高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案).doc

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

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，电源电动势为1.5V，内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，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）

2．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

（2）电动机启动瞬间车灯两端电压

车灯的电阻

电源电动势不变，电动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。

3．在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R是可变的，电源的电动势为E，电源的内阻为r，其余部分的电阻均可忽略不计。

（1）闭合开关S，写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式；

（2）若电源的电动势E为3V，电源的内阻r为1Ω，闭合开关S，当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U为多大？

【答案】(1)(2)0.2A2.8V

【解析】

【详解】

（1）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式:

（2）将E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：

电流表的示数

I==0.2A

电源两端的电压

U=IR=2.8V

4．如图所示，金属导轨平面动摩擦因数μ＝0.2，与水平方向成θ＝37°角，其一端接有电动势E＝4.5V，内阻r＝0.5Ω的直流电源。现把一质量m＝0.1kg的导体棒ab放在导轨上，导体棒与导轨接触的两点间距离L＝2m，电阻R＝2.5Ω，金属导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.5T，方向竖直向上的匀强磁场。己知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2（不考虑电磁感应影响），求：

(1)通过导体棒中电流大小和导体棒所受安培力大小；

(2)导体棒加速度大小和方向。

【答案】(1)1.5A，1.5N；(2)2.6m/s2，方向沿导轨平面向上

【解析】

【详解】

(1)由闭合电路欧姆定律可得

根据安培力公式可得导体棒所受安培力大小为

(2)对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有

联立可得

方向沿导轨平面向上

5．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d=0.1m．闭合开关S后，一质量m=5×10﹣8kg，电荷量q=+4×10﹣6C的粒子以平行于两板且大小为=5×102m/s的初速度从两板的正中间射入，求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：

粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，有：

L=v0t

y=at2

其中：

联立解得：

点睛：本题是简单的力电综合问题，关键是明确电路结构和粒子的运动规律，然后根据闭合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解．

6．如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：

（1）电源的输出功率P出是多大？

（2）电源内部损耗的电功率P内是多少？

（3）电源的效率η是多大？

【答案】（1）4W，（2）2W，（3）66.7%

【解析】试题分析：（1）由电源的U-I图象读出电动势，求出内阻．两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态，读出电压和电流，由公式P=UI求出电源的输出功率．（2）电源内部损耗的电功率由公式求解．（3）电源的总功率为，电源的效率为．代入数据求解即可．

（1）从A的图线可读出，电源的电动势E=3V，内阻

从图象的交点可读出：路端电压U=2V，电路电流I=2A

则电源的输出功率为

（2）电源内部损耗的电功率

（3）电源的总功率为

故电源的效率为

【点睛】本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接读出电流和路端电压，从而求出电源的输出功率．

7．如图所示，电路