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对电动势概念和内阻的生疏
1.关于电源,下列说法正确的是( )
A.当电池用旧之后,电源电动势减小,内阻增大
B.当电池用旧之后,电源电动势和内阻都不变
C.当电池用旧之后,电源电动势基本不变,内阻增大
D.以上说法都不对
答案 C
解析 电池用旧之后,电源电动势基本不变,但是内阻变的很大.
对电动势公式E=理解和应用
2.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量打算于( )
A.电源的电动势 B.通过电源的电流
C.路端电压的大小 D.内、外电阻之和
答案 A
解析 由E=得W=Eq,故单位电荷量的正电荷移动一周,电路中释放的总能量打算于电源电动势E.
(时间:60分钟)
题组一 对电动势概念和内阻的理解
1.2021年小米手机成为国产手机的精品畅销品牌,极具竞争力,如图223所示,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( )
图223
A.该电池的容量为500 mA·h
B.该电池的电动势为3.6 V
C.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mA
D.若电池以10 mA的电流工作,可用50小时
答案 ABD
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肯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.
2.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,电动势就会发生变化
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事,电源把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大
答案 B
3.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,则下列说法正确的是( )
A.这两节干电池的电动势削减了很多
B.这两节干电池的内阻增大了很多
C.这台电子钟的额定电压肯定比手电筒的小灯泡的额定电压小
D.这台电子钟的正常工作电流肯定比小灯泡正常工作电流小
答案 BD
解析 题目所给的材料中,有几点要特殊留意: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BD.
题组二 对公式E=的理解和应用
4.对于电动势的定义式E=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表示非静电力
答案 C
解析 电动势是描述电源非静电力搬运电荷本事大小的物理量,与W、q无关.
5.一台发电机用0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )
A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V
答案 A
解析 q=It,E=== V=6 V.
图224
6.如图224所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2 V,这表示( )
A.电路通过1 C的电荷量,电源把1.2 J其他形式的能转化为电能
B.电源在每秒内把1.2 J其他形式的能转化为电能
C.该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少
D.该电源与电动势为1.5 V的干电池相比,通过1 C电荷量时其他形式的能转化为电能少
答案 AD
7.一块数码相机中用的锂电池的电压为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为________J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为________J.
答案 32.4 54
解析 电源输出的总电能W=Uq=UIt=3.6×1×3 600 J=12 960 J.
关闭液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能W1==32.4 J.
打开液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能W2==86.4 J.
每拍一张照片液晶屏消耗的电能W3=W2-W1=86.4 J-32.4 J=54 J.
题组三 综合题组
8.电动势为20 V的电源向外供电,已知它在1 min时间内移送120 C的电荷量,则:
(1)这个回路中的电流是多大?
(2)电源产生了多少电能?
答案 (1)2 A (2)2 400 J
解析 (1)由公式得电流I== A=2 A.
(2)电源产生的电能为W=qU=120×20 J=2 400 J.
9.常用的干电池有1号电池、5号电池等,电动势均为1.5 V.
(1)假如这两种电池对外供应电荷量均为2 C,那么电源所做的功各是多少?有多少其他形式的能转化为电能?
(2)试分析一下,这两种电池在电学性能上有哪些不同.
答案 见解析
解析 本题考查非静电力做功.
(1)W=qE=2×1.5 J=3 J,两种干电池做功均为3 J,均有3 J其他形式的能转化为电能.
(2)两种电池的容量不同,5号电池容量小;内阻不同,一般状况下,5号电池内阻大.
10.2021年的国庆黄金周最终2天北京的雾霾天令人愈发感到环境爱护的重要性.由于摩托车等燃油放出的尾气对环境有肯定的影响,所以电动自行车已是很多家庭的首选.已知电动自行车的电源是18组蓄电池,当正常行驶时,电路中电流为5 A,在10 min内电源做功1.08×105 J,则每组蓄电池的电动势为多少?(串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和)
答案 2 V
解析 由q=I·t得q=5×600 C=3 000 C
18组蓄电池的总电动势为
E== V=36 V
故每组蓄电池的电动势为=2 V.
11.依据上题的已知条件,求:
(1)在10 s钟内,整个电源中有多少其他形式的能转化为电能?
(2)若使用一段时间后发觉电路中电流变为3 A,5 min内电源做功只有2.16×104 J,则每组蓄电池的电动势变为多少?说明什么问题?
答案 (1)1 800 J (2)1.3 V 见解析
解析 (1)整个电源的电动势E=36 V,在10 s内电源移送的电荷量为q=I·t=5×10 C=50 C,由电动势的意义可知W=qE=50×36 J=1 800 J.
(2)由q=I·t=3×300 C=900 C,又E== V=24 V,故每组电动势E′==1.3 V.说明长时间使用,电源的电动势会明显下降,应当准时充电.
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