高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)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(很有用)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(1)所示，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻R的电流方向和大小；(2)电压表的示数．【答案】（1）电流的方向为BA；7.9A；（2）47V【解析】【分析】【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为BA由法拉第电磁感应定律得EnBd2)2B0.30.2nS磁场面积S(而t0.2T/s1T/stt20.1

2、根据闭合电路的欧姆定律E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V2．如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机的线圈电阻R0=1.0ΩU1=3.0V，求：。电动机正常工作时，电压表的示数(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．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

3、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）67.5W【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

4、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。4．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【答案】（1）E=6Vr=1Ω（2）当R=r=1Ω时，P=9WPm为多少？m【解析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律EUIr得：EU1U1r，代入得E4442r①，R12EU2U2r，代入得：E555r②，R2r5联立上式并代入数据解得：

5、E=6V，r=1Ω（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为：PmI2R(E)2rE262W9W；2r4r415．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，电压表的示数为5.5V，(不计摩擦，g取10m/s2).求：12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．3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

6、】【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电路中电流为IEU65r1A1电动机的电阻RMUIR5132I12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

7、恒定律得UMI'mgvI'2R代入解得，v1.5m/s3匀速提升重物3m所需要的时间th32s，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．6．某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱R2，可使欧姆表具有“1”和“10”两种倍率。已知：电源电动势E1.5V，内阻r0.5Ω；毫安表满偏电流Ig5mA，内阻Rg20Ω，回