2019届高考物理一轮总复习24 电路 闭合电路的欧姆定律
高考物理一轮复习专项训练—闭合电路的欧姆定律(含解析)
高考物理一轮复习专项训练—闭合电路的欧姆定律（含解析）1.(2022·江苏卷·2)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是()A．R1B．R2C．R3D．R42．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲所示，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是()A．电压表的示数变大，电流表的示数变小B．电压表的示数变小，电流表的示数变小C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障()A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路4.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下列说法中正确的是()A．电源的输出功率一定变小B．电压表V1的读数变小，电流表A1的读数变小C．电压表V2的读数变大，电流表A2的读数变小D．电压表V2的读数变小，电流表A2的读数变小5.将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45 WB．电源内阻等于5 ΩC．电源电动势为45 VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%6.(2023·四川内江市第六中学月考)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的U－I图线．将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()A ．电源a 、b 电动势一样大，b 内阻较大B ．R 接到电源a 上，电路中的电流较小C ．R 接到电源b 上，电源的输出功率较大D ．R 接到电源b 上，电源效率较高7．(2023·江苏淮安市车桥中学高三测试)如图所示电路，电源内阻为r ，两相同灯泡L 1、L 2 电阻均为R ，D 为理想二极管(具有单向导电性)，电表均为理想电表．闭合S 后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动．现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表V 1、V 2 示数变化量绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2 ，电流表示数变化量绝对值为ΔI ，则下列说法中错误的是( )A ．两灯泡逐渐变亮B ．油滴将向下运动 C.ΔU 2ΔI＝R ＋r D ．ΔU 2>ΔU 18.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U －I 图像．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC．12.0 Ω D．12.5 Ω9.(多选)(2023·河南三门峡市外国语高级中学高三检测)如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡，R为滑动变阻器，V为理想电压表．现闭合开关S，将滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动．已知小灯泡电阻和电源内阻相等，则下列说法中正确的是()A．电压表示数先变小后变大B．小灯泡L先变暗后又变亮C．电源的输出功率先变小后变大D．电源的效率先减小后增大10.(2023·河北邯郸市模拟)如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，R0＝3 Ω，R1＝7.5 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，电容器的电容C＝2 μF.开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是()A．开关S闭合时，电容器上极板带正电B．开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3 VC．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6 CD．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10－6 C11．在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．12.如图所示，电源电动势E＝2 V，内阻r＝1 Ω，电阻R0＝2 Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～10 Ω.求滑动变阻器的阻值为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？1．A 2.D 3.A 4.C 5.B 6.A7．B [滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯泡变亮，选项A 正确；总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V 1的示数减小，而L 1两端的电压变大，所以L 2与滑动变阻器部分的电压之和减小，所以V 2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，Q 不变，则由C ＝Q U ＝εr S4πkd 和E ＝U d 得E ＝4πkQ εr S ，可知E 不变，油滴静止不动，选项B 错误；把L 1的电阻R 看作电源内阻一部分，ΔU 2就是R ＋r 两端电压的增加量，则ΔU 2ΔI ＝R ＋r ，选项C 正确；由闭合电路欧姆定律可得ΔU 1ΔI＝r ，所以ΔU 2>ΔU 1，选项D 正确．]8．A [由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I 1＝0时，E ＝U 1，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，组成闭合回路时，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U 2＝2.5 V ，电流为I 2＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U 2I 2＝3.6－2.50.2Ω＝5.5 Ω，故A 正确．]9．BC [由电路结构可知，滑动变阻器R 的滑动触头P 两边的电阻并联，则当P 从a 端向b 端滑动时，电路的总电阻先变大后变小，则干路电流先变小后变大，故小灯泡L 先变暗后又变亮，选项B 正确；由U ＝E －Ir 可知路端电压先变大后变小，即电压表的示数先变大后变小，选项A 错误；因为小灯泡电阻和电源内阻相等，电路的总电阻先变大后变小，结合电源输出功率随外电路电阻变化图像可知，当内、外电阻相等时电源输出功率最大，则电源的输出功率先变小后变大，选项C 正确；电源的效率η＝IUIE ×100%＝R 外R 外＋r×100%＝11＋rR 外×100%，外电路总电阻越大，电源的效率越高，故电源的效率先增大后减小，选项D 错误．] 10．D [开关S 闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C 两端电压等于R 3两端电压U 3，已知电路总电阻R ＝(R 2＋R 3)R 1R 2＋R 3＋R 1＋r ＝4 Ω，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I ＝ER ＝1.5 A ，路端电压U ＝E －Ir ＝4.5 V ，则U 3＝R 3R 2＋R 3U ＝1.8 V ，此时电容器所带电荷量Q 1＝CU 3＝3.6×10－6 C ，且上极板带负电，下极板带正电，故A 、B 错误．开关S 断开时的等效电路图如图乙所示，稳定后电容器C 两端电压等于R 2两端电压U 2，此时U 2＝E R 2＋R 3＋r R 2＝3 V ，电容器所带电荷量Q 2＝CU 2＝6×10－6 C ，且上极板带正电，下极板带负电，故通过R 0的电荷量Q ＝Q 1＋Q 2＝9.6×10－6 C ，故C 错误，D 正确．]11．(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)电源的路端电压随电流的变化图线斜率的绝对值等于电源的内阻，则内阻r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝16－40.8－0.2Ω＝20 Ω电源的电动势为E ＝U ＋Ir取电压U 1＝16 V ，电流I 1＝0.2 A ， 代入解得E ＝20 V(2)当滑片P 滑到最右端时，R 1被短路，外电路的电阻最小，电流最大．此时电压U 2＝4 V ，电流I 2＝0.8 A ，则定值电阻R 2＝U 2I 2＝5 Ω(3)当滑片P 滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小，此时路端电压U 1＝16 V ， 电流I 1＝0.2 A ，外电路总电阻为R ＝U 1I 1＝80 Ω又R ＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3，代入解得R 3＝300 Ω.12.23 Ω 23W 解析 方法一 由公式P R ＝U 2R，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U ＝E ·R 0R R 0＋R r ＋R 0R R 0＋R ＝ER 0R rR 0＋rR ＋RR 0，所以P R ＝E 2R 02R (rR 0＋rR ＋R 0R )2，代入数据整理得P R＝164R ＋9R ＋12W ，当R ＝23 Ω时，R 上消耗的功率最大，P R max ＝23W.方法二 采用等效电源法分析，把电阻R 0等效到电源的内部，即把电源和电阻R 0看作等效电源，即电动势为E ′＝R 0R 0＋r E 、内阻为r ′＝R 0r R 0＋r 的电源，当R ＝r ′＝R 0r R 0＋r 时，电源对外电路R 的输出功率最大，为P R max ＝E ′24r ′.把数值代入各式得E ′＝R 0R 0＋r E ＝43 V ，r ′＝R 0rR 0＋r ＝23 Ω，所以R ＝23 Ω，P R max ＝E 等24r 等＝23W.。
高三物理闭合电路的欧姆定律(2019年10月)
R局
增大
增大
减小
增大
减小 →R总 减小 →I总 增大 →U外 减小
I部分 U部分。
2.极限法：因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题，可以将变阻器的滑片分别移动
到两个极端去讨论，此时要注意是否出现极值情况，即变化是否为单调变化。
3.口诀法：该类型的题目可以总结出“并同串反”的实用技巧。所谓“并同”指，当某
功率反而增大。
要点二 含电容器电路的分析
电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电 时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中 就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想不漏电的情况)的元件，在 电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容 器所带电荷量时，可在相应的位置补上，分析和计算含有电容器的直流 电路时，关键是准确地判断和求出电容器两端的电压，具体做法是：
一个电阻变大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率随之增大；当某
一个电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率也随之减小。所
谓“串反”指，当某一个电阻变大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电
功率反而减小；当某一个电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电
1.确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压。 2.当电容器和某一电阻串联后，接在某一电路两端时，此电路两端电 压即为电容器两端电压。 3.当电容器与电源直接相连时，电容器两极板间电压等于电源电动势 的大小。
要点三 电路故障的分析
电路故障一般是断路或短路，具体分析方法如下： 1.根据断路或短路特点分析： (1)电路中发生断路，表现为电源电压不为零，而电流为零；断路后， 电源电压将全部降落在断路之处，若电路中某两点间电压不为零，等于 电源电压，则过这两点间有断点而这两点与电源连接部分无断点。若电 路中某两点电压为零，说明这两点无断点，而这两点与电源连接部分有 断点。(以上分析均假定电路中只有一处断路) (2)电路中某一部分发生短路，表现为有电流通过电路而该电路两端 电压为零。 2.假设法：已知电路发生某种故障，寻找故障发生的位置时，可将 整个电路划分为若干部分；然后逐一假设某部分电路发生故障，运用欧 姆定律进行推理，推理部分若与题述物理现象符合，则故障可能发生在 这部分电路；若不符合，则故障不发生在这部分电路。用这种方法逐段 找下去，直至找到发生故障的全部可能为止，亦称排除法。
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)(2)
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)(2)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，14R =Ω，26R =Ω，30C F μ=，电池的内阻2r =Ω，电动势12E V =．（1）闭合开关S ，求稳定后通过1R 的电流． （2）求将开关断开后流过1R 的总电荷量． 【答案】（1）1A ；（2）41.810C -⨯ 【解析】 【详解】（1）闭合开关S 电路稳定后，电容视为断路，则由图可知，1R 与2R 串联，由闭合电路的欧姆定律有：12121A 462E I R R r ===++++所以稳定后通过1R 的电流为1A ．（2）闭合开关S 后，电容器两端的电压与2R 的相等，有16V 6V C U =⨯=将开关S 断开后，电容器两端的电压与电源的电动势相等，有'12V C U E ==流过1R 的总电荷量为()'63010126C C C Q CU CU -=-=⨯⨯-41.810C -=⨯2．如图所示，质量m=1 kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1 m 的光滑绝缘框架上。
匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。
右侧回路中，电源的电动势E=8 V ，内阻r=1 Ω。
电动机M 的额定功率为8 W ，额定电压为4 V ，线圈内阻R 为0.2Ω，此时电动机正常工作（已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g 取10 m/s 2）。
试求:(1)通过电动机的电流I M 以及电动机的输出的功率P 出； (2)通过电源的电流I 总以及导体棒的电流I ； (3)磁感应强度B 的大小。
【答案】(1)7.2W ；(2)4A ；2A ；(3)3T 。
【解析】 【详解】(1)电动机的正常工作时，有M P U I =⋅所以M 2A PI U== 故电动机的输出功率为2M 7.2W P P I R =-=出(2)对闭合电路有U E I r =-总所以4A E UI r-==总； 故流过导体棒的电流为M 2A I I I =-=总(3)因导体棒受力平衡，则sin376N F mg ︒==安由F BIL =安可得磁感应强度为3T F B IL==安3．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势6E V =，电源内阻1r =Ω，电阻3R =Ω，重物质量0.10m kg =，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V ，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V ，(不计摩擦，g 取210/).m s 求：()1串联入电路的电动机内阻为多大？ ()2重物匀速上升时的速度大小．()3匀速提升重物3m 需要消耗电源多少能量？【答案】（1）2Ω；（2）1.5/m s （3）6J 【解析】 【分析】根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和，根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小，根据W EIt =求解匀速提升重物3m 需要消耗电源的能量． 【详解】()1由题，电源电动势6E V =，电源内阻1r =Ω，当将重物固定时，电压表的示数为5V ，则根据闭合电路欧姆定律得 电路中电流为6511E U I A r --=== 电动机的电阻51321M U IR R I --⨯==Ω=Ω ()2当重物匀速上升时，电压表的示数为 5.5U V =，电路中电流为''0.5E U I A r-==电动机两端的电压为()()'60.5314M U E I R r V V =-+=-⨯+= 故电动机的输入功率'40.52M P U I W ==⨯= 根据能量转化和守恒定律得2''M U I mgv I R =+代入解得， 1.5/v m s =()3匀速提升重物3m 所需要的时间321.5h t s v===， 则消耗的电能'60.526W EI t J ==⨯⨯=【点睛】本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用.对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．4．在如图所示的电路中，两平行正对金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d =4.0cm ．电源电动势E =400V ，内电阻r =20Ω，电阻R 1=1980Ω．闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B 板上的小孔以初速度v 0=1.0m/s 竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A 板．若小球所带电荷量q =1.0×10-7C ，质量m =2.0×10-4kg ，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g =10m/s 2．求：（1）A 、B 两金属板间的电压的大小U ； （2）滑动变阻器消耗的电功率P ； （3）电源的效率η．【答案】（1）U =200V （2）20W （3）0099.5 【解析】 【详解】（1）小球从B 板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力作用下做匀减速直线运动，设A 、B 两极板间电压为U ，根据动能定理有：20102qU mgd mv --=-，解得：U = 200 V ．（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R ，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流1EI R R r=++，而 U = IR ，解得：R = 2×103 Ω滑动变阻器消耗的电功率220U P W R==．（3）电源的效率2121()099.50()P I R R P I R R r η+===++出总． 【点睛】本题电场与电路的综合应用，小球在电场中做匀减速运动，由动能定理求电压．根据电路的结构，由欧姆定律求变阻器接入电路的电阻．5．如图所示，电源电动势E =30 V ，内阻r =1 Ω，电阻R 1=4 Ω，R 2=10 Ω．两正对的平行金属板长L =0.2 m ，两板间的距离d =0.1 m ．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=v 0t y=at 2 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．如图所示电路，已知R 3=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A ，伏特表读数为2V ，经过一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使安培表读数变为0.8A ，伏特表读数变为3.2 V ，问：（1）哪个电阻发生断路故障？ （2）R 1的阻值是多少？（3）能否求出电源电动势E 和内阻r ？如果能，求出结果；如果不能，说明理由． 【答案】（1）R 2被烧断路（2）4Ω（3）只能求出电源电动势E 而不能求出内阻r ，E =4V 【解析】 【分析】 【详解】（1）由于发生故障后，伏特表和安培表有示数且增大，说明外电阻增大，故只能是R 2被烧断了．（2）R 2被烧断后，电压表的示数等于电阻R 1两端的电压，则111 3.240.8U R I '==Ω=Ω'.。
新高考物理考试易错题易错点19闭合电路的欧姆定律附答案
易错点19 闭合电路的欧姆定律易错总结1．静电力和非静电力(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力 . (2)非静电力的来源①在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能． ②在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能． 2．静电力与非静电力做功的比较(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功．通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能．(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功．静电力做功将电能转化为其他形式的能． 3．电动势(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大．(2)公式E ＝Wq 是电动势的定义式而不是决定式，E 的大小与W 和q 无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同．(3)电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 4.内、外电路中的电势变化如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高．5．闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I ＝ER ＋r 、E ＝IR ＋Ir 只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．(2)U 外＝E －Ir ，E ＝U 外＋U 内适用于任意的闭合电路．6．路端电压与负载的关系：U ＝E －U 内＝E －ER ＋r r ，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U ＝E ；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．7.路端电压与电流的关系：U ＝E －Ir .8．电源的U －I 图像：如图所示是一条倾斜的直线，图像中U 轴截距E 表示电源电动势，I 轴截距I 0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．解题方法一、闭合电路欧姆定律及其能量分析 1．闭合电路中的能量转化(1)时间t 内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W ＝Eq ＝EIt . (2)时间t 内外电路产生的内能为Q 外＝I 2Rt .内电路产生的内能为Q 内＝I 2rt . (3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有W ＝Q 外＋Q 内，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt . 2．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)表达式：I ＝ER ＋r.(3)另一种表达形式：E ＝U 外＋U 内．即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和． 二、路端电压与负载的关系 1．路端电压的表达式： U ＝E －Ir .2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R 增大时，由I ＝ER ＋r 可知电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大．(2)当外电阻R 减小时，由I ＝ER ＋r可知电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小．(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I 变为0，U ＝E .即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R ＝0，此时I ＝Er.【易错跟踪训练】易错类型1：不能熟练应用数学知识解题1．（2021·上海）如图所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为小灯泡L 的U －I 图线，将L 接在该电源两端组成闭合电路。
2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第九章第2讲闭合电路的欧姆定律
第2讲闭合电路的欧姆定律整合教材·夯实必备知识一、电源电动势和内阻(必修三第十二章第2节)1.电动势(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫电动势。
(2)物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
2.内电阻:电源内部导体的电阻。
二、闭合电路欧姆定律(必修三第十二章第2节)1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比;;2.公式:I=ER+r提醒:只适用于纯电阻电路。
3.其他表达形式E=U+U内或E=U外+Ir。
外提醒:适用于任意电路。
4.电源的U-I图像:(1)图像:根据U=E-Ir,图像如图所示,(2)含义:①纵轴截距:表示电路断路时的路端电压U=E。
②横轴截距:表示电路短路时的电流I=I0。
③斜率绝对值:表示电源内电阻r=EI0。
三、闭合电路的功率及效率问题(必修三第十二章第2节)1.电源的总功率(1)任意电路:P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
(2)纯电阻电路:P总=I2(R+r)=E 2R+r。
2.电源内部消耗的功率P内=I2r=IU内=P总-P出。
3.电源的输出功率(1)任意电路:P出=IU=IE-I2r=P总-P内。
(2)纯电阻电路:P出=I2R=E 2R(R+r)2。
4.电源的效率(1)任意电路:η=P出P总×100%=UE×100%。
(2)纯电阻电路:η=RR+r×100%。
【质疑辨析】角度1 电动势和闭合电路欧姆定律(1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱。
(×)(2)电动势就是电源的路端电压。
(×)(3)电源的重要参数是电动势和内阻。
电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关。
(√)(4)在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大。
(√)角度2电路中的功率(5)外电阻越大,电源的输出功率越大。
高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析(2)
高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析(2)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，电源电动势E =10V ，内阻r =0.5Ω，电阻R 1=1.5Ω，电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。
电动机正常工作时，电压表的示数U 1=3.0V ，求： (1)电源的路端电压； (2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1)9V ；(2)8W 【解析】 【分析】 【详解】(1)流过电源的电流为I ，则11IR U =路端电压为U ，由闭合电路欧姆定律U E Ir =-解得9V U =(2)电动机两端的电压为M 1()U E I R r =-+电动机消耗的机械功率为2M 0P U I I R =-解得8W P =2．如图所示，在A 、B 两点间接一电动势为4V ，内电阻为1Ω的直流电源，电阻1R 、2R 、3R 的阻值均为4Ω，电容器的电容为30F μ，电流表内阻不计，当电键S 闭合时，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2R 的电量．【答案】（1）0.8A ；（2）59.610C -⨯；（3）54.810C -⨯ 【解析】试题分析：当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律求出流过3R 的电流，即电流表的读数．电容器的电压等于3R 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1R 、2R 放电，1R 、2R 相当并联后与3R 串联．再求解通过2R 的电量．（1）当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律得： 电流表的读数340.841E I A A R r ===++ （2）电容器所带的电量653330100.849.610Q CU CIR C C --===⨯⨯⨯=⨯（3）断开电键S 后，电容器相当于电源，外电路是1R 、2R 相当并联后与3R 串联．由于各个电阻都相等，则通过2R 的电量为514.8102Q Q C -==⨯'3．如图的电路中，电池组的电动势E =30V ，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离d =1.5cm 。
高考物理一轮复习 专项训练 物理闭合电路的欧姆定律
高考物理一轮复习 专项训练 物理闭合电路的欧姆定律一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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 =40 cm 。
电源电动势E =24 V ，内电阻r =1 Ω，电阻R =15 Ω。
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v 0=4 m/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 =1×10-2 C ，质量为m =2×10-2 kg ，不考虑空气阻力，取g =10 m/s 2。
求： （1）A 、B 两板间的电压U ； （2）滑动变阻器接入电路的阻值R P ； （3）电源的输出功率P 。
【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：2102qU mgd mv --=- 解得：U =8V（2）由欧姆定律有： E UI R r-=+ PU I R 电流为：=解得：8P R =Ω（3）根据电功率公式有：()2pP I R R =+解得：P 23W =2．如图所示，电路中电阻R 10=Ω，电源的内电阻2r =Ω，灯泡L 上标有“3V 0.25A”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：P=IE=0.25×6W=0.5W.3．如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d ，管道高度为h ，上、下两面是绝缘板，前后两侧M N 、是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。
高考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)含解析
高考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)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求： (1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量； (2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2．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S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684W ；S 1、S 2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）S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S 1、S 2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】（1）S 1闭合，S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=； （2）S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=； （3）电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=．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．3．如图所示电路中，19ΩR =，230ΩR =，开关S 闭合时电压表示数为11.4V ，电流表示数为0.2A ，开关S 断开时电流表示数为0.3A ，求： (1)电阻3R 的值． (2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω （2）12V 1Ω 【解析】 【详解】(1)由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：21123()IR U I R IR R =++ 解得：315ΩR =(2) 由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得：12V E =1Ωr =4．爱护环境，人人有责；改善环境，从我做起；文明乘车，低碳出行。
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解析：滑动变阻器滑片 P 向右端移动，使得 RP 变小，总电 阻变小，总电流变大，即电流表 A1 的读数增大．内电压变大， R1 两端电压变大，并联电路的电压即电压表 V1 的读数变小，即 R3 两端电压变小，通过 R3 的电流变小即电流表 A2 的读数减小， 由于总电流增大，所以经过另外一个支路即经过 R2 的电流变大， R2 两端电压变大，即电压表 V2 的读数增大，选项 A、D 正确．
解析：R1 上没有电流流过，R1 是等势体，故减小 R1，C1 两 端电压不变，C2 两端电压不变，C1、C2 所带的电荷量都不变，选 项 A 错误；增大 R2，C1、C2 两端电压都增大，C1、C2 所带的电 荷量都增加，选项 B 正确；增大 R3，C1 两端电压减小，C2 两端 电压增大，C1 所带的电荷量减小，C2 所带的电荷量增加，选项 C 错误；减小 R4，C1、C2 两端电压都增大，C1、C2 所带的电荷量 都增加，选项 D 正确．
【答案】 R＝0 P0max＝8 W
答案：BC
3． (多选)如图所示， R1、 R2、R3、 R4 均为可变电阻， C1、 C2 均为电容器，电源的电动势为 E，内阻 r≠0.若改变四个电阻 中的一个阻值，则( )
A．减小 R1，C1、C2 所带的电荷量都增加 B．增大 R2，C1、C2 所带的电荷量都增加 C．增大 R3，C1、C2 所带的电荷量都增加 D．减小 R4，C1、C2 所带的电荷量都增加
答案：AD
2.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(多选)如图所示的电路，L1、L2、L3 是 3 只小电灯，R 是滑 动变阻器，开始时，它的滑片 P 位于中点位置．当 S 闭合时，3 只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，则小电 灯 L1、L2、L3 的变化情况( )
A．L1 变亮 C．L3 变暗
B．L2 变亮 D．L1、L2、L3 均变亮
(2)公式
E R＋r (只适用于纯电阻电路)； ①I＝_________
U 外＋Ir (适用于所有电路)． ②E＝_________
2．路端电压与外电阻的关系
[思考判断] (1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的 本领强弱．( × )
(2)电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无 关，与外电路无关．( √ ) × ) )
非静电力 把 1 C (3)大小：电动势在数值上等于在电源内部_________
正电荷从负极移送到正极所做的功．
2．内阻：电源内部导体的电阻．
知识点三：闭合电路的欧姆定律 1．闭合电路的欧姆定律
正比 (1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成 _________ ， 反比． 跟内、外电阻之和成_________
(2)极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题， 可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
自主练透 1．(多选)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动 变阻器滑片 P 向右端移动时，下面说法中正确的是( )
A．电压表 V1 的读数减小，电流表 A1 的读数增大 B．电压表 V1 的读数增大，电流表 A1 的读数减小 C．电压表 V2 的读数减小，电流表 A2 的读数增大 D．电压表 V2 的读数增大，电流表 A2 的读数减小
解析：当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的有效电阻 E 变大， 导致外电路的总电阻增大， 由闭合电路的欧姆定律 I＝ R 外＋ r 知，总电流 I 总减小，路端电压 U 路＝E－I 总 r 将增大，因此，通 过 L1 灯的电流 IL1 变小，L1 灯变暗；U 路＝UL1＋UL2，得 L2 灯两 端的电压变大，L2 灯变亮．而 IL1＝IL2＋IL3，通过 L1 灯的电流 IL1 变小，通过 L2 灯的电流 IL2 变大，则通过 L3 灯的电流 IL3 变 小，L3 灯变暗．由以上分析可知，选项 B、C 正确．
考点 01 电路的动态变化分析 [自主悟透] 1．判定总电阻变化情况的规律 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻 一定增大(或减小)． (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增 大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．
2．电路动态分析的常用“两法” (1)程序判断法：遵循“局部→整体→部分”的思路，按以下 步骤分析：
第八章
恒定电流
第24课时
电路
闭合电路的欧姆定律
课前自主回顾
课后拓展提能
课堂互动探究
课时作业
课前自主回顾
知识点二：电动势和内阻 1．电动势 (1)定义：电源在内部移动电荷过程中，非静电力对电荷做的
电荷量 的比值． 功与移动电荷的_________
W E＝ q (2)定义式：_________ ，单位为 V.
(3)电动势等于电源的路端电压．(
(4)电路中某电阻增大，该电阻的功率一定增大．( ×
(5)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大．(
√
)
(6) 在 闭 合 电 路 中 ， 外 电 阻 越 大 ， 电 源 的 输 出 功 率 越 大．( × ) × )
(7)电源的输出功率越大，电源的效率越高．(
课堂互动探究
答案：BD
考点 02 闭合电路的功率及效率问题 [师生共研]
由 P 出与外电阻 R 的关系图象可知 E2 ①当 R＝r 时，电源的输出功率最大为 Pm＝ . 4r ②当 R>r 时，随着 R 的增大输出功率越来越小． ③当 R<r 时，随着 R 的增大输出功率越来越大． ④当 P 出<Pm 时，每个输出功率对应两个外电阻 R1 和 R2，且 R1R2＝r2.
典例透析 例 1 如图所示，已知电源电动势为 6 V，内阻为 1 Ω，保护 电阻 R0＝0.5 Ω，求：当电阻箱 R 读数为多少时，保护电阻 R0 消耗的电功率最大，并求这个最大值．
E2R0 【解析】 保护电阻消耗的功率为 P0＝ ，因 R0 r＋R＋R02 和 r 是常量，而 R 是变量，所以 R 最小时，P0 最大，即 R＝0 时， 62×0.5 E2R0 P0max＝ ＝ W＝8 W. 1.52 r＋R02