高考物理 闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析.docx

高考物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．如图所示，R1=R2=2.5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P，当滑片P分别滑到变阻器的两端a和b时，电源输出功率均为4.5W。求

(1)电源电动势；

(2)滑片P滑动到变阻器b端时，电压表示数。

【答案】(1)E=12V(2)U=7.5V【解析】

【详解】

(1)当P滑到a端时，

2

电源输出功率：

外1

当P滑到b端时，

R=R+R=12.5Ω

外21

电源输出功率：

外2

得：

r=7.5ΩE=12V

(2)当P滑到b端时，

外2

电压表示数：

U=E—I’r=7.5V

2．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

U

I＝R1＝2A1

(2)电动机两端的电压为

U＝E－Ir－U1=(12－2×0.5－4.0)V＝7V

电动机消耗的电功率为

P＝UI＝7×2W＝14W

电

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＝P－P＝10W

机电热

(3)电源释放的电功率为

P＝EI＝12×2W＝24W

释

有用功率

P＝UI+I2R=22W

有1

电源的工作效率

释

3．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入两板间，小球恰能到达A板。若小球带电荷量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力，取g=10m/s2。求：

（1）A、B两板间的电压U；

（2）滑动变阻器接入电路的阻值RP；

（3）电源的输出功率P。

L2

【答案】（1）8V；（2）8Ω;（3）23W【解析】

【详解】

（1）对小球从B到A的过程，由动能定理：—qU—mgd=0—

解得：U=8V

（2）由欧姆定律有电流为

P

解得：R=8Ω

P

（3）根据电功率公式有：P=I2

解得：P=23W

4．如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻未知，R=8Ω,R=1.5Ω,L为

12

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）1A3Ω（2）1Ω（3）0.48W

【解析】

（1）灯泡的额定电流A=1A，灯丝电阻；

00

（2）断开S时，灯L正常发光，即I=I，根据闭合电路欧姆定律

10

E=I0，得r=Ω=1Ω;

0

（3）闭合S时，设外电路总电阻为R外，R并=Ω=1Ω;

所以

R=R

外并

+R=1Ω+8Ω=9Ω;

1

设干路电流为I总，则I总=A=1.2A；

外

灯两端的电压UL，则UL=I总=1.2×1V=1.2V；

L2

灯的实际功率为PLW=0.48W.

L

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.

5．如图所示，电源的电动势为10V，