高考物理部分电路欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)(2)

高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律答题技巧及练习题(含答案)

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．如图(1)所示，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)

(1)通过电阻R的电流方向和大小；

(2)电压表的示数．

【答案】（1）电流的方向为BA；7.9A；（2）47V

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由楞次定律得电流的方向为BA

由法拉第电磁感应定律得

BEnnStt磁场面积22()2dS而0.30.2/1/0.20.1BTsTst

根据闭合电路的欧姆定律7.9EIARr

（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V

2．平行导轨P、Q相距l＝1 m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d＝10 mm，定值电阻R1＝R2＝12 Ω，R3＝2 Ω，金属棒ab的电阻r＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10－14kg，电荷量q＝－1×10－14C的微粒恰好静止不动．取g＝10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且速度保持恒定．试求：

(1)匀强磁场的方向和MN两点间的电势差

(2)ab两端的路端电压；

(3)金属棒ab运动的速度．

【答案】(1) 竖直向下；0.1 V(2)0.4 V. (3) 1 m/s.

【解析】

【详解】

（1）负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M板带正电．ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．

高考物理高考物理部分电路欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．有一灯泡标有“6V3W”的字样，源电压为9V，内阻不计.现用一个28 的滑动变阻器来控制电路，试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路，求:

（1）它们的电流、电压的调节范围；

（2）两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流；

（3）当灯泡正常发光时，两种电路的效率.

【答案】（1）0.225~0.75Aa：，2.7~9V 00.75Ab:：，0~9V （2）0.5Aa：

0.75Ab：（3）66.6%a： 44.4%b：

【解析】

【详解】

灯泡的电阻212LURP

（1）a.当滑动端在最左端时电阻最大，则最小电流：

min9A0.225A1228I

当滑动端在最右端时电阻最小为0，则最大电流：

max9A0.75A12I

则电流的调节范围是：0.225A~0.75A

灯泡两端电压的范围：0.22512V0.7512V: ，即2.7~9V；

b.当滑动端在最左端时，灯泡两端电压为零，电流为零；当滑到最右端时，两端电压为9V，灯泡电流为9A0.75A12

则电流的调节范围是：0~0.75A

灯泡两端电压的范围： 0~9V；

（2）a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流，即为0.5A；

b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A；

（3）a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A，则电路的效率：

000013=10066.60.59PIE

b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x满足：

6960.528xx 解得

x=24Ω

此时电路总电流

60.50.75A24I

电路的效率

000023=10044.40.759PIE

2．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．

高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．有一灯泡标有“6V3W”的字样，源电压为9V，内阻不计.现用一个28 的滑动变阻器来控制电路，试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路，求:

（1）它们的电流、电压的调节范围；

（2）两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流；

（3）当灯泡正常发光时，两种电路的效率.

【答案】（1）0.225~0.75Aa：，2.7~9V 00.75Ab:：，0~9V （2）0.5Aa：

0.75Ab：（3）66.6%a： 44.4%b：

【解析】

【详解】

灯泡的电阻212LURP

（1）a.当滑动端在最左端时电阻最大，则最小电流：

min9A0.225A1228I

当滑动端在最右端时电阻最小为0，则最大电流：

max9A0.75A12I

则电流的调节范围是：0.225A~0.75A

灯泡两端电压的范围：0.22512V0.7512V: ，即2.7~9V；

b.当滑动端在最左端时，灯泡两端电压为零，电流为零；当滑到最右端时，两端电压为9V，灯泡电流为9A0.75A12

则电流的调节范围是：0~0.75A

灯泡两端电压的范围： 0~9V；

（2）a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流，即为0.5A；

b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A；

（3）a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A，则电路的效率：

000013=10066.60.59PIE

b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x满足：

6960.528xx 解得

x=24Ω

此时电路总电流

60.50.75A24I

电路的效率

000023=10044.40.759PIE

2． 4～1.0T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）

高考物理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)

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。0R是一个阻值为40Ω的定值电阻。V是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。R是与迎风板A相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。迎风板A的重力忽略不计。试求：

压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …

电阻/R 30 28 26 24 22 20 18 …

（1）利用表中的数据归纳出电阻R随风力F变化的函数式；

（2）若电压表的最大量程为5V，该装置能测得的最大风力为多少牛顿；

（3）当风力F为500N时，电压表示数是多少；

（4）如果电源E的电动势降低，要使相同风力时电压表测得的示数不变，需要调换0R，调换后的0R的阻值大小如何变化？（只写结论）

【答案】（1）300.04()RF；（2）m550FN；（3）4.8VU；（4）阻值变大

【解析】

【分析】

【详解】

（1）通过表中数据可得：FcR，故R与F成线性变化关系设它们的关系式为：

RkFb

代入数据得：

300.04(Ω)RF①

（2）由题意，0R上的电压05VRU，通过0R的电流为

00RUIR② 0RREUURII③

解①~④式，得，当电压表两端电压RU为5V时，测得的风力最大

m550FN④

（3）由①式得10ΩR

004.8VREURR⑤

（4）阻值变大

2．如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡正常发光，当开关S接b点时，标有“4V，4W”的电动机正常工作．求电源的电动势和内阻．

【答案】6V，2Ω

【解析】

【详解】

当开关接a时，电路中的电流为

I1=11PU=2.55A=0.5A.

由闭合电路欧姆定律得

高考物理部分电路欧姆定律答题技巧及练习题(含答案)含解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。

（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？

（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式；

（3）取地球表面积S=5.1×1014m2，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小；

（4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。

【答案】（1）降低（2）2ERQk （3）2.8×1013Ω·m （4）因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场

【解析】试题分析：（1）沿着电场线方向，电势不断降低；（2）根据点电荷的电场强度定义式进行求解电量；（3）利用微元法求一小段空气层为研究对象，根据电阻定律和欧姆定律进行求解电阻率；（4）根据地球磁场的特点进行分析。

（1）由题意知，电场方向竖直向下，故表附近从高处到低处电势降低。

（2）由2QEkR，得电荷量的大小2ERQk

（3）如图从地表开始向上取一小段高度为Δh的空气层（Δh远小于地球半径R）

则从空气层上表面到下表面之间的电势差为·UEh

这段空气层的电阻0hrS，且UIr

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)

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．如图(1)所示，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)

(1)通过电阻R的电流方向和大小；

(2)电压表的示数．

【答案】（1）电流的方向为BA；7.9A；（2）47V

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由楞次定律得电流的方向为BA

由法拉第电磁感应定律得

BEnnStt磁场面积22()2dS而0.30.2/1/0.20.1BTsTst

根据闭合电路的欧姆定律7.9EIARr

（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V

2．如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机的线圈电阻R0=1.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1=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

11IRU

路端电压为U，由闭合电路欧姆定律

UEIr

解得

9VU

(2)电动机两端的电压为

M1()UEIRr

电动机消耗的机械功率为

2M0PUIIR

解得

8WP

3．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）

4．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1R、2R、3R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闭合时，求：

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)含解析

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．如图(1)所示，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)

(1)通过电阻R的电流方向和大小；

(2)电压表的示数．

【答案】（1）电流的方向为BA；7.9A；（2）47V

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由楞次定律得电流的方向为BA

由法拉第电磁感应定律得

BEnnStt磁场面积22()2dS而0.30.2/1/0.20.1BTsTst

根据闭合电路的欧姆定律7.9EIARr

（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V

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

12VUEIr

120WPUI

（2）电动机启动瞬间车灯两端电压

'9 VUEIr

车灯的电阻

'1.2URI

267.5WRUP

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，电源电动势E=3.0 V，内电阻r=1.0 Ω；电阻R1=10 Ω，R2=10 Ω，R3=35 Ω；电容器的电容C=1000 μF，电容器原来不带电。求接通电键S后流过R4的总电荷量（保留两位有效数字）。

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) 2

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)

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．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S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2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）S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；

（3）S1、S2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）S1闭合，S2断开时电炉中电流106PIAR

电源电动势0()120EIRrV；

（2）S1、S2都闭合时电炉中电流为25BPIAR

电源路端电压为95RUIRV

流过电源的电流为25EUIAr

流过电槽的电流为20ABIIIA；

（3）电解槽消耗的电功率1900AAPIUW

电解槽内热损耗功率2'200APIrW热

电解槽转化成化学能的功率为1700APPPW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．

2．如图所示，R1＝R3＝2R2＝2R4，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；现将电键S断开，小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻，求：

(1)电源的电动势大小；

(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。

【答案】(1)2mgdEq(2)03gdv

【解析】

【详解】

(1)电键S闭合时，R1、R3并联与R4串联，(R2中没有电流通过)

UC＝U4＝12E

对带电小球有：

2CqUqEmgdd

得：2mgdEq

(2)电键S断开后，R1、R4串联，则

233CEmgdUq

高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(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，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω时，电压表读数为U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为U2＝5V．求：

（1）电源的电动势E和内阻r．

（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？

【答案】（1）E=6 V r=1 Ω （2）当R=r=1 Ω时，Pm=9 W

【解析】

【详解】

（1）由闭合电路欧姆定律EUIr得：

111UEUrR，代入得44422Er①，

222UEUrR，代入得：5555Err②，

联立上式并代入数据解得：E=6V，r=1Ω

（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1Ω

电源的输出功率最大为：22226()92441mEEPIRrWWrr；

2．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6EV，电源内阻1r，电阻3R，重物质量0.10mkg，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/).ms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）2；（2）1.5/ms（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WEIt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6EV，电源内阻1r，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

高考物理高考物理部分电路欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

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,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合，电流表内阻不计,求:

（1）电流表的读数;

（2）电容器所带电荷量;

（3）开关断开后,通过R2的电荷量.

【答案】（1）0.8A（2）6.4×10-5C；（3）3.2×10-5C

【解析】

试题分析：（1）当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得，电流表的读数340.841EIAARr

（2）电容器所带的电量Q=CU3=CIR3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C；

（3）断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于各个电阻都相等，则通过R2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C

考点：闭合电路的欧姆定律；电容器

【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题；解题的关键是搞清电路的结构，知道电流表把两个电阻短路；电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线，此题是中等题，考查物理规律的灵活运用.

2．地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。

（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？

（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式；