高中物理高考物理闭合电路的欧姆定律技巧小结及练习题.docx

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1、高中物理高考物理闭合电路的欧姆定律技巧小结及练习题一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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

2、.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'R1.2IU2P67.5WR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。2．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=

3、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；(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E2（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2E10.6AI=2r1R灯泡两端的电压UIR2.64V(2)一新、一旧电池串联时，电流E1E20.3AI=r1

4、Rr2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），灯泡的电压变小。3．电源的电动势为4.8V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？【答案】3.6V【解析】【详解】由题意可知当外电阻为4.0Ω时，根据欧姆定律可知电流U外4A1.0AIR4由闭合电路欧姆定律EI(Rr)代入数据解得r=0.8Ω当外电路并联一个6.0Ω的电阻时46R并2.446电路中的总电流E4.8

5、IA=1.5AR并r2.40.8所以路端电压UIR并1.52.4V3.6V4．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B．一质量为m，电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上．已知电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（1）当K接1时，金属棒ab在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大？（2）当K接2后，

6、金属棒ab从静止开始下落，下落距离度的大小为多大？下落s的过程中所需的时间为多少？s时达到稳定速度，则此稳定速（3）ab达到稳定速度后，将开关K突然接到3，试通过推导，说明ab作何种性质的运动？求ab再下落距离s时，电容器储存的电能是多少？（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿）【答案】（1）EBLB4L4sm2gR02（3）匀加速直线运动mgsCB2L2r（2）2L2mgmgR0B2L2mcB【解析】【详解】（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgEIRrEBLr得Rmg（2）由mgB2L2vR0mgR0得vB2L2由动

7、量定理，得mgtBILtmv其中qItBLsR0B4L4sm2gR02得mgR0B2L2tqCUCBLvCBLv（3）K接3后的充电电流IttCBLattmg-BIL=ma得amg2=常数2LmCB所以ab棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的．v22-v2=2as根据能量转化与守恒得Emgs(1mv221mv2)22解得：mgsCB2L2E2L2mcB【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．5．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω

8、时，电压表读数为U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为U2＝5V．求：（1）电源的电动势E和内阻r．（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？【答案】（1）E=6Vr