
电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
在电源内部,非静电力做功,使电源正极电势高于负极电势;在电源外部静电力做功,正极电势高于负极电势。
电源提供的电能E电=qE,既与电动势E有关,又与电荷量q有关,B选项正确。
2.(多选)下列有关电压与电动势的说法中正确的是( )A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送过程中做的功越多C.电动势公式E=中W与电压公式U=中的W是一样的,都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量【解析】选B、D。
电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量,故A错误;电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小,电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送过程中做的功越多,故B正确;电动势公式E=中的W是非静电力做功,电压U=中的W是静电力做功,故C错误;电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小,故D正确。
3.(多选)如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A、B两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。
沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域是( )A.RB.bC.rD.a【解析】选B、D。
非静电力的作用是在电源内部把正电荷(电子)由负(正)极拉向正(负)极,所以非静电力做功的区域是带电层附近的a、b,而不是电路中,故B 、D正确。
4.(多选)手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,小灯泡只能发出很微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3V,再把它们作为一个电子钟的电源,电子钟能正常工作。
2 电动势[课时作业][A 组 基础巩固]一、单项选择题1.关于电源电动势,下列说法中正确的是( )A .同一电源接入不同的电路,电动势会发生改变B .电源电动势就是电源两极间的电压C .电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领,与是否接有外电路无关D .电源电动势和电压具有相同的单位和物理意义解析:电动势是电源本身的特性,与外电路无关,数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压,但电动势与电压有本质的区别,故A 、B 、D 错误,C 正确.答案:C2.对电动势的定义式E =W q的理解正确的是( )A .E 与W 成正比B .E 与q 成反比C .E 的大小与W 、q 无关D .W 表示静电力做功 解析:电动势是由电源中非静电力的特性决定的,表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.它在数值上等于W 与q 的比值,但不能说E 与W 成正比,与q 成反比,其大小与W 、q 无关. 答案:C3.对于电动势E =2 V 的电源给外电路供电时,当输出电流为2 A 时,在1 min 的时间内电源消耗的化学能为( )A .240 JB .4 JC .216 JD .3.6 J解析:由E =W q得W =qE =ItE =2×60×2 J=240 J ,即在1 min 的时间内电源消耗的化学能为240 J ,A 正确.答案:A4.在炎热的夏天我们可以经常看到,有的小朋友的太阳帽前有一小风扇,该小风扇与一小型的太阳能电池板相连接,对其供电.经测量该电池能产生的电动势为E =0.6 V ,则关于该电池的说法正确的是( )A .单位时间内可把0.6 J 的太阳能转化为电能B .通过1C 电荷量时,该电池能把0.6 J 的太阳能转化为电能C .该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多D.把该电池接入闭合电路后,电动势减小解析:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功,即把太阳能转化为电能的多少,而不是在1 s内转化的电能,A错误,B正确;电动势越大,将其他形式的能转化为电能的本领越大,该电池的电动势比一节7号电池(电动势为1.5 V)的电动势小,C错误;无论该电池是否接入电路,电动势的大小为定值0.6 V,D错误.答案:B5.手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,灯泡只发出很微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数接近3 V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,则有下列说法:①这两节干电池的电动势减少了很多②这两节干电池的内阻增大了很多③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小其中正确的是( )A.①②B.①③C.②④D.③④解析:题目所给的材料中,有几点要特别注意:手电筒的灯泡发出很微弱的光,这说明通过小灯泡的电流已经很小.用电压表测两节干电池的电压示数接近3 V,这说明每节干电池的电动势仍约为1.5 V,把它们作为电子钟的电源,电子钟正常工作,说明电子钟的工作电流比较小.由此我们可以知道,干电池在用了很长一段时间之后,电动势的大小仍基本没变,那为什么手电筒却发出微弱的光呢?可见,该电池的内电阻已经变大了很多,故正确选项为C.答案:C二、多项选择题6.类比法是处理物理问题时常见的方法之一,可以使研究的问题简单化,即将已知对象的明确性或可理解性转移到研究的对象中去.比如蓄电池接在电路中给用电器供电,与人向空中抛出物体的过程进行类比,可以把电势能与物体的重力势能进行类比.则下列说法正确的是( )A.电流对用电器做的功与人对物体做的功可以类比B.非静电力对电荷做的功与人对物体做的功可以类比C.电流对用电器做的功与物体自身重力做的功可以类比D.非静电力对电荷做的功与物体自身重力做的功可以类比解析:将电势能类比重力势能,电流通过用电器做功,电势能减少,可类比重力做功,重力势能减少;非静电力做功,电势能增加,可类比人向空中抛出物体对物体做功,物体重力势能增加,B、C正确.7.关于电动势和电压,下列说法正确的是( )A.电动势E是由电源本身决定的,跟外电路无关B.电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C.电动势不是电压,但它数值上等于将1 C电荷在电源内从负极运送到正极电场力做功的大小D.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量解析:电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量,电动势E由电源本身决定,跟外电路无关,电势与电势差是描述电场的能的性质的物理量,电动势E与电势、电势差本质不同,A、D正确,B错误.电动势不是电压,电动势对应非静电力做功而不是电场力做功,C错误.答案:AD8.如图为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时解析:电池上的3.6 V表示电动势,500 mA·h表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由500 mA·h=t×10 mA,得t=50 h,所以A、B、D选项正确.答案:ABD三、非选择题9.移动电话中的锂电池电动势为3.6 V,某次通话时,电流为10 mA,时间为100 s,那么此次通话过程有多少化学能转化为电能?解析:非静电力做了多少功,就有多少化学能转化成了电能,只要表示出非静电力做的功即可.W=qE,q=It,所以W=EIt=3.6×10×10-3×100 J=3.6 J.答案:3.6 J[B组能力提升]1.(多选)某电池的标识标有“3 V 16 A·h”的字样,则下列叙述正确的是( )A .该电池接入电路时,电路中的电流一定为16 AB .该电池接入电路时,若电路中的电流为16 A ,则该电池能工作1 hC .如果该电池长时间工作,电动势会小于3 VD .如果该电池接入电路时以1 A 的电流工作1 s ,则非静电力做功为3 J解析:该电池接入电路时,电路中的电流与接入电路的电阻有关,则A 错误;该电池接入电路时,若电路中的电流为16 A ,由16 A·h=16 A×1 h,可知该电池能工作1 h ,则B 正确;电池长时间的工作,电池的电动势不变,但是内阻变得很大,则C 错误;由q =It =1×1 C =1 C ,W =Eq =3×1 J=3 J ,可知D 正确.答案:BD2.(多选)如图所示,这是一种化学原电池,电路中电流表的作用可以测电流的方向,测得外电路的电流方向如图所示.其中两金属板分别为锌板和铜板,电解槽中的电解液为硫酸铜.下列说法中正确的是( )A .A 是铜板,B 是锌板B .A 是锌板,B 是铜板C .A 端是电源的正极,B 端是电源的负极D .该种电池能把化学能转化为电能解析:由外电路中的电流方向可知电源的正极为A ,负极为B ;哪种金属失去电子即为该电池的负极,由于锌的化学性质活泼,因此,锌板为负极,即A 为铜板,B 为锌板;在反应过程中,电池将化学能转化为电能,故A 、C 、D 对.答案:ACD二、非选择题3.电池的容量也是电池的一个重要参数,电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量,通常用安培小时(A·h)或毫安小时(mA·h)作单位.一节新的普通国产5号干电池,电动势为1.5 V .做放电实验时,用0.3 A 的放电电流,每天放电5 min ,累计可放电15天,此后基本失效,上述干电池用于石英电子钟,可使钟走动一年时间.试估算该干电池的容量及石英电子钟的平均工作电流.解析:干电池用0.3 A 放电的时间共为t =15×5 min=75 min =1.25 h ,电池的容量为q =It =0.3×1.25 A·h=0.375 A·h,石英电子钟的平均工作电流为I ′=q t ′=0.375365×24A =4.3×10-5 A. 答案:0.375 A·h 4.3×10-5 A4.国家大力推广节能环保汽车,电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的,当正常行驶时,电路中的电流为5 A ,在10 min 内电源做功1.8×105J ,则这组蓄电池的总电动势是多少?每组的电动势为多少?解析:电源移送电荷量为q =It =5×600 C=3 000 C 这组蓄电池的总电动势为E =W q =1.8×1053 000V =60 V 每组蓄电池的电动势为E 1=E n =6030V =2 V 答案:60 V2 V。
第2节电动势1.在国际单位制中,表示电动势(外电路断开时电源两端的电压)单位的符号是A.T B.V C.Wb D.E【答案】B【解析】根据闭合电路欧姆定律可知,电动势等于电路的内电压和外电压的和,所以电动势的单位和电压的单位是一样的,都为伏特,即V,所以B正确,故选B。
【名师点睛】电动势的单位和电压的单位相同,但是它们所表示的意义不同,在平时的学习中一定要区分开。
2.(2018·河南中原名校高二第三次联考)关于电源的电动势,下列说法中正确的是A.同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化B.1号干电池比7号干电池的体积大,但电动势相同C.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D.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,电源把其他形式的能转化为电能本领越大,电动势就越大【答案】BD3.电源电动势的大小反映的是A.电源把电能转化为其他形式的能的本领大小B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C.电源单位时间内传送电荷量的多少D.电流做功的快慢【答案】B【解析】电动势在数值上等于非静电力将1 C的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功,做了多少功,就有多少其他形式的能转变为电能,所以电动势的大小反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小;单位时间内流过的电荷量表示电流;做功的快慢表示功率,所以ACD错误,B正确。
4.(2018·江苏扬州中学高二期末考试)关于电源电动势,下列说法正确的有A.电源电动势是反映电源将其他形式的能转化成电能本领大小的物理量B.闭合回路中,电源在单位时间内提供的电能越多,电动势就越大C.电源电动势在数值上等于电源未接入电路时电源两端的电压D.闭合回路中,电源电动势的大小等于电路内外电压之和【答案】ACD【名师点睛】本题考查电动势的概念,要明确电动势与电势差的区别,知道电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。
5.(2018·安徽省滁州市高二期末考试)下列说法错误的是A.电源外部电路存在着由正极指向负极的电场,电源内部存在着由负极指向正极的电场B.在电源的外部负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C.在电源的内部负电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.干电池工作时是把化学能转化为电势能【答案】AC【解析】电源的外电路中存在着由正极指向负极的电场,电子在电场力的作用下由电源负极流向正极,在电源内部存在着非静电力使电子由正极流向负极或正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极,并不是内部存在由负极指向正极的电场,故AC错误,B正确。
干电池是提供电能的装置,是化学能转化为电势能,故D正确。
6.关于对电流和电动势概念的理解下列说法正确的是A.电动势就是电源两极的电压B.电压U=W/q和电动势E=W/q中的W不一样的,U=W/q中的W是静电力所做的功C.在电源内部正电荷、负电荷都由负极流向正极D.一段金属导体中单位体积内的自由电子数目越多,则形成的电流越大【答案】B【解析】电动势的大小是电源的开路电压,A错误;电压和电动势中的W 不一样的,中的W是静电力所做的功,B正确;在电源内部,电流由负极流向正极,故正电荷由正极流向负极,负电荷由负极流向正极,C错误;由知,电流与n、q、v、S有关,D错误。
【名师点睛】电动势(1)电源:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化成电势能的装置。
(2)电动势:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,,单位:V。
(3)电动势的物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
7.(2018·北京市西城区第二学期期末)铅蓄电池的电动势为2 V,它表示的物理意义是A.电路中每通过1 C的电荷,电源把2 J的化学能转化为电能B.铅蓄电池接入电路后两极间的电压为2 VC.铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化成电能D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节(1.5 V)干电池的大【答案】AD8.(2018·北京市顺义区高三二模)手机充电器又名电源适配器。
手机常用锂离子(l i-ion)电池的充电器采用的是恒流限压充电,充电器上所标注的输出参数如图1所示。
充电的锂离子电池标识如图2所示。
对于电源适配器与锂电池,下列说法正确的是图1 图2 A.手机电池标识的mAh是电功的单位B.电源适配器输出的是6 V交流电C.如果工作电流是200 mA,手机电池最多能连续工作约8个小时D.手机充电时会微微发热,所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置【答案】C【解析】根据q=It,手机电池标识的mAh是电量的单位,故A错误;电源适配器输出的是6V直流电,DC表示直流,AC表示交流,故B错误;如果工作电流是200 mA,手机电池最多能连续工作时间,故C正确;手机充电时会微微发热,说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能,故D错误。
【点睛】本题关键是明确电池的三个参数:电动势、电容量和内阻,注意电容量。
9.下列有关电压与电动势的说法中,正确的是A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势E是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C.电动势公式中的W与电势差公式中的W是一样的,都是静电力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量【答案】BD10.(2018·浙江省嘉兴市第一中学高一期中考试)如图所示是一款MP4播放器,随着这种产品的出现,人们可以在旅途中观看电影,让原本枯燥的旅途变得充满乐趣。
MP4的充电电池多为锂电池,假设锂电池的充电电流为500 mA,则以下说法正确的是:A.1 s内通过电池某一横截面的电荷量为500 CB.该电池的电动势为220 VC.充电过程把其他形式的能转化为电能D.该电池内部也是由导体组成,所以有内阻【答案】D【解析】根据电流的定义式:,可知1 s通过电池某一横截面的电荷量为:q=I t=1×500×10-3 C=0.5 C,故A错误;该电池的电动势小于220 V,一般为3 V,故B错误;在电池充电过程中,将电能转化为化学能储存起来,故C错误;该电池内部也是由导体组成,所以有内阻,故D正确。
11.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2 VC.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变成电能比一节干电池(电动势为1.5 V)的多【答案】A【名师点睛】电动势是一个表征电源特征的物理量。
定义电源的电动势是电源将其他形式的能转化为电能的本领,在数值上,等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。
它是能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。
常用符号E(有时也可用ε)表示,单位是伏(V)。
12.(2018·山东省济南市长清区高一下学期期末)下列说法正确的是A.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能B.若某电池中通过2 C的电荷,电池提供4 J的电能,该电池的电动势为2 VC.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大D.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大【答案】AB【名师点睛】电动势表征电源本身的特性,与外电路无关,当电源的路端电压变化时,其电源电动势不变。
13.对于不同型号的干电池,下列说法中正确的是A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B.1号干电池的容量比5号干电池的容量小C.1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D.把1号和5号干电池分别连入电路中,若电流I相同,则它们做功的快慢相同【答案】D【解析】1号和5号干电池的电动势是相同的,但1号干电池的体积大,故其容量大,内阻小;把1号和5号干电池分别连入电路中电流I相同,两电池的电动势又相同,根据P=EI可知它们做功的快慢相同,选项ABC错误,D正确。
14.扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图所示为科沃斯扫地机器人,已知其工作额定电压为12 V,额定功率为30 W,充电额定电压为15 V,额定电流为0.75 A,充电时间约为4 h,电池容量为2 000 mAh,则下列说法错误的是A.机器人正常工作的电压为12 VB.机器人正常工作时电流为2.5 AC.电池容量是指电池储存电能的大小D.机器人充满电后一次工作时间最多约为0.8 h【答案】C【解析】机器人正常工作时的电压为12 V,A正确;机器人正常工作时的电流为,B正确;电池容量是指电池存储电荷量(电流与时间的乘积)多少,单位是“Ah”,不是存储电能的大小,C错误;机器人充满电后一次工作时间为,D正确。
15.硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电。
硅光电池的原理如图所示,a、b是硅光电池的两个电极,P、N是两块硅半导体,E区是两块半导体自发形成的匀强电场区,P的上表面镀有一层增透膜。
光照射到半导体P上,使P内受原子束缚的电子成为自由电子,自由电子经E区电场加速到达半导体N,从而产生电动势,形成电流。
以下说法中正确的是A.E区匀强电场的方向由P指向NB.电源内部的电流方向由P指向NC.a电极为电池的正极D.硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置【答案】C【名师点睛】考查根据电荷的电场力的方向来确定电场强度的方向,并掌握电流的方向与负电荷的运动方向关系,同时理解电源内部的电流的方向。
16.将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能?(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能?(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能?【答案】(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J【解析】(1)W=Eq=18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能;(2)W1=U1q=14.4 J,外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能;(3)由能量守恒求出W2=W–W1=3.6 J。
17.(2018·北京市第十二中高一期末)一根长为2 m,横截面积为2.0×10-5 m2的铜棒,将其两端与电动势4.0×10-2 V,内阻不计的电源连接,铜棒的电阻为2.0×10-3 Ω,铜内自由电子密度为8.0×1029 m-3。
求:(1)通过铜棒的电流;(2)铜棒内的电场强度;(3)自由电子定向移动的速率(4)不考虑电源内阻,请你从能量转化与守恒的角度推导:铜棒两端的电压U等于电源的电动势E。