物理闭合电路的欧姆定律易错剖析.docx

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1、最新物理闭合电路的欧姆定律易错剖析一、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，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr，P1和P2分别表示电阻r，R12上所消耗的功率，当12，RR=R=r时，求：(1)Ir∶I1∶I2等于多少(2)Pr∶P1∶P2等于多少【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1。【解析】【详解】(1)设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故1I1=I2=I2即Ir∶I1∶I2=2：1：1(2)根据公式P=I2R，三个电

2、阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：12．一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代入数据解得：I8A所以电动机消耗的总功率为：P总EI488

3、W384W。3．如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100μF，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．【答案】(1)g，方向竖直向上－4(2)4×10C【解析】【详解】（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且qE竖直向上．S闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有R2UCE4V，R2R1rqUCdS闭合后，mgR2UCE8VR2r设带电粒子加速度为

4、a，则qUC'dmgma，解得a＝g，方向竖直向上．（2）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以－4Q＝C（UC′－UC）＝4×10C4．如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1的直流电源，电阻R、R2、R3的阻值均为4，电容器的电容为30F，电流表内阻不计，当电键S闭合1时，求：（1）电流表的读数．（2）电容器所带的电量．（3）断开电键S后，通过R2的电量．【答案】（1）0.8A；（2）9.6105C；（3）4.8105C【解析】试题分析：当电键S闭合时，电阻R、R2被短路．根据欧姆定律求出流过R3的电

5、流，即1电流表的读数．电容器的电压等于R3两端的电压，求出电压，再求解电容器的电量．断开电键S后，电容器通过R、R2放电，R、R2相当并联后与R3串联．再求解通过R2的电11量．（1）当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得：E40.8A电流表的读数Ir4AR31（2）电容器所带的电量QCU3CIR3301060.84C9.6105C（3）断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R、R2相当并联后与R3串联．由于1各个电阻都相等，则通过R2的电量为Q1Q4.8105C25．如图所示的电路中，电源的电动势E12V，内阻未知，R

6、18，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【解析】（1）灯泡的额定电流P03A1A，灯丝电阻RLU02I03P3；U00（2）断开S时，灯L正常发光，即I1I0，根据闭合电路欧姆定律EI（0R1RLr），得rE(R1RL)121；I0831（3）闭合S时，设外电路总电阻为R外，R并RLR231.5RLR231；1.5所以R外R并R

7、1189；设干路电流为I总，则I总Er12A1.2A；R外91灯两端的电压UL，则ULI总RLR21.21V1.2V；R2RL灯的实际功率为PL：PLUL21.21.2W0.48W．RL3点睛：对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流．6．如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，电阻R1=4Ω，R2=10Ω．两正对的平行金属板长L=0.2m，两板间的距离﹣8d=0.1m．闭合开关S后，一质量m=5×10kg，电荷量62﹣=5×10m/s的初速度

8、从两板的正中间射入，求q=+4×10C的粒子以平行于两板且大小为粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小？（不考虑粒子的重力）【答案】【解析】根据闭合电路欧姆定律，有：电场强度：粒子做类