第十二章 电能 能量守恒定律 知识梳理--高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

知识梳理 第十二章 电能 能量守恒定律知识清单【问题探究1】现代生活中随处可见用电设备和用电器，例如电灯、电视、电热水壶、电动汽车等。那么电吹风工作时，将电能转化为什么能？电热水壶工作时，将电能转化为什么能？ 【知识点1.1】电功和电热的理解1电功：(1)电流做功的实质是，导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功电能转化为其他形式的能，是通过电流做功来实现的(2)电功的计算公式：WUIt. 单位：焦耳，符号为J.常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h3.6×106 J.2电功率：(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比(2)公式：PUI. 单位：瓦特，符号为W.(3)意义：表示电流做功的快慢例题1、一定值电阻两端加上某一稳定直流电压，某段时间内通过该电阻的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.6J。若相同时间内通过该电阻的电荷量为0.4C，则该电阻两端所加的电压和消耗的电能分别是（）A3V，1.2JB3V，2.4JC6V，1.2JD6V，2.4J例题2、下图中的几种家用电器工作时的电流最接近5A的是（ ）ABCD【知识点1.2】焦耳定律1焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比(2)表达式：QI2Rt.2热功率(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率(2)公式：P热I2R.例题3、一个电热器电阻为R，当通过它的电流为I时，通过时间t产生的热量为Q。若要使它产生的热量为4Q，下列方法正确的是（）A电阻R不变，电流I变为原来的2倍，通电时间t不变B电阻R减半，电流I变为原来的2倍，通电时间t不变C电阻R不变，电流I不变，通电时间t变为原来的2倍D电阻R变为原来的2倍，电流I不变，通电时间t不变例题4、把一个标有“10V，3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作，该电路工作10s定值电阻产生的热量是（）A6JB30JC36JD60J【知识点1.3】电路中的能量转化1纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。在纯电阻电路中，由于WQ，I，所以有PUII2R.(2)非纯电阻电路：含有电动机或电解槽等的电路称为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，电流做功将电能除了部分转化为内能外，还转化为机械能或化学能等其他形式的能。2电动机的功率和效率(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，P电UI.(2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率，P热I2R.(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率P出P机三者关系为：P电P热P机(4)电动机的效率：×100%×100%×100%.3串、并联电路的总功率(1)串联电路：P总U总I(U1U2U3Un)IP1P2P3Pn(2)并联电路：P总UI总U(I1I2I3In)P1P2P3Pn从能量转化的角度看，无论是串联电路还是并联电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电路消耗的总功率均等于电路中各部分消耗的功率之和例题5、某段电路的电阻为R，电路两端的电压为U，通过的电流为I，通电时间为t。则在时间t内电流通过这段电路所做的功（ ）A一定等于UItB一定等于I2RtC一定等于U2t/RD以上说法都是等效的跟踪训练：如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，若灯泡恰能正常发光，以下说法不正确的是（）A电动机的输入功率是10WB电动机的电阻为2.5C电动机的输出功率无法计算D整个电路消耗的电功率是16W例题6、额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（）A BC D【问题探究2】日常生活中我们经常接触到各种各样的电源，如图所示的干电池、手机电池，它们有的标有“1.5 V”字样，有的标有“3.7 V”字样如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极，电荷的电势能增加了多少？非静电力做了多少功？如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢？是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大？如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领？ 【知识点2】电动势1闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。2电源(1)非静电力的作用：把正电荷从负极搬运到正极的过程中，非静电力在做功，使电荷的电势能增加。(2)电源概念：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。3电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量。(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势，用E表示，即E。(3)单位：与电势、电势差的单位相同，为伏特。(4)大小的决定因素：由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关，对于常用的干电池来说，跟电池的体积无关。例题1、关于电源和电动势，下列说法中正确的是（）A在电源内部非静电力把正电荷从正极移动到负极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D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送电荷量越多例题2、铅蓄电池的电动势为2V，下列说法错误的是（）A电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能B铅蓄电池断开时其两极间的电压为2VC铅蓄电池在1s内将2J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干电池（电动势为1.5V）的大【问题探究3】如图为闭合电路的组成在外、内电路中，沿着电流方向，各点电势如何变化？若电源电动势为E，电路中的电流为I，在t时间内非静电力做功多少？内、外电路中产生的焦耳热分别为多少？它们之间有怎样的关系？闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样？ 【知识点3】闭合电路欧姆定律及其能量分析1闭合电路中的能量转化(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为WEqEIt.(2)在时间t内，外电路转化的内能为Q外I2Rt.内电路转化的内能为Q内I2rt.(3)根据能量守恒定律，非静电力做的功应有WQ外Q内，即EItI2RtI2rt，进一步得：I.2闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比(2)表达式：I.(3)另一种表达形式：EU外U内即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和例题3、在如图所示的电路中，当电阻箱接入电路的电阻时，电流表示的数；当电阻箱接入电路的电阻时，电流表的示数。则当电阻箱接入电路的电阻时，电流表的示数为（）A0.30A B0.40A C0.50A D0.60A例题4、如图所示电路中，已知电源的电动势E=6V，内阻r=1，电阻R=2。闭合开关S，则（1）流过电阻R的电流I为多少？（2）电阻R消耗的电功率是多少？ 【问题探究4】在如图所示的电路中，电源的电动势E10 V，内电阻r1 ，试求当外电阻分别是3 、4 、9 时所对应的路端电压通过数据计算，你发现了怎样的规律？根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出UI图像 【知识点4】路端电压与负载的关系1路端电压的表达式：UEIr。2路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R减小时，由I可知电流I增大，路端电压UEIr减小。(2)当外电阻R增大时，由I可知电流I减小，路端电压UEIr增大。(3)两种特殊情况断路：当外电路断开时，电流I为0，UE。即断路时的路端电压等于电源电动势。短路：当电源两端短路时，外电阻R0，此时I。例题5、某电源的UI图线如图所示，则下列结论正确的是（）A电源的电动势为0.8VB电源的内阻为12C电源的内阻为1.6D电源的短路电流为0.5A跟踪训练：将三个不同的电源1、2、3的U-I图线画在同一坐标轴上，如图所示，其中1和2平行，它们的内阻分别是r1、r2、r3，电动势分别是E1、E2、E3，则它们间的关系是（）Ar1=r2r3，E1E2=E3Br1r2r3，E1=E2E3Cr1r2=r3，E1E2=E3Dr1=r2r3，E1=E2E3【问题探究5】在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它们两端的电压如何变化？ 【知识点5.1】闭合电路动态问题的分析方法1.程序法分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；由局部电阻变化判断总电阻的变化；由I判断总电流的变化；据UEIr判断路端电压的变化；由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化2.结论法“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大例题1、汽车胎压监测的简化电路如图所示，R1、R2为定值电阻，R0为压敏电阻，胎内气压越大其电阻越小，监测R0两端的电压可判断胎压是否正常。如果轮胎漏气，则（）A电压表的示数增大B路端电压减小CR1中的电流增大DR2中的电流减小跟踪训练：如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中（）A电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小B电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大C电压表V1的示数不变，电路总功率变大D电压表V1的示数变小，电路总功率变小【知识点5.2】闭合电路的功率和效率1电源的功率：电源的总功率P总EI；电源内耗功率P内U内II2r；电源输出功率P出U外I。2电源的最大输出功率：对于纯电阻电路，电源的输出功率P出I2RR，当Rr时，电源的输出功率最大， 其最大输出功率为P。电源输出功率随外电阻的变化的曲线如图所示。3电源的效率：指电源的输出功率与电源的总功率之比，即。对于纯电阻电路，电源的效率，所以当R增大时，效率提高。当Rr(电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高。例题2、图示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=4，定值电阻R0=2，变阻器Rx的最大阻值为10，开关S闭合，下列判定正确的是（）A当Rx=2时，定值电阻的功率最大B当Rx=6时，变阻器的功率最大C当Rx=0时，电源的输出功率最大D当Rx=0时，电源的效率最高【问题探究6】如图所示，电源电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，电流表满偏电流Ig10 mA，电流表的电阻Rg7.5 ，A、B为接线柱(1)若用一条导线把A、B直接连接起来，则此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150 的定值电阻R2，电流表指针指到多少刻度位置？ 【知识点6】1原理(如图所示)2欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置“0 ”红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx0满偏电流Ig处“”红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx电流为零处中值电阻Rx中rRRgr内刻度盘正中央“Rx”红、黑表笔接Rx，Ix，Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处例题3、图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为，内阻，调零电阻的最大值，电池电动势，两表笔短接调零后，用它测量电阻，当电流计指针指在满刻度的时，则的阻值是（）A. B. C. D. 跟踪训练：阅读下列材料，完成两个小题如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流，内阻，可变电阻R的最大阻值为，电池的电动势，内阻。接正确使用方法测量电阻的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则为  A. B. C. D. 若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述其测量结果与原结果相比较  A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法确定例题4、电流表改装成欧姆表的电路如图所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上，两表笔之间接有的电阻时，指针指在刻度“1”上求刻度“3”应标注的电阻值R 【知识点7】（一）实验目的1进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用。2学会用伏安法测电池的电动势和内阻。3学会利用图像处理实验数据。（二）实验思路方法1“伏安法”(1)如图1所示，由EUIr知，改变外电路的阻值可测出多组U、I的值，通过图像可求出E、r的值(2)器材：电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表图1 图2 图3方法2“安阻法”(1)如图2所示，由EIRIr知，改变电阻箱的阻值，测出多组I、R的值，通过图像就可求出E、r的值(2)器材：电池、开关、电阻箱、电流表方法3“伏阻法”(1)如图3所示，由EUr知，改变电阻箱的阻值，测出多组U、R的值，通过图像就可求出E、r的值(2)器材：电池、开关、电阻箱、电压表（三）实验步骤1确定电流表、电压表的量程，按电路原理图把器材连接好，如图所示。2把变阻器的滑片移到一端使阻值最大。3闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组I和U的值。4断开开关，整理好器材。（四）物理量的测量选用方法1测量电动势和内阻，在方法1中需要测量路端电压U和电流I两个物理量而仅测两组U、I数据，联立解方程得E和r，误差可能较大，应该多次测量，并对数据处理，才能减小误差所以应该使用滑动变阻器改变外电路电阻，进行多次测量（五）数据处理1代数法：运用方程组，求解E和r。为了减小实验的偶然误差，可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值2作图法：(1)以U为纵坐标，I为横坐标，建立平面直角坐标系，根据几组U、I测量数据，在坐标系中描点，作UI图像(2)将图线两侧延长，纵轴截距点是断路的路端电压，它的数值就是电源电动势E；横轴截距点是路端电压U0时的电流，它的数值就是短路电流I短.(3)图线斜率的绝对值为电源的内阻r，即r，如图所示（六）注意事项1为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。2实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r发生明显变化。3若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r求出。4为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。（七）误差分析1偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作UI 图像时描点不准确。2系统误差(1)电流表内接时电路如图甲所示，主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在UI坐标系中表示出来，如下右图所示，可以得到E测<E真，r测<r真 (2)电流表外接时电路如图乙所示，产生实验误差的原因是电流表的分压，测量值与真实值的关系为：E测E真；r测>r真。【典例】（一）伏安法测电动势和内阻例题1、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。（1）备有如下器材：A干电池1节B滑动变阻器（020）C滑动变阻器（01k）D电压表（03V）E电流表（00.6A）F电流表（03A）G开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_ ；（只填器材前的序号）（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图；（_）（3）某同学根据实验数据作出的U-I图象如图所示，由图象可得电池的电动势为_V，内阻为_；（答案均保留两位有效数字）（4）电动势的测量值_真实值，内阻的测量值_真实值。（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）跟踪训练： 李华同学想测一节干电池的电动势和内阻。他利用如图甲所示的电路完成了对该干电池的电动势和内电阻的测量。现有下列器材：A电压表（03V） B电流表（00.6A）C电流表（03A） D滑动变阻器（0-20）F.滑动变阻器（0-100）开关和导线若干实验中电流表应选用_；滑动变阻器应选用_。（选填相应器材前的字母）在图乙中用笔画线代替导线，按图甲将电路连线补充完整_。闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应滑到_。（从图甲看，填“最左端”或“最右端”。）某同学记录的6组数据如下表所示，其中6组数据的对应点已经标出，图线如图。序号123456电压U（V）1.351.301.251.201.151.10电流I（A）0.120.140.240.300.360.42根据图中数据可得出：电池的电动势_V；内电阻_。（二）伏阻法测电动势和内阻1实验原理：EUr。2数据处理(1)计算法：由解方程组可求得E和r。(2)图像法：由EUr得：·。故 图像的斜率k，纵轴截距为，如图。由图像的斜率和截距求解。例题2、某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下：A待测电源（电动势约为3V）；B电压表V1（量程为03V，内阻约为3k）；C电压表V2（量程为06V，内阻约为10k）；D定值电阻R1=10；E定值电阻R2=1000；F电阻箱R（099.9）；G开关和导线若干。（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择_；定值电阻R0应选择_（均填写器材前的字母序号）。（2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，根据闭合电路的欧姆定律可得；变形可得；作出的图象如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为_V、内阻为_（结果均保留两位有效数字）。（三）安阻法测电动势和内阻1实验原理：EIRIr。2数据处理(1)计算法：由解方程组求得E、r。(2)图像法：由EI(Rr)得：RR图像的斜率k，纵轴截距为(如图甲)又RE·rR图像的斜率kE，纵轴截距为r(如图乙)。由图像的斜率和截距求解。例题3、据报道媒体艺术家Charland用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的水果电池组，通过特殊装置就可以给手机充电。小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻。小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V，内阻约为1000电流表量程为3mA，内阻忽略不计。（1）实验室的电阻箱有两种规格:电阻箱R1（099.9）电阻箱R2（0999.9），图甲中的电阻箱R应选_用（选填“R1”或“R2”）；（2）闭合开关S，改变电阻箱R的阻值，并记录对应的电流表的示数，其中某次电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为_mA；（3）利用电阻箱的阻值R与相应的电流表的示数I，做出R图像，如图丙所示。根据图像可得，水果电池的电动势为_V，内阻为_；（结果保留两位有效数字）（4）若考虑电流表的内阻不能忽略，水果电池内阻的测量值_真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【问题探究8】内能可以转化为电能，电能可以转化为光能、内能、机械能既然能量是守恒的，不会凭空消失，为什么还要节约能源呢？ 【知识点8】能量守恒定律 能量转移或转化的方向性1能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变2一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的3热量能自发地从高温物体转移到低温物体，说明了热传递的方向性4能量的耗散：其他形式的能转化为内能后不能再重复利用，这种现象叫作能量的耗散5能量的耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性例题1、下列关于能量守恒定律的认识错误的是（）A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械永动机不可能制成D某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加例题2、关于能量和能源，下列说法正确的是（）A由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造C能量的转化和转移没有方向性D能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【问题探究9】设计一个有关不可再生能源和可再生能源的表格，表格中应该包括：(1)不可再生能源和可再生能源各三种；(2)简要地说明每一种能源的利用方式；【知识点9】能量的分类与应用 能源与社会发展1能源的分类(1)不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作化石能源化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源(2)可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源2能源的开发与应用近年来，我国在能源开发方面取得了很大的成就：如：太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电3随着人口迅速增长、经济快速发展以及工业化程度的提高，能源短缺和过度使用化石能源带来的环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题4可持续发展：持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求例题3、关于能源的开发和应用，下列说法中不正确的是（）A能源应用的过程就是内能完全转化为机械能的过程B化石能源的能量归根结底来自于太阳能C在广大的农村推广沼气前景广阔、意义重大，既变废为宝，减少污染，又大量节约能源D随着科学技术的发展，煤炭资源将逐步被其他清洁能源所取代例题4、如图所示是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10 V9 W”的电子节能灯工作若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2，平均1小时得到的太阳能为0.4×106 J，太阳光按平均一天照8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时问：(1)太阳能节能灯的能量转化情况；(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率为多少？(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？ 章末试题演练班级： 学号： 姓名： 一、选择题1下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是A电功率越大，说明电流做功越快，则电路中产生的焦耳热一定越多BWUItI2Rtt，对任何电路都适用CU=IR对于纯电阻和非纯电阻电路都适用D焦耳热QI2Rt适用于任何电路2风能是我国未来开发和利用的重要能源之一，我国已经建成了一些风力发电厂。下列说法错误的是（）A风能是可再生资源B风力发电是将机械能转化为电能C若空气的密度为，风速为时，时间通过截面为的空气动能为D风力发电既经济又环保3如图所示的电路中，电阻R=2。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（）A1B2C3D44如图所示是我国某沿海地区的风力发电站。已知每台风力发电机的功率为，该地区平均每天能使风力发电机正常发电的时间约为12小时。下列说法正确的是（）A若该地区某城市的用电功率峰值为，则需要4000台该风力发电机同时供电B一台该风力发电机的年发电量约为C一台该风力发电机一天的发电量能供一台额定功率为的用电器工作10小时D若该风力发电站有200台发电机，则年发电量约为5电源电动势为、内阻为，向可变电阻供电，关于路端电压，下列说法正确的是（ ）A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B因为，所以当增大时，路端电压也增大C因为，所以当增大时，路端电压减小D若外电路断开，则路端电压为零6电动机的电枢阻值为，电动机正常工作时，两端的电压为，通过的电流为，工作时间为，下列说法中正确的是（）A电动机消耗的电能为B电动机消耗的电能为C电动机线圈产生的热量为D电动机线圈产生的热量为7内阻不可忽略、电动势已知的电源按如图所示的电路连接，闭合开关S1，断开开关S2，电压表与电流表偏转一定的角度，闭合开关S2，电压表的示数变为原来的、电流表的示数变为原来的3倍。则由以上条件可求得（ ）A电源的内阻B电流表的内阻C电压表原来的示数D电流表原来的示数8如图所示电路中，为电阻箱，、为定值电阻（阻值未知）。当电阻箱电阻为20时，通过它的电流为1A；当电阻箱电阻为64时，通过它的电流为0.5A；当通过电阻箱的电流为0.1 A时，电阻箱电阻为（ ）A124B416C654D8009如图所示的电路中，r是电源的内阻，和是外电路中的电阻，如果用、和分别表示电阻r、上所消耗的功率，当时，等于（）ABCD10在图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况。则下列说法错误的是（）A图线a表示的是电压表的示数的变化情况B图线c表示的是电压表的示数的变化情况C此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值变小D此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值不变11如图所示，电源电动势E10V，内阻r1闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光电动机M线圈的电阻R04，则下列说法正确的是（）A电源的输出功率为14WB流过电机的电流为1AC电机输出功率为3WD通电5秒钟电机产生80J的热12近年来，农村光伏项目得到大力发展。如图，我市某户居民在楼顶安装了60平米的多晶硅光伏发电系统。据了解，该系统组件设计要求为每平米发电功率150W，实际发电功率约为设计功率的70%。其中发电总量的30%供自家使用，还有富余发电以0.7元/度的价格并入国家电网。2018年衢州地区每天平均有效日照时间为3.8h，关于该户居民所安装的发电系统，下列说法正确的是（）A平均每天的发电量大约可供一盏15W的节能灯使用600hB2018年发电总量约1.2×104KW·hC富余发电的年平均收入约为4280元D容易造成光污染，不适合在农村推广13如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ）AV的读数变大，A的读数变小BV的读数变大，A的读数变大CV的读数变小，A的读数变小DV的读数变小，A的读数变大二、非选择题14某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量了这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图甲所示。(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式_，利用测量数据作出图像，得出E和r。(2)将电压表视为理想电表，要求避免电流表的分压作用对测量结果的影响，请在题图甲中用笔画线代替导线连接电路_。(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的图像如图乙中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势_（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻_（填“增大”“减小”或“不变”）。图线（c）对应的电源电动势_V，内阻_，当外电路总电阻为2500时，该电源的输出功率_W。（均保留三位有效数字）15某中学实验小组的同学现要测量一蓄电池的内阻和一未知电阻的电阻值，已知蓄电池的电动势约为6 V，蓄电池的内阻和未知电阻的电阻值约为几十欧姆实验室为该小组提供的实验器材有：双量程电流表（030 mA、0100 mA）、电压表（06 V）、滑动变阻器（05 ）、滑动变阻器（0300 ）、开关以及导线若干该小组的同学设计了如图1所示的电路，并进行了如下的操作：a将实验器材按图1所示电路图连接；b将滑动变阻器的滑动触头滑至最左端，闭合开关，然后将滑动触头逐渐向右移动，记录多组实验数据，并将实验数据描绘在坐标系中；c打开开关，将待测电阻改接在2、3间，重复b操作，将得到的多组实验数据描绘在同一坐标系中，该图线与横纵轴的交点分别为（、0）、（0、），图中未画出根据以上操作回答下列问题：（1）为了减小实验误差，电流表的量程应选择_、滑动变阻器应选择_；（2）由伏安特性曲线可知，该蓄电池的内阻约为_；（3）待测电阻的关系式=_（用、表示）；（4）如果两电表均为理想电表，待测电阻接在1、2间和接在2、3间，滑动触头从最左端向右移动相同的距离时，电流表读数的变化范围_，电压表读数的变化范围_（均选填“相同”或“不同”）16如图所示的闭合电路中，电源电动势E=6V，灯泡A标有“4.5V，3W”，灯泡B标有“3V，3W”当开关S闭合时A、B两灯均正常发光求：（1）R的阻值；（2）电源的内阻r 17如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求: (1)电动机线圈的电阻r；(2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；(3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取) 18如图甲所示的电路，滑动变阻器与电源相连接，其中滑动变阻器的最大阻值，电源的输出电压随外电路总电阻按图乙所示的规律变化，其中段与横轴平行，且与的虚线接近重合。(1)求电源的电动势、内阻；(2)求、间空载时滑动变阻器两端电压的取值范围；(3)若干路电流不能超过，求、间所接电阻的最小值。（保留一位小数） 19在如图所示的电路中，定值电阻R1=2、R2=R3=4，闭合开关、，断开开关，定值电阻消耗的功率为，保持开关S1闭合，断开开关S2、S3，电压表的读数为4.5V。则：(1)闭合开关S1、S2断开开关S3时，流过电路的总电流以及电压表的读数分别为多少？ (2)该电源的电动势以及内阻分别为多少？(3)当保持开关S1、S3闭合，断开开关S2时，流过定值电阻的电流为多大？ 26 / 26学科网（北京）股份有限公司