高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧分析及练习题(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分析及练习题(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)R1R3IR2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

2、律则有：EI2(R1R2r)0.3(39r)联立解得：E12Vr1Ω2．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，金属棒ab从静止开始下落，下落距离s时达

3、到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？下落s的过程中所需的时间为多少？（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）EBLB4L4sm2gR02mgsCB2L2r（2）mgR0B2L2（3）匀加速直线运动2L2mgmcB【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v2L2BmgtBILtmv其中qBLs由动量定理，得ItR0B4L4sm2gR02得tmgR0B2L2

4、（3）K接3后的充电电流IqCUCBLvvttCBLCBLattmg-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．3．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E6V，电源内阻r1，电阻R3，重物质量m0.10kg，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，

5、电压表的示数为5.5V，(不计摩擦，g取10m/s2).求：123串联入电路的电动机内阻为多大？重物匀速上升时的速度大小．匀速提升重物3m需要消耗电源多少能量？【答案】（1）2；（2）1.5m/s（3）6J【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和，根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小，根据WEIt求解匀速提升重物3m需要消耗电源的能量．【详解】1由题，电源电动势E6V，电源内阻r1，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得EU65电路中电流为Ir1A1电动机的电阻R

6、MUIR5132I12当重物匀速上升时，电压表的示数为U5.5VEU'，电路中电流为I'0.5Ar电动机两端的电压为UMEI'Rr60.531V4V故电动机的输入功率PUMI'40.52W根据能量转化和守恒定律得UMI'mgvI'2R代入解得，v1.5m/s3匀速提升重物h33m所需要的时间t2s，v1.5则消耗的电能WEI't60.526J【点睛】本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用.对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．4．如图所示电路中，电源电动势E16V，内电阻r＝1.0ΩR12Ω。开＝，电阻＝9

7、.0Ω，R＝15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：U2R3I3总电流：II2I3代入数据得：R310ΩR3消耗的电功率：PI2R333代入数据得：P33.6W。5．如图所示，电源电动势E＝