高考物理部分电路欧姆定律技巧和方法完整版及练习题及解析

高考物理部分电路欧姆定律技巧和方法完整版及练习题及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．有一灯泡标有“6V 3W ”的字样，源电压为9V ，内阻不计.现用一个28Ω 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）0.225~0.75A a ：，2.7~9V 00.75A b :：，0~9V （2）0.5A a ：0.75A b ： （3）66.6%a ： 44.4%b ： 【解析】【详解】 灯泡的电阻212L U R P==Ω （1）a.当滑动端在最左端时电阻最大，则最小电流：min 9A 0.225A 1228I ==+ 当滑动端在最右端时电阻最小为0，则最大电流： max 9A 0.75A 12I == 则电流的调节范围是：0.225A~0.75A灯泡两端电压的范围：0.22512V 0.7512V ⨯⨯: ，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9A 0.75A 12= 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=10066.60.59P IE η=⨯=⨯ 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： 6960.528x x -+=-解得x =24Ω此时电路总电流 60.50.75A 24I =+= 电路的效率 000023=10044.40.759P IE η=⨯=⨯ 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）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．【解析】（1）当B ＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为6×150Ω＝900Ω，当B ＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于x V A xR R R R >，所以电流表应内接．电路图如图所示．（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：130.4515000.3010R -=Ω=Ω⨯，230.911516.70.6010R -=Ω=Ω⨯，331.5015001.0010R -=Ω=Ω⨯， 431.791491.71.2010R -=Ω=Ω⨯，532.7115051.8010R -=Ω=Ω⨯， 故电阻的测量值为1234515035R R R R R R ++++=Ω=Ω（1500－1503Ω都算正确．） 由于0150010150R R ==，从图1中可以读出B ＝0.9T 方法二：作出表中的数据作出U －I 图象，图象的斜率即为电阻（略）．（3）在0～0.2T 范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.4～1.0T 范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力．从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U、I值求电阻．第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力．总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题．3．如图所示，AB和A′B′是长度均为L＝2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U＝90 V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为U B＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为U A＝45 V．由此可知A与C相距多远？【答案】L AC＝0.4 km【解析】【分析】【详解】根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R1=R1′，R2=R2′，当AA′接90V，BB′电压为72V，如图乙所示（电压表内阻太大，R2和R′2的作用忽略，丙图同理）此时R1、R1′、R串联，∵在串联电路中电阻和电压成正比，∴R1：R：R1′=9V：72V：9V=1：8：1---------------①同理，当BB′接90V，AA′电压为45V，如图丙所示，此时R2、R2′、R串联，∵在串联电路中电阻和电压成正比，∴R2：R：R2′=22.5V：45V：22.5V=1：2：1=4：8：4---②联立①②可得：R1：R2=1：4由题意，R AB=2km×11km=2Ω=R1+R2∴R 1=0.4Ω，R 2=1.6ΩAC 相距 s=1 1/R km=0.4km ． 【点睛】本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用；解决本题的关键：一是明白电压表测得是漏电电阻两端的电压，二是知道电路相当于三个串联．4．图示为汽车蓄电池与车灯、小型启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电表可视为理想电表。

只接通S 1时，电流表示数为10A ，电压表示数为12V ，再接通S 2，启动电动机时，电流表示数变为8A ，求：（1）汽车蓄电池的电动势；（2）接通S 2时，通过启动电动机的电流。

【答案】（1）12.5V （2）50A【解析】试题分析：（1）只接通S 1时，汽车车灯电阻：R=U 1/I 1=1.2Ω，电源电动势：E=U 1+Ir=12.5V（2）再接通S 2，车灯两端的电压：U 2=I 2R=9.6V ，电源内电压U 内=E-U 2=2.9V ，干路电流I=U 内/r=58A ，过启动电动机的电流为I 启=58A-8A=50A 。

考点：全电路的欧姆定律 【名师点睛】此题考查案了全电路的欧姆定律的应用；关键是搞清电路的结构，根据全电路的欧姆定律列出两种情况下的方程即可求解未知量.5．如图甲所示，电源由n 个电动势E="1.5" V 、内阻均为r （具体值未知）的电池串联组成，合上开关，在变阻器的滑片C 从A 端滑到B 端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示，电表对电路的影响不计。

（Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线；Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线；Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线）甲 乙(1)求组成电源的电池的个数以及一个电池的内阻；(2)求滑动变阻器的总阻值；(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标（不要求计算过程）．【答案】(1)n=4,r=0.5Ω；(2)R m=8Ω；(3)a点坐标为(0.6 A,4.8 V)；b点的坐标为(3 V,4.5 W)；c 点的坐标为(4.8 V,2.88 W)。

【解析】试题分析：（1）设串联的电池个数为n，则电源的电动势为n1.5V，内阻为nr；由图Ⅰ可知，当变阻器的电阻与电池的内阻相等时，变阻器的电功率P=4.5W，即=4.5W；由图Ⅱ可知，当变阻器的电阻为0时，电路中的电流为3A，故3A=，故r=0.5Ω；联立得n=4，一个电池的内阻为r=0.5Ω。

（2）由图Ⅲ可知，当变阻器的阻值最大时，电源的效率为80%，故=80%，解之得R=8Ω；（3）图Ⅱ中a点的坐标是变阻器的阻值最大时对应的电流与电压值。

电流Ia==0.6A；路端电压为Ua=0.6A×8Ω=4.8V，故a点的坐标为(0.6 A,4.8 V)；图Ⅰ中b点的坐标是功率最大时的路端电压与功率，c点的坐标是变阻器最大时的路端电压和对应的电功率。

b点的外电路电阻为2Ω，故路端电压为3V；所以b点的坐标为(3 V,4.5 W)；c点的外电路电阻为8Ω，故路端电压为4.8V，电流为0.6A，故此时的电功率为P=4.8V×0.6A=2.88W；所以c点的坐标为(4.8 V,2.88 W)。

考点：全电路欧姆定律，输出电功率，电源效率，最大电功率的问题。

【名师点晴】该题通过图像提供了已知条件，有些抽象，需要我们认识到这都是在某种情况下的一些电流、电压和电功率的值；然后就可以确定不同情况下的电路；题中的求坐标的思路比较新颖，其实这也是求某种情况下的电路中的物理量而己。

6．有一个表头，其满偏电流I g=1mA，内阻R g=500Ω．求：（1）如何将该表头改装成量程U=3V的电压表？（2）如何将该表头改装成量程I=0.6A的电流表？【答案】（1）与表头串联一个2500Ω的分压电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

（2）与表头并联一个0.83Ω的分流电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

【解析】【详解】（1）电压表满偏时，由欧姆定律公式可知：U =I g （R +R g ）解得：R =2500Ω即与表头串联一个2500Ω的分压电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

（2）电流表满偏时，由欧姆定律公式可知：I g R g =（I ﹣I g ）r解得：R ≈0.83Ω即与表头并联一个0.83Ω的分流电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

7．如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图．当使用O 、A 两接线柱时，量程为0.6 A ；当使用O 、B 两接线柱时，量程为3 A ．已知表头的内阻R g ＝200 Ω，满偏电流I g ＝100 mA ．求分流电阻R 1和R 2.【答案】8 Ω 32 Ω【解析】【分析】【详解】并联分流电路的特点就是电压相同．在改装的电流表中，各量程达到满偏电流时，通过“表头”的电流仍为满偏电流．接O 、A 时：I g R g ＝(I 1－I g )(R 1＋R 2)接O 、B 时：I g (R g ＋R 2)＝(I 2－I g )R 1联立以上两式，把I g ＝0.1 A ，R g ＝200 Ω，I 1＝0.6 A ，I 2＝3 A代入并解之得R 1＝8 Ω，R 2＝32 Ω即量程为0.6 A 时，(R 1＋R 2)为分流电阻；量程为3 A 时，R 1为分流电阻，R 2为分压电阻．8．如图所示，A 、B 间电压3V U =，15R =Ω，2310R R ==Ω，44R =Ω．求： （1）电路中A 、B 间总电阻．（2）通过4R 的电流4I ．（3）3R 两端的电压．【答案】（1）10Ω （2）0.3A （3）1.8V【解析】【详解】（1）图中，电阻1R 与2R 串联后的总电阻与3R 并联，并联后的总电阻与4R 串联，故电路中A 、B 间总电阻： ()()12341235101041051010R R R R R R R R ++⨯=+=+=++++Ω （2）通过4R 的电流强度为干路电流，根据欧姆定律，有：430.310U I I R ====A （3）3R 两端的电压： 14430.34 1.8U U I R =-=-⨯=V9．AB 两地间铺有通讯电缆，长为L ，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B 端的双线断开，在A 处测出双线两端间的电阻R A ；(2)令A 端的双线断开，在B 处测出双线两端的电阻R B ；(3)在A 端的双线间加一已知电压U A ，在B 端用内阻很大的电压表测出两线间的电压U B .试由以上测量结果确定损坏处的位置．【答案】()()2A B A A B A A BR L U U x R R U R U -=-- 【解析】【详解】设双线电缆每单位长度的电阻为r ，漏电处电阻为R ，漏电处距A 端为x ，则由电阻定律应有：R A =2rx +R ，R B =2r (L –x )+R 由欧姆定律，可知2BAU R R rx U =+， 解得：()()2A B A A B A A B R L U U x R R U R U -=--10．在图示电路中，稳压电源的电压U =9V ，电阻R 1=9Ω，R 2为滑动变阻器，电流表为理想电表．小灯泡L 标有“6V ，6W”字样，电阻随温度的变化不计．电键S 断开时，求：(1)电流表的示数I ；(2)小灯泡L 的实际功率P L ；(3)闭合电键S ，为使小灯泡L 正常发光，滑动变阻器R 2接入电路的阻值是多少？【答案】（1）0.6A （2）2.16W （3）4.5Ω【解析】【详解】(1)由可得：当开关断开时，由欧姆定律可得：(2)小灯泡的实际功率P =I 2R L =0.36×6=2.16W(3)闭合S 后，滑动变阻器与R 1并联，而灯泡正常发光；则总电流灯泡电压为6V ，则并联部分电压为U ′=9-6=3V ；则R 1中电流则流过滑动变阻器的电流则由欧姆定律可得：.【点睛】 本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，解题时要注意明确题目要求：灯泡电阻不随温度的变化而变化．11．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。