高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)含解析一、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，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，求：(1)流过电动机的电流；(2)电动机输出的机械功率；(3)电源的工作效率。【答案】（1）2A；（2）14W；（3）91.7%【解析】【分析】【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为I＝U1＝2AR1(2)电动机两端的电压为U＝E－Ir－U1=(12－2×0.－54.0)V＝7V电动机消耗的电功率为P电＝UI＝7×2W＝14

2、W电动机的热功率为P热＝I2R0＝22×1W＝4W电动机输出的机械功率P机＝P电－P热＝10W(3)电源释放的电功率为P释＝EI＝12×2W＝24W有用功率P有＝UII2R122W电源的工作效率P有=91.7%P释2．如图所示，金属导轨平面动摩擦因数μ＝0.2，与水平方向成θ＝37°角，其一端接有电动势E＝4.5V，内阻r＝0.5Ω的直流电源。现把一质量m＝0.1kg的导体棒ab放在导轨上，导体棒与导轨接触的两点间距离L＝2m，电阻R＝2.5Ω，金属导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.5T，方向竖直向上的匀强磁场。己知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g

3、＝10m/s2（不考虑电磁感应影响），求：(1)通过导体棒中电流大小和导体棒所受安培力大小；(2)导体棒加速度大小和方向。【答案】(1)1.5A，1.5N；(2)2.6m/s2，方向沿导轨平面向上【解析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得EI1.5ARr根据安培力公式可得导体棒所受安培力大小为FBIL1.5N(2)对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有BILcosθmgsinθfmafFNcosθBILsinθmg联立可得a2.6m/s2方向沿导轨平面向上3．在如图所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=35Ω；电容器的电容C=

4、1000μF，电容器原来不带电。求接通电键S后流过R4的总电荷量（保留两位有效数字）。-3【答案】2.0×10C【解析】【详解】接通电键S前，R2与R3串联后与R1并联，所以闭合电路的总电阻：R1(R2R3)RrR1R2R3由闭合电路欧姆定律得，通过电源的电流：I电源的两端电压：ERUE－Ir则R3两端的电压：U3R3UR2R3接通电键S后通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量。根据QCU可得：QCU3代入数据解得：Q2.010-3C4．一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

5、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为：P总EI488W384W。5．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．求：（1）电动机两端的电压；（2）电源输出的电功率．【答案】（1）7.0V（2）2

6、0W【解析】试题分析：（1）电动机两端的电压等于电源电动势减去内阻电压与电阻和，（2）电源输出的电功率等于电源的总功率减去热功率.（1）电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为R0电压之UEU内UR0122121.5V7V（2）电源的输出的功率为：P总EII2r122221W20W6．如图所示，合上电键S1。当电键2闭合时，电流表的示数为0.75A；当电键2断开SS时，电流表的示数为0.5A，R1=R2=2Ω。求电源电动势E和内电阻r。【答案】E=1.5Vr=1Ω。【解析】【详解】当电键S2闭合时，电流表的示数为0.75A，有：EI（1R并r）I1(R1r)2当电键S2断开

7、时，电流表的示数为0.5A，有：E=I2（R1+r）代入数据解得E=1.5Vr=1Ω。7．如图所示，电阻R1＝2Ω，小灯泡L上标有“3V1.5W，电”源内阻r＝1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0（大小未知），当触头P滑动到最上端a时安培表的读数为lA，小灯泡L恰好正常发光，求：(1)滑动变阻器的最大阻值R0；(2)当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率．【答案】（1）6Ω（2）12W；8W【解析】【分析】【详解】PL（1）当触头P滑动到最上端a时