物理闭合电路的欧姆定律专项及解析.docx

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1、物理闭合电路的欧姆定律专项及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡正常发光，当开关S接b点时，标有“4V，4W”的电动机正常工作．求电源的电动势和内阻．【答案】6V，2Ω【解析】【详解】当开关接a时，电路中的电流为P2.51I1=U1=5A=0.5A.由闭合电路欧姆定律得E=U1＋I1r当开关接b时，电路中的电流为P24I2=U2=4A=1A.由闭合电路欧姆定律得E=U2＋I2r联立解得E=6Vr=2Ω.2．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽

2、车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A。求：（1）电动机未启动时车灯的功率。（2）电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）【答案】（1）120W；（2）67.5W【解析】【分析】【详解】(1)电动机未启动时UEIr12VPUI120W（2）电动机启动瞬间车灯两端电压U'EIr9V车灯的电阻U'R1.2IU2P67.

3、5WR电源电动势不变，电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小，回路电流增大，内电路分得电压增大，外电路电压减小，所以车灯电功率减小。3．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设一节新电池的电动势E1=1.5V，内阻r1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E2=1.2V，内阻r2=4.3Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻R=4.4Ω。求：(1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r2上的电压；

4、(3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。【答案】(1)2.64V；(2)1.29V；(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压Ur大于其电动势2E（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小【解析】【分析】【详解】(1)两节新电池串联时，电流I=2E10.6AR2r1灯泡两端的电压UIR2.64V(2)一新、一旧电池串联时，电流I=E1E20.3ARr1r2灯泡两端的电压UIR1.32V旧电池的内阻r2上的电压UrIr21.29V(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压U大于其电动势E（或其消耗的电压大于其提供的r2电压）

5、，灯泡的电压变小。4．如图所示，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°L=1m的、宽度光滑绝缘框架上。匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E=8V，内阻r=1Ω。电动机M的额定功率为8W，额定电压为4V，线圈内阻R为0.2Ω，此时电动机正常工作（已知sin37=0°.6，cos37=0.8°，重力加速度g取10m/s2）。试求:(1)通过电动机的电流IM以及电动机的输出的功率P出；(2)通过电源的电流I总以及导体棒的电流I；(3)磁感应强度B的大小。【答案】(1)7.2W；(2

6、)4A；2A；(3)3T。【解析】【详解】(1)电动机的正常工作时，有PUIM所以PIM2AU故电动机的输出功率为P出PIM2R7.2W(2)对闭合电路有UEI总r所以EUI总4A；r故流过导体棒的电流为II总IM2A(3)因导体棒受力平衡，则F安mgsin376N由F安BIL可得磁感应强度为F安B3TIL5．在图中R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2＝0.3A．求电源的电动势E和内电阻r．【答案】3V，1Ω【解析】【详解】当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得：E=I

7、1（R1+r）当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：E=I2（R2+r）代入解得：r=1Ω，E=3V答：电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω．6．如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d，管道高度为h，上、下两面是绝缘板，前后两侧M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向。管道内始终充满导电液体，M、N两导体板间液体的电阻为r，开关S闭合前后，液体均以恒定速率v0沿x轴正方向流动。忽略液体流动时与管道间

8、的流动阻力。（1）开关S断开时，求M、N两导板间电压U0，并比较M、N导体板的电势高低；（2）开关S闭合后，求：a.通过电阻R的电流I及M、N两导体板间电压U；b.