高中物理专题汇编物理闭合电路的欧姆定律(一)及解析.docx

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1、高中物理专题汇编物理闭合电路的欧姆定律(一)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，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r＝1Ω，电炉电阻R＝19Ω，电解槽电阻r′＝0.5Ω当.S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2都闭合时，电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：（1）电源的电动势；（2）S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S12、S闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．【答案】（1）120V（2）20A（3）1700W【解析】12断开时电炉中电流I

2、0P16A（1）S闭合，SR电源电动势EI0(Rr)120V；（2）S1、S2都闭合时电炉中电流为IBP25AR电源路端电压为UIRR95V流过电源的电流为IEU25Ar流过电槽的电流为IAIIB20A；（3）电解槽消耗的电功率PAIAU1900W电解槽内热损耗功率P热IA2r'200W电解槽转化成化学能的功率为P化PAP热1700W．点睛：电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流．2．如图所示电路，电源电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，

3、求电路中的电流和路端电压．【答案】1A；1.38V【解析】【分析】【详解】闭合开关S后，由闭合电路欧姆定律得：电路中的电流I为：I==A=1A路端电压为：U=IR=1×1.38=1.38（V）3．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，

4、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）EBL442222r（2）BLsmgR0（3）匀加速直线运动mgsCBL【答案】（1）mgmgR0B2L2mcB2L2【解

5、析】【详解】（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgEIrR得REBLrmg（2）由mgB2L2vR0得mgR0vB2L2由动量定理，得mgtBILtBLsmv其中qItR0得tB4L4sm2gR02mgR0B2L2qCUCBLvCBLv（3）K接3后的充电电流IttCBLattmg-BIL=ma得amgmCB2L2=常数所以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：EmgsCB2L2mcB2L2【点睛】本题是电磁

6、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．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

7、得：I8A所以电动机消耗的总功率为：P总EI488W384W。5．如图所示，电路中电阻R10，电源的内电阻r2，灯泡L上标有“3V0.25A的”字样，闭合开关S，灯泡正常发光．求：（1）灯泡的功率；（2）电源的电动势；（3）电源的总功率；【答案】(1)0.75W(2)6V(3)1.5W【解析】【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为U=3V，电流为I=0.25A所以灯泡的功率为P=UI=0.75W（2）由闭合电路欧姆定律得：电源的电动势E=U+I（R+r）=3+0.25×（10+2）=6V（3）电源的总功率

8、：P=IE=0.25×6W=0.5W.6．如图所示的电路中，电源的电动势E12V，内阻未知，R18，R21.5，L为规格“3V，3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；（2）电源的内阻；（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．【答案】（1）1A3（2）1（3）0.48W