高中物理闭合电路的欧姆定律基础练习题及解析
物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇及解析
物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇及解析一、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 =2．如图所示的电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电动机的电阻R 0＝1.0 Ω，电阻R 1＝2.0Ω。
电动机正常工作时，电压表的示数U 1＝4.0 V ，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I ＝11U R ＝ 2A (2)电动机两端的电压为U ＝E －Ir －U 1=(12－2×0.5－4.0) V ＝7 V电动机消耗的电功率为P 电＝UI ＝7×2 W ＝14 W电动机的热功率为P 热＝I 2R 0＝22×1 W ＝4 W电动机输出的机械功率P 机＝P 电－P 热＝10 W(3)电源释放的电功率为P 释＝EI ＝12×2 W ＝24 W有用功率P 有＝2122W UI I R +=电源的工作效率=91.7%P P η=有释3．电源的电动势为4.8V 、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V 。
高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析
高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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R 1＝R 2＝12 Ω，R 3＝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 /s 2，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． 微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg ＝Eq 又MN U E d＝ 所以U MN ＝mgd q＝0.1 V （2）由欧姆定律得通过R 3的电流为I ＝3MN U R ＝0.05 A 则ab 棒两端的电压为U ab ＝U MN ＋I ×0.5R 1＝0.4 V .（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝BLv由闭合电路欧姆定律得E ＝U ab ＋Ir ＝0.5 V联立解得v ＝1 m /s .2．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
物理欧姆定律题20套(带答案)及解析【可编辑全文】
可编辑修改精选全文完整版物理欧姆定律题20套(带答案)及解析一、欧姆定律选择题1．如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（）A. 灯L断路B. 灯L短路C. 变阻器R断路D. 变阻器R 短路【答案】B【解析】【解答】A. 灯L断路时，电压表串联在电路中，会有示数，而电压表的电阻很大，所以电流表无示数，A不符合题意；B. 灯L短路时，电压表同时被短路，不会有示数，此时电路是通路，所以电流表会有示数，B符合题意；C. 变阻器R断路时，整个电路是断路状态，两电表都不会有示数，C不符合题意；D. 变阻器R短路时，只有灯连接在电路中，电压表和电流表都应该有示数，D不符合题意；故答案为：B。
【分析】本题利用了串联电路的电流特点分析电路故障，小灯泡不发光说明灯泡短路或电路中电流过小或电路某处断路.2．如图所示，若电路中电源两端的电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中（）A. 电压表V1的示数变大，电流表A的示数变大B. 电压表V2的示数变大，电流表A的示数变小C. 电压表V1的示数变大，电流表A的示数变小D. 电压表V2的示数变大，电流表A的示数变大【答案】 A【解析】【解答】解：由图知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量串联电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中，滑动变阻器的电阻变小，由串联分压的规律可知，变阻器分担的电压变小，即电压表V2示数变小；电源电压不变，所以定值电阻两端的电压就变大，即电压表V1示数变大；定值电阻的阻值不变，滑动变阻器的电阻变小，所以整个电路的总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流就变大，即电流表的示数就变大。
BCD不符合题意，A 符合题意。
闭合电路的欧姆定律 (含答案)
闭合电路的欧姆定律1.小量程电流表G(表头)的改装原理由U ＝I (R ＋R )由I R ＝(I －I )R[思维诊断](1)串联电阻的总阻值大于电路中任意一个电阻。
( ) (2)并联电阻的总阻值大于电路中任意一个电阻。
( ) (3)电流表改装时，并联的电阻越小，改装后的量程越大。
( )1. 一个T 形电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω。
另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计。
则( )A ．当c 、d 端短路时，a 、b 之间的等效电阻是40 ΩB ．当a 、b 端短路时，c 、d 之间的等效电阻是40 ΩC ．当a 、b 两端接通测试电源时，c 、d 两端的电压为80 VD ．当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 V2．有一灵敏电流计，其表头内阻R g ＝1 000 Ω，满偏电流I g ＝100 μA ，以下说法正确的是( ) A ．把它改成量程为1.5 V 的电压表，应串联一个15 kΩ的电阻 B ．把它改成量程为1.0 A 的电流表，应并联一个1 Ω的电阻C ．把它改成量程为1.0 A 的电流表，测量某电流时读数为0.5 A ，此时流过表头的电流为50 μAD ．把它改成量程为1.5 V 的电压表，测量某电压时读数为1.5 V ，此时流过表头的电流为100 μA 3．如图所示，A 、B 、C 、D 四个电路中，电源电动势为E ，电阻为r ，定值电阻为R 0，当滑动变阻器R 的滑片P 从a 向b 滑动时，电压表示数将变大的电路是( )2.闭合电路的欧姆定律 (1)闭合电路①组成⎩⎪⎨⎪⎧内电路：电源内部的电路。
内电阻所降落的电压称为 内电压。
外电路：电源外部的电路。
其两端电压称为外电压 或(路端电压)。
②内、外电压的关系：E ＝U 外＋U 内。
(2)闭合电路的欧姆定律①内容：闭合电路中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。
高考物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析
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，R 1=R 2=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) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时，21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率：22111(E P I R R R r==+外外外） 当P 滑到b 端时，1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率：22222(E P I R R R r==+'外外外） 得：7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时，20.6A EI R r==+'外电压表示数：7.5V U E I r ='=-2．如图所示的电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电动机的电阻R 0＝1.0 Ω，电阻R 1＝2.0Ω。
电动机正常工作时，电压表的示数U 1＝4.0 V ，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I ＝11U R ＝ 2A (2)电动机两端的电压为U ＝E －Ir －U 1=(12－2×0.5－4.0) V ＝7 V电动机消耗的电功率为P 电＝UI ＝7×2 W ＝14 W电动机的热功率为P 热＝I 2R 0＝22×1 W ＝4 W电动机输出的机械功率P 机＝P 电－P 热＝10 W(3)电源释放的电功率为P 释＝EI ＝12×2 W ＝24 W有用功率P 有＝2122W UI I R +=电源的工作效率=91.7%P P η=有释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 =40 cm 。
高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案
高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用P r，P1和P2分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率，当R=R=r时，求：(1)I r:I1:I2等于多少解析】详解】(1)设干路电流为/,流过R1和R2的电流分别为I1和/2。
由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故/1=/2=21即/r:/1:/2=2：1：1⑵根据公式P=/2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即P r：P1：P2=4：1：1r122.如图所示，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m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=8V,内阻r=1Q。
电动机M的额定功率为8W,额定电压为4V，线圈内阻R 为0.20，此时电动机正常工作(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)。
试求：⑴通过电动机的电流/M以及电动机的输出的功率P出；⑵通过电源的电流/总以及导体棒的电流I；总⑶磁感应强度B的大小。
M【答案】(1)7.2W；(2)4A；2A；(3)3T。
【解析】【详解】(1)电动机的正常工作时，有所以故电动机的输出功率为(2)对闭合电路有所以故流过导体棒的电流为P二P-12R二7.2W 出M二I二I—I二2A总MF=mg sin37°=6N 安F=BIL安FB=亠=3TIL3.如图所示，E=IOV,r=1Q,R]=R3=5Q,R2=4Q,C=100卩F，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；⑵S闭合后流过R3的总电荷量.【答案】⑴g,方向竖直向上⑵4x10-4C【解析】【详解】(1)开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后，qE=mg的平衡关系被打破.S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d,有RU=-2E=4VC R+-+r，21qUC=mgdS闭合后，RU'=E二8Vc-+r2设带电粒子加速度为a,则qU'j-mg=ma,d解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以\Q=C(U C，-U C)=4x10-4C4.如图所示，电源电动势E二27V,内阻r二2Q,固定电阻R2二4Q,R】为光敏电阻.C为平行板电容器,其电容C二3pF,虚线到两极板距离相等，极板长L二0.2m,间距d二1.0x10—2m.P为一圆盘,由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成,它可绕AA'轴转动.当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R］时，R］的阻值分别为12Q、3Q.有带电量为q二-1.0x10—4C微粒沿图中虚线以速度v°=10m/s连续射入C的电场中.假设照在R】上的光强发生变化时R］阻值立即有相应的改变.重力加速度为g二10m/s2.⑴求细光束通过a照射到％上时,电容器所带的电量；(2)细光束通过a照射到R］上时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,求细光束通过b照射到R］上时带电微粒能否从C的电场中射出.【答案】(1)Q二1.8X10-11C(2)带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流，再由欧姆定律求出电容器的电压，即可由Q=CU求其电量；细光束通过a照射到R］上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，电场力与重力二力平衡.细光束通过b照射到％上时，根据牛顿第二定律求粒子的加速度，由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出.【详解】27(1)由闭合电路欧姆定律，得1———1.5A-+-+r12+4+212又电容器板间电压U=U2=/-得U C=6Vc22C设电容器的电量为Q,则Q=CU C解得Q=1.8X10-11C(2)细光束通过a照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有mg二解得m=0.6x10-2kg细光束通过b照射时，同理可得U C f=12VU，由牛顿第二定律，得q~C-mg=ma解得a=10m/s21+l微粒做类平抛运动，得y=at2,t=-解得y=0.2x10-2m<£,所以带电粒子能从C的电场中射出.【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动，解题的关键是明确带电粒子的受力情况，判断其运动情况，对于类平抛运动，要掌握分运动的规律并能熟练运用．5.如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-I图象(b)。
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析一、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，电流表A 视为理想电表，已知定值电阻R 0=4Ω，滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω，电源的电动势E =6V ．闭合开关S ，当R =3Ω时，电流表的读数I =0.5A 。
（1）求电源的内阻。
（2）当滑动变阻器R 为多大时，电源的总功率最大?最大值P m 是多少?【答案】（1）5Ω；（2）当滑动变阻器R 为0时，电源的总功率最大，最大值P m 是4W 。
【解析】 【分析】 【详解】（1）电源的电动势E =6V ．闭合开关S ，当R =3Ω时，电流表的读数I =0.5A ，根据闭合电路欧姆定律可知：0EIR R r=++得：r =5Ω（2）电源的总功率P=IE得：20E P R R r=++当R =0Ω，P 最大，最大值为m P ，则有：4m P =W3．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ，导轨的两端 分别与电源（串有一滑动变阻器 R ）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K 相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B ．一质量为m ，电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上．已知电源电动势为E ，内阻为r ，电容器的电容为C ，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（1）当K 接1时，金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大？（2）当 K 接 2 后，金属棒 ab 从静止开始下落，下落距离 s 时达到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？下落 s 的过程中所需的时间为多少？（3） ab 达到稳定速度后，将开关 K 突然接到3，试通过推导，说明 ab 作何种性质的运动？求 ab 再下落距离 s 时，电容器储存的电能是多少？（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿）【答案】（1）EBL r mg -（2）44220220B L s m gR mgR B L +（3）匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L +【解析】 【详解】（1）金属棒ab 在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgEI R r=+ 得 EBLR r mg=- （2）由 220B L vmg R =得 022mgR v B L =由动量定理，得mgt BILt mv -= 其中0BLsq It R ==得4422220B L s m gR t mgR B L +=（3）K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma 得22mga m CB L =+=常数所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的． v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=--解得：2222mgsCB L E m cB L ∆=+【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．4．如图所示，电源的电动势110V E =，电阻121R =Ω，电动机绕组的电阻0.5R =Ω，开关1S 始终闭合．当开关2S 断开时，电阻1R 的电功率是525W ；当开关2S 闭合时，电阻1R 的电功率是336W ，求：（1）电源的内电阻r ；（2）开关2S 闭合时电动机的效率。
物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇含解析
物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R 1=R 2=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) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时，21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率：22111(E P I R R R r==+外外外） 当P 滑到b 端时，1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率：22222(E P I R R R r==+'外外外） 得：7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时，20.6A EI R r==+'外电压表示数：7.5V U E I r ='=-2．如图(1)所示 ，线圈匝数n ＝200匝，直径d 1＝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d 2＝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B A →；7.9A ； （2）47V 【解析】 【分析】 【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ （2）电阻R 两端的电压为U=IR=47V3．如图所示，水平U 形光滑框架，宽度1L m =，电阻忽略不计，导体棒ab 的质量0.2m kg =，电阻0.5R =Ω，匀强磁场的磁感应强度0.2B T =，方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到2/m s 时，求此时：()1ab 棒产生的感应电动势的大小； ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向； ()3ab 棒所受安培力的大小和方向； ()4ab 棒的加速度的大小．【答案】（１）0.4V （２）0.8A 从a 流向b （３）0.16N 水平向左 （４）24.2/m s【解析】 【分析】 【详解】试题分析：（1）根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ，求出电动势的大小．（2）由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，由右手定则判断电流的方向.（3）由安培力公式求出安培力的大小，由左手定则判断出安培力的方向．（4）根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度．（1）根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= （2）由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===，由右手定则可知电流方向为：从a 流向b（3）ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=，由左手定则可知安培力方向为：水平向左（4）根据牛顿第二定律有：F F ma -=安，得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===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。
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)
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R 1＝2Ω时，电压表读数为U 1＝4V ；当电阻箱读数为R 2＝5Ω时，电压表读数为U 2＝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P m 为多少？【答案】（1）E =6 V r =1 Ω （2）当R=r =1 Ω时，P m =9 W【解析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律E U Ir =+得： 111U E U rR =+，代入得44422E r =+=+①， 222U E U r R =+，代入得：5555E r r =+=+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()92441m E E P I R r W W r r =====⨯；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．3．如图所示，E =l0V ，r =1Ω，R 1=R 3=5Ω，R 2=4Ω，C =100μF ，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1) S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2) S 闭合后流过R 3的总电荷量．【答案】(1) g ，方向竖直向上 (2)4×10－4C【解析】【详解】（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE ＝mg 且qE 竖直向上．S 闭合后，qE ＝mg 的平衡关系被打破．S 断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d ，有 2214V C R U E R R r==++， C qU mg d= S 闭合后，228V C R U E R r'==+ 设带电粒子加速度为a ，则 'C qU mg ma d-=， 解得a ＝g ，方向竖直向上．（2）S 闭合后，流过R 3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ ＝C （U C ′－U C ）＝4×10－4C4．如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E ＝50V ，内阻r ＝1Ω的电源和滑动变阻器R ，导轨的宽度d ＝0.2m ，倾角θ=37°．质量m ＝0.11kg 的细杆ab 垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B ＝2.2T 的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R 使杆ab 静止不动．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10 m/s 2，求：（1）杆ab 受到的最小安培力F 1和最大安培力F 2；（2）滑动变阻器R 有效电阻的取值范围．【答案】（1）10.2N F =，2 2.2N F =；（2）9109R Ω≤≤Ω 【解析】【详解】（1）由题意知：当ab 棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小，由物体平衡条件有11(cos sin )sin cos F mg F mg μθθθθ++=代入数据解得最小安培力10.2N F =． 当ab 棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大，由物体平衡条件有：22(cos sin )sin cos F mg F mg μθθθθ=++代入数据解得最大安培力2 2.2N F =．（2）设导体棒所受安培力为1F 、2F 时对应R 的阻值为1R 和2R ，则有11E FBd R r =+ 22E F B d R r=+ 代入数据解得1109R =Ω，29R =Ω；则滑动变阻器R 有效电阻的取值范围为9109R Ω≤≤Ω．5．如图所示，电源电动势E =8V ，内阻r =10Ω，R 1=20Ω,R 2=30Ω,电容器两极板间距d =0.1m 。
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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12V U E Ir =-=120W P UI ==（2）电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻'1.2U R I==Ω 267.5W RU P ''== 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。
2．电源的电动势为4.8V 、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V 。
如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？【答案】3.6V【解析】【详解】由题意可知当外电阻为4.0Ω时，根据欧姆定律可知电流4A 1.0A 4U I R ===外 由闭合电路欧姆定律 ()E I R r =+代入数据解得r =0.8Ω当外电路并联一个6.0Ω的电阻时46 2.446R ⨯==Ω+并 电路中的总电流 4.8A=1.5A 2.40.8E I R r '==++并 所以路端电压 1.5 2.4V 3.6V U I R '==⨯'=并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 =40 cm 。
电源电动势E =24 V ，内电阻r =1 Ω，电阻R =15 Ω。
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高中物理闭合电路的欧姆定律基础练习题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R 1＝R 3＝2R 2＝2R 4，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)2mgdE q=(2)03gd v =【解析】 【详解】(1)电键S 闭合时，R 1、R 3并联与R 4串联，(R 2中没有电流通过)U C ＝U 4＝12E 对带电小球有：2C qU qEmg d d== 得：2mgdE q=(2)电键S 断开后，R 1、R 4串联，则233CE mgd U q==' 小球向下运动与下极板相碰前瞬间，由动能定理得21222C U d mg q mv ⋅-⋅=' 解得：03gdv =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12V U E Ir =-= 120W P UI ==（2）电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻' 1.2U R I ==Ω267.5W RU P ''==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．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 -=⨯4．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，金属板长为L ，在两金属板左端正中间位置M ，有一个小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m ，带负电，电荷量为q ．要使液滴从B 板右侧边缘射出电场，电动势E 是多大？(重力加速度用g 表示)【答案】220222md v mgdE qL q=+ 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律得2E EI R R R ==+ 两金属板间电压为U BA ＝IR ＝2E 由牛顿第二定律得qBAU d－mg ＝ma 液滴在电场中做类平抛运动，有 L ＝v 0t 21 22d at =联立解得220222md v mgdE qL q=+ 【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．5．在图中R 1＝14Ω，R 2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I 1＝0.2A ；当开关处于位置2时，电流表读数I 2＝0.3A ．求电源的电动势E 和内电阻r ．【答案】3V ，1Ω 【解析】 【详解】当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得：E =I 1（R 1+r ）当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：E =I 2（R 2+r ）代入解得：r =1Ω，E =3V答：电源的电动势E =3V ，内电阻r =1Ω．6．如图所示，E =l0V ，r =1Ω，R 1=R 3=5Ω，R 2=4Ω，C =100μF ，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1) S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向； (2) S 闭合后流过R 3的总电荷量． 【答案】(1) g ，方向竖直向上 (2)4×10－4C 【解析】 【详解】（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE ＝mg 且qE 竖直向上． S 闭合后，qE ＝mg 的平衡关系被打破．S 断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d ，有2214V C R U E R R r==++，CqU mg d= S 闭合后，228V C R U E R r'==+ 设带电粒子加速度为a ，则'C qU mg ma d-=， 解得a ＝g ，方向竖直向上．（2）S 闭合后，流过R 3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ ＝C （U C ′－U C ）＝4×10－4C7．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．8．如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U -I 图象(b)。
直流电机的线圈电阻R =0.25Ω，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数I =2A ，求： （1）电源的电动势E 及内阻r ； （2）直流电机输出功率P ．【答案】（1）3V ；0.5Ω（2）3W 【解析】 【详解】 (1)由图b 可知3V E =， 0.5v r t∆==Ω∆；(2)由电路的路端电压与负载的关系：2V U E Ir =-=非纯电阻元件，根据能量守恒定律：2UI P I R =-出所以23W P UI I R =-=出9．电路如图所示,电源电动势28E V =,内阻r =2Ω,电阻112R =Ω,244R R ==Ω,38R =Ω,C 为平行板电容器,其电容C =3.0PF,虚线到两极板间距离相等,极板长=0.20L m ,两极板的间距21.010d m -=⨯（1）若开关S 处于断开状态,则当其闭合后,求流过4R 的总电荷量为多少?（2）若开关S 断开时,有一带电微粒沿虚线方向以0 2.0/v m s =的初速度射入C 的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S 闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中,能否从C 的电场中射出?( g 取210/m s )【答案】（1）126.010C -⨯；（2）不能从C 的电场中射出. 【解析】 【详解】（1）开关S 断开时,电阻3R 两端的电压为332316R U E V R R r==++开关S 闭合后,外电阻为()()1231236R R R R R R R +==Ω++路端电压为21V RU E R r==+. 此时电阻3R 两端电压为'3U =32314V R U R R =+ 则流过4R 的总电荷量为33'Q CU CU ∆=-=126.010C -⨯（2）设带电微粒质量为m ,电荷量为q 当开关S 断开时有3qU mg d= 当开关S 闭合后,设带电微粒加速度为a ,则'3qU mg ma d-=设带电微粒能从C 的电场中射出,则水平方向运动时间为:L t v =竖直方向的位移为:212y at =由以上各式求得136.25102d y m -=⨯>故带电微粒不能从C 的电场中射出.10．如图所示，电源电动势E ＝15V ，内阻r ＝0.5Ω，电阻R 1＝3Ω，R 2＝R 3＝R 4＝8Ω，一电荷量q ＝＋3×10－5C 的小球，用长l ＝0.1m 的绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点。
电键S 合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°，已知两板间距d ＝0.1m ，取重力加速度g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
求： (1)两板间的电场强度的大小； (2)带电小球的质量;(3)现剪断细线，并在此瞬间使小球获得水平向左的初速度，则小球刚好运动到左极板，求小球到达左极板的位置与O 点的距离L 。
【答案】（1）140V/m （2）45.610m kg -=⨯（3）0.16m 【解析】 【详解】(1)电阻连接后的总外电阻为：231237ΩR R R R R R =+=+干路上的电流：2A EI R r==+ 平行板电容器两板间电压：14V U IR ==电场强度：140V/m UE d== (2)由小球的受力情况知：tan θEq mg =解得：45.610kg m -=⨯(3)剪断细线后，在水平方向上做匀减速直线运动21sin θ2l at =Eq a m=竖直方向做自由落体运动：212h gt =解得：0.08m h =小球与左板相碰的位置为：cos θ0.16m L h l =+=11．如图所示，导轨间的距离L=0.5m ，B=2T ，ab 棒的质量m=1kg ，物块重G=3N ，ab 棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，电源的电动势E=10V ，r=0.1Ω，导轨的电阻不计，ab 棒电阻也不计，问R 的取值范围怎样时棒处于静止状态？（g 取10m/s 2）【答案】1.9Ω≤R≤9.9Ω时棒处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】依据物体平衡条件可得，恰不右滑时有：G ﹣μmg ﹣BLI 1=0…① 恰不左滑时有：G+μmg ﹣BLI 2=0…②依据闭合电路欧姆定律可得：E=I 1（R 1+r ）…③ E=I 2（R 2+r ）…④ 联立①③得：R 1=﹣r=9.9Ω． 联立②④得：R 2=﹣r=1.9Ω．所以R 的取值范围为：1.9Ω≤R≤9.9Ω． 答案：1.9Ω≤R≤9.9Ω时棒处于静止状态 【点睛】此题是通电导体在磁场中平衡问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，挖掘临界条件进行求解．12．如图所示的电路中，电源电动势为6E V =，内电阻为2r =Ω，外电路电阻为10R =Ω，闭合电键S 后，求：()1通过电阻R 的电流强度I ； ()2电阻R 两端的电压U ；()3电阻R 上所消耗的电功率P ．【答案】（1）0.5A （2）5V （3）2.5W 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得通过电阻R 的电流强度为：60.5102E I A A R r ===++ （2）电阻R 两端的电压为：U=IR=0.5×10V=5V（3）电阻R 上所消耗的电功率为：P=I 2R=0.52×10W=2.5W。