高考物理闭合电路的欧姆定律技巧小结及练习题含解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律技巧小结及练习题含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S后，通过R2的电荷量。【答案】(1)6.4×10-5C；(2)3.2105C【解析】【分析】【详解】(1)当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路，据欧姆定律得电流表的读数为IE14A0.8ArR34电容器所带电荷量QCU3CIR3201060.84C6.4105C(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路R1、R2

2、并联后与R3串联，由于各个电阻相等，则通过R2的电荷量为Q1Q3.2105C22．如图所示的电路中，电源电动势E=10Vr=0.5ΩRΩ，内阻，电阻1=1.5，电动机的线圈电阻R0=1.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：(1)电源的路端电压；(2)电动机输出的机械功率。【答案】(1)9V；(2)8W【解析】【分析】【详解】(1)流过电源的电流为I，则IR1U1路端电压为U，由闭合电路欧姆定律UEIr解得U9V(2)电动机两端的电压为UMEI(R1r)电动机消耗的机械功率为PUMII2R0解得P8W3．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

3、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U1I＝R1＝2A(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＝14W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

4、的工作效率P有P释=91.7%4．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，金属板长为，在两金属板左端正中间位置，有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间，LM已知小液滴的质量为m，带负电，电荷量为q．要使液滴从B板右侧边缘射出电场，电动势E是多大？(重力加速度用g表示)【答案】E2md2v022mgdqL2q【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律得IEERR2RE两金属板间电压为UBA＝IR＝2由牛顿第二定律得qUBA－mg＝mad液滴在电场中做类平抛运动，有L＝v0td1at222联立解得E2md2v022mgdqL2q【点睛】题是电路与电场两部分知识的综

5、合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．5．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，电源内电阻r=1Ω，闭合开关S，理想电流表的示数I2=0.4A．求：（1）电阻R3两端的电压U3；（2）流过电阻R1的电流I1的大小；（3）电源的总功率P．【答案】（1）6.0V（2）0.6A（3）7.2W【解析】【详解】（1）电阻R3两端有电压为U3I2R20.4156.0（V）（2）通过电阻R3的电流大小：U3I30.2AR3流过电阻R1的电流大小为：I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A（3）电源的电动势为：EI1rI1R1U30.6

6、10.69612V电源的总功率为P=I1E=7.2W或PI12rR1R2//R3=7.2W6．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示，则：（1）V1表示数随电流变化的图像是甲乙两条图线中的哪条？并求出定值电阻R1的阻值；（2）求电源的电动势和内阻大小；（3）求电源效率的最大值和电源最大输出功率.【答案】（11R15；（2）E6V，）V表的示数随电流变化的图像是乙图线，r5；（3）max83.3%，P外max1.8W。【解析】【详解】（1）由图可知，三电阻串联，

7、V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。E当滑片向左端滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由I可知，R总电路中的电流增大，因R1为定值电阻，则其两端的电压UR1IR1满足成正比关系，图象乙满足U-I成正比增函数，故V1表的示数随电流变化的图像是乙图线。由图象可知，R1两端的电压U1=3V，电路中的电流为：I1=0.6A，则电阻R1的阻值为：U13；R15I10.6（2）综述可知V2