《2025年学习指导用书物理电子信息类》

5. 电源电动势为6 V，内阻为0.1 Ω，电路发生短路时电路中的短路电流为______，发生断路时路端电压为______。

答案： 60 A；6 V 解析：短路时外电阻$R = 0$，短路电流$I_短=\frac{E}{r}=\frac{6\ V}{0.1\ \Omega}=60\ A$。断路时电流$I = 0$，路端电压$U = E - Ir=6\ V$。

6. 如图7.2.4所示，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别为1 A和10 V；当滑动变阻器的滑片在另一位置时，电流表和电压表的读数分别为2 A和8 V。求电源电动势E和内阻r。

答案： E=12 V，r=2 Ω 解析：由闭合电路欧姆定律$E = U + Ir$，当$I_1 = 1\ A$，$U_1 = 10\ V$时，$E = 10 + r$；当$I_2 = 2\ A$，$U_2 = 8\ V$时，$E = 8 + 2r$。联立方程：$\begin{cases}E=10 + r\\E=8 + 2r\end{cases}$，解得$r = 2\ \Omega$，$E=12\ V$。

7. 在如图7.2.5所示的电路中，电源电动势E=10 V，内阻r=1 Ω，求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω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U-I图像。

答案： 7.5 V；8 V；9 V；规律：外电阻增大时，路端电压增大；$U = 10 - I$；图像见解析 解析：外电阻$R_1 = 3\ \Omega$时，总电流$I_1=\frac{E}{R_1 + r}=\frac{10}{3 + 1}\ A = 2.5\ A$，路端电压$U_1 = E - I_1r=10 - 2.5×1\ V = 7.5\ V$。
$R_2 = 4\ \Omega$时，$I_2=\frac{10}{4 + 1}\ A = 2\ A$，$U_2=10 - 2×1\ V = 8\ V$。
$R_3 = 9\ \Omega$时，$I_3=\frac{10}{9 + 1}\ A = 1\ A$，$U_3=10 - 1×1\ V = 9\ V$。
规律：外电阻增大，路端电压增大。
路端电压与电流关系式：$U = E - Ir = 10 - I$。
U-I图像：以I为横轴，U为纵轴，图像是过点（0，10）和（10，0）的直线，斜率为-1。