2024-2025版高中物理第二章恒定電流2電動勢課時作業(yè)含解析新人教版選修3-1

PAGE4-電動勢(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.電源電動勢反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的實力,因此 ()A.電動勢是一種非靜電力B.電動勢越大,表明電源儲存的電能越多C.電動勢的大小是非靜電力做功實力的反映D.電源向外供應(yīng)的電能越多,表明電動勢越大【解析】選C。電動勢是反映電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能本事的物理量,電動勢越大說明這種轉(zhuǎn)化本事越強,但不能說明儲存的電能越多,故A、B錯誤,C正確;電源向外供應(yīng)的電能多,電動勢不肯定大,D錯誤。2.(多選)圖甲是手機鋰電池,圖乙是某型號的超級電容器,兩者的內(nèi)阻均不計。假如將充溢電的甲和乙的電量完全放完,甲可以釋放電荷量Q1,同時對外做功W1;乙可以釋放電荷量Q2,同時對外做功W2。則以下關(guān)系正確的是 ()A.Q1>Q2 B.Q1<Q2C.W1>W2 D.W1<W2【解析】選B、D。手機鋰電池放電的電荷量Q1=It=2000mA·h=7200C,電容器放電的電荷量Q2=CU=4000×2.7C=10800C,比較可得Q1<Q2,故A錯誤,B正確;鋰電池對外做功W1=EQ1=3.7×7200J=2.664×104J,電容器對外做功釋放電場能W2=Q2U=10800×2.7J=2.916×104J,比較可得W1<W2,故C錯誤,D正確。3.(多選)關(guān)于電動勢的概念,下列說法中正確的是 ()A.電動勢就是路端電壓B.電動勢在數(shù)值上等于外電路斷路時的路端電壓C.電動勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本事大小的物理量D.電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功【解析】選B、C、D。電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入外電路時兩極間的電壓,當(dāng)接入外電路時,路端電壓小于電動勢,故A項錯誤,B項正確;電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電動勢表示電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事大小,故C項正確;電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功,故D項正確?！菊`區(qū)警示】關(guān)于電動勢的三個留意點(1)電動勢是用比值定義法定義的物理量。在公式E=中,E的大小與W、q無關(guān)。(2)電動勢的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)確定,跟電源的體積無關(guān),跟是否連入電路及外電路的狀況無關(guān)。(3)電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時,電源兩極間的電勢差。4.太陽能電池已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于我們的生活中,有些太陽帽前安裝的小風(fēng)扇就是靠太陽能電池供電的?？梢詼y得某太陽能電池的電動勢為0.6V,這表示 ()A.電路在每1s時間內(nèi),太陽能電池把0.6J的太陽能轉(zhuǎn)變成電能B.無論接不接入外電路,太陽能電池兩極間的電壓都為0.6VC.太陽能電池在1s內(nèi)將0.6J的太陽能轉(zhuǎn)變成電能D.太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的本事比一節(jié)干電池(電動勢為1.5V)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本事小【解析】選D。依據(jù)電動勢的定義式E=,得:W=qE=1×0.6J=0.6J,即非靜電力對電荷做功為0.6J,則電路中每通過1C電荷量,太陽能電池把0.6J的太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?故A錯誤。不接入外電路時,太陽能電池兩極間的電壓等于電動勢,為0.6V,接入外電路時,太陽能電池有內(nèi)電壓,則兩極間的電壓小于電動勢,即小于0.6V,故B錯誤。由電功公式W=UIt=EIt知,由于電流I未知,不能求出太陽能電池在1s內(nèi)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的數(shù)量,故C錯誤。太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的本事比一節(jié)干電池(電動勢為1.5V)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本事小,故D正確?！炯庸逃?xùn)練】小王購買一款手機的電池容量標(biāo)明為2000mA·h,他再購買一款移動電源的容量為10000mA·h。那么下列說法不正確的是 ()A.理論上手機電池充溢電有2000C的電荷量B.理論上手機電池充溢電有7200C的電荷量C.理論上移動電源充溢電有36000C的電荷量D.理論上移動電源充溢電后可以為沒電的手機充電5次【解析】選A。手機電池充溢電理論上的電量q=2000×10-3A×3600s=7200C,故A項錯誤,B項正確;理論上移動電源充溢電有q′=104×10-3A×3600s=36000C的電量,故C項正確;理論上移動電源充溢電后可以為沒電的手機充電次數(shù)為n==5次,故D項正確。二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)5.鉛蓄電池的電動勢為2V,一節(jié)干電池的電動勢為1.5V,將鉛蓄電池和干電池分別接入電路,兩個電路中的電流分別為0.1A和0.2A。試求兩個電路都工作20s時間,電源所消耗的化學(xué)能分別為多少?哪一個把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本事更大?【解析】對鉛蓄電池電路,20s內(nèi)通過的電荷量q1=I1t=2C對干電池電路,20s內(nèi)通過的電荷量q2=I2t=4C由電動勢定義式E=得,電源消耗的化學(xué)能分別為W1=q1E1=4J,W2=q2E2=6J因為E1>E2,故鉛蓄電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本事更大。答案:4J6J鉛蓄電池(10分鐘·20分)6.(6分)(多選)手電筒的兩節(jié)干電池已經(jīng)用過較長時間,燈泡只發(fā)出很微弱的光。把它們?nèi)〕鰜?用電壓表測電壓,電壓表示數(shù)接近3V。再把它們作為一個臺式電子鐘的電源,電子鐘能正常工作,下列說法正確的是 ()A.這兩節(jié)干電池的電動勢削減了許多B.這兩節(jié)干電池的內(nèi)阻增大了許多C.這臺電子鐘的額定電壓肯定比手電筒的小燈泡的額定電壓小D.這臺電子鐘的正常工作電流肯定比小燈泡正常工作電流小【解析】選B、D。手電筒的燈泡發(fā)出很微弱的光,這說明通過小燈泡的電流已經(jīng)很小。用電壓表測兩節(jié)干電池的電壓示數(shù)接近3V,這說明每節(jié)干電池的電動勢仍約為1.5V。把它們作為電子鐘的電源,電子鐘正常工作,說明電子鐘的工作電流比較小。由此可知,干電池在用了很長一段時間之后,電動勢的大小仍基本沒變,手電筒卻發(fā)出微弱的光,可見,該電池的內(nèi)阻已經(jīng)變大了許多,故B、D正確。7.(14分)一架數(shù)碼相機中的鋰電池的電動勢為3.6V,容量為1000mA·h。(1)若關(guān)閉液晶屏?xí)r可拍攝照片400張左右,則每拍攝一張照片所消耗的電能約為多少J;(2)若打開液晶屏?xí)r可拍攝照片150張左右,則每拍攝一張照片液晶屏消耗的電能約為多少J。【解析】已知q=1000mA·h=1A·3600s=3600C,n=400,n′=150,則鋰電池可以做的電功為:W=Eq=3.6×3600J=12960J,則關(guān)閉液晶屏?xí)r,每拍一張照片所消耗的電能:W1==J=32.4J,打開液晶屏?xí)r,每拍一張照片消耗的電能:W2=J=86.4J,液晶屏消耗的電能:W3=W2-W1=86.4J-32.4J=54.0J。答案:(1)32.4J(2)54.0J【加固訓(xùn)練】工作出差時移動電源已經(jīng)是智能手機的最佳搭配,用電動勢為5V的電源給手機充電時,測得電源兩極間的電壓為4.5V,已知電源銘牌中標(biāo)有電源容量為2A·h,且電源電能全部釋放出來,則:(1)電源放出的總電能是多少焦耳?(2)手機得到多少電能?(3)電源給手機充電過程中發(fā)出多少熱量?【解析】(1)電源放出的總