高考物理部分电路欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)及解析.docx

高考物理部分电路欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)及解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB.请按要求完成下列实验.

(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0T，不考虑磁场对电路其他部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：

A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150Ω

B．滑动变阻器R，总电阻约为20Ω

C．电流表A，量程2.5mA，内阻约30ΩD．电压表V，量程3V，内阻约3kΩ

E．直流电源E，电动势3V，内阻不计

F．开关S，导线若干

(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：

根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B＝T.

(3)试结合题图简要回答，磁感应强度B在0～0.2T和0.4～1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？

.

(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？

.

【答案】（1）见解析图

（2）1500；0.90

（3）在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在

2．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器R最大阻值为36Ω,灯泡电阻不随温度变化。闭合S、S1、S2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数为3V；闭合S、S1，断开S2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，灯泡正常发光。

求：

（1）电源电压；

（2）12a（2）R0的阻值。【答案】（1）12V

（2）12a

【详解】

;（1）灯泡的电阻：

;

当闭合S、S1、S2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，

电路中的电流

电源的电压U=I（RL+R）=0.25A×（12Ω+36Ω)=12V；

（2）闭合S、S1，断开S2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，

∵灯泡正常发光，

∴电路中的电流

R0两端的电压U0=U-UL=12V-6V=6V，【点睛】

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用，关键是开关闭合、断开时电路变化的判断和知道额定电压下灯泡正常发光。

3．以下对直导线内部做一些分析：设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v．现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度，其大小用j表示.

(1)请建立微观模型,利用电流的定义，推导：j=nev;

(2)从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动．设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E，试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式.

E【答案】（1）j=nev（2）j=

P

【解析】【分析】【详解】

（1）在直导线内任选一个横截面S，在△t时间内以S为底，v△t为高的柱体内的自由电子

IVq

都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知：j＝＝，其中△q=neSv△t，

SVtS

代入上式可得：j=nev

U

（2）（猜想：j与E成正比）设横截面积为S，长为l的导线两端电压为U，则E=;l

I

电流密度的定义为j=,

S

UU

将I＝代入，得j=;

RSR

导线的电阻R＝Pl，代入上式，可得j、ρ、E三者间满足的关系式为：j＝E

SP

【点睛】

本题一要掌握电路的基本规律：欧姆定律、电阻定律、电流的定义式，另一方面要读懂题意，明确电流密度的含义.

4．在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E＝6V、内阻r＝1Ω,A、B两