高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析.docx

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1、高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析一、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．如

2、图所示电路中，R19Ω，R230Ω，开关S闭合时电压表示数为11.4V，电流表示数为0.2A，开关S断开时电流表示数为0.3A，求：(1)电阻R3的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：U(I1IR2)R1IR2R3解得：R315Ω(2)由图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：EU(I1IR2)r11.40.6rR3S断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：EI2(R1R2

3、r)0.3(39r)联立解得：E12Vr1Ω3．如图所示电路中，电源电动势E＝16V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω。开关闭合后，理想电流表A的示数为0.4A。求：(1)电源的路端电压；(2)电阻R3的阻值和它消耗的电功率。【答案】(1)15V，(2)10Ω，3.6W。【解析】【详解】(1)对R2根据欧姆定律：U2I2R2整个回路的总电流：I路端电压为：EU2R1rUEIr代入数据得：U15V；(2)对R3：R3总电流：U2I3II2I3代入数据得：R310ΩR3消耗的电功

4、率：PI2R333代入数据得：P33.6W。4．一电瓶车的电源电动势E＝48V，内阻不计，其电动机线圈电阻R＝3Ω，当它以v＝4m/s的速度在水平地面上匀速行驶时，受到的阻力f＝48N。除电动机线圈生热外，不计其他能量损失，求：(1)该电动机的输出功率；(2)电动机消耗的总功率。【答案】(1)192W，(2)384W。【解析】【详解】(1)电瓶车匀速运动，牵引力为：Ff48N电动机的输出功率为：P出Fv484W192W；(2)由能量守恒定律得：EIP出I2R代入数据解得：I8A所以电动机消耗的总功率

5、为：P总EI488W384W。5．如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100μF，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．(1)g－4【答案】(2)4×10，方向竖直向上C【解析】【详解】（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且qE竖直向上．S闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UCR2E4V，R1rR2qUC

6、mgdS闭合后，R2UCE8VR2r设带电粒子加速度为a，则qUC'mgma，d解得a＝g，方向竖直向上．（2）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以－4Q＝C（UC′－UC）＝4×10C6．在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm．电源电动势E=400V，内电阻r=20Ω，电阻R1=1980Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球-7-4恰好能到达A板．若小

7、球所带电荷量q=1.0×10C，质量m=2.0×10kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2．求：（1）A、B两金属板间的电压的大小U；（2）滑动变阻器消耗的电功率P；（3）电源的效率η．【答案】（1）U=200V（2）20W（3）99.500【解析】【详解】（1）小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有：qUmgd01mv02，2解得：U=200V．（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为

8、R，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的E，而U=IR，电流IR1Rr3解得：R=2×10Ω滑动变阻器消耗的电功率U220W．PR（3）电源的效率P出I2(R1R)0．299.5P总I(R1Rr)0【点睛】本题电场与电路的综合应用，小球在电场中做匀减速运动，由动能定理求电压．根据电路的结构，由欧姆定律求变阻器接入电路的电阻．7．如图的电路中，电池组的电动势E=30V，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离d=1.5cm。在金属板间的匀强电场中，有一质量为-8m=7×10