高中物理闭合电路欧姆定律

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高中物理闭合电路欧姆定律

高中物理闭合电路欧姆定律

闭合电路欧姆定律的内容: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。

闭合电路欧姆定律公式:I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。

常用闭合电路欧姆定律公式变形式有:E=I(R+r);E=U外+U内;U 外=E-Ir。

对闭合欧姆定律的理解①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。

③式E=I(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。

U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。

闭合电路欧姆定律相关的定义①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。

②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。

③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。

④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。

⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。

⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。

电动势与电压的区别电动势是对电源而言的,它描述移送单位电量时非静电力做功的多少,即移送1库电量时其他形式的能转化为电能的多少。

电压是对某一段电路而言的,它描述在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少,即移送1C电量时电能转化为其他形式能的多少。

两者是截然不同的物理量,万勿混淆,顺便指出,从能量转化观点来说,电势差、电压、电压降、电压损失等,都表示电场力移送单位电量时电能转化为其他形式能的多少,只不过是几种形式不同的说法而已,习惯上在静电学中常用“电势差”的说法;在电路问题中常用“电压”的说法;在串联分压电路中,常把分压电阻上的电压叫做“电压降”;在远距离输电问题中,输电导线上的电压是没有利用价值的,常叫做“电压损失”。

高中物理闭合电路欧姆定律

高中物理闭合电路欧姆定律

高中物理闭合电路欧姆定律【导语】闭合欧姆定律是高中物理学习的重要的内容,学生需要掌控这部分的知识点,下面作者将为大家带来高中物理闭合电路的欧姆定律介绍,期望能够帮助到大家。

闭合电路欧姆定律的内容: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。

闭合电路欧姆定律公式:I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。

常用闭合电路欧姆定律公式变情势有:E=I(R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir。

对闭合欧姆定律的知道①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。

③式E=I(R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。

U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。

闭合电路欧姆定律相干的定义①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。

②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。

③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。

④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。

⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。

⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。

电动势与电压的区分电动势是对电源而言的,它描写移送单位电量时非静电力做功的多少,即移送1库电量时其他情势的能转化为电能的多少。

电压是对某一段电路而言的,它描写在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少,即移送1C电量时电能转化为其他情势能的多少。

两者是截然不同的物理量,万勿混淆,顺便指出,从能量转化观点来说,电势差、电压、电压降、电压缺失等,都表示电场力移送单位电量时电能转化为其他情势能的多少,只不过是几种情势不同的说法而已,习惯上在静电学中常用“电势差”的说法;在电路问题中常用“电压”的说法;在串连分压电路中,常把分压电阻上的电压叫做“电压降”;在远距离输电问题中,输电导线上的电压是没有利用价值的,常叫做“电压缺失”。

(人教版)高二物理选修2.7.闭合电路的欧姆定律

(人教版)高二物理选修2.7.闭合电路的欧姆定律

Q外=I 2Rt Q内=I 2 rt
2. 在时间 t 内,内电路中电流做功产生的热为多少?
3. 电流流经电源时,在时间 t 内非静电力做多少功?
W = Eq = EIt 4. 根据能量守恒定律,以上各能量之间有什么关系?
根据能量守恒定律,非静电力做的功应该等于内、
外电路中电能转化为其他形式的能的总和。 W = Q外 + Q内 即 EIt = I 2Rt +I 2 rt
如图所示电路中,将小灯泡与3 V的电源相接 ,小灯泡 发光。如果将另一个灯泡再串联入电路中,大家猜想一下, 会出现什么情况呢? 实验现象:灯没有变得更亮或是被烧坏,而是变暗了。
这是什么原因呢?
1. 什么是电源?
把其他形式的能转换成电能的装置。
...
2. 电源电动势的概念?物理意义?
(1)定义:在电源内部非静电力把单位正电荷从电 源的负极移到正极所做的功。 (2)意义:电动势表示电源将其他形式的能转化为 电能本领。
所以灯泡的实际功率也将减小。
例1 :如图所示,R1 = 8.0 Ω,R2 = 5.0
Ω ,当单刀双掷开关 S 扳到位置 1 时 ,测得的电流 I1 = 0.2 A;当S 扳到位 置 2 时,测得电流 I
2 A
...
S
1
R1 R2
2
= 0.3 A。求电源
E r
电动势E 和内电阻r。
E I1 R 1 I1r
3. 如何计算电路中电能转化为其他形式的能?
W = IUt
对于纯电阻电路
2 U W IUt I 2 Rt t R
1.闭合电路.
...
内部 (1)闭合电路的组成:①内电路:电源________ 的电

高中物理【闭合电路的欧姆定律】教案知识点

高中物理【闭合电路的欧姆定律】教案知识点

高中物理【闭合电路的欧姆定律】教案知识点教案内容:一、教学目标1. 让学生理解闭合电路的概念,知道电路中电流、电压和电阻的基本概念。

2. 引导学生掌握欧姆定律的内容,能够运用欧姆定律解决实际问题。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的科学思维能力。

二、教学重难点1. 重点:闭合电路的概念,欧姆定律的内容及其应用。

2. 难点:欧姆定律的推导过程,电阻的计算方法。

三、教学准备1. 实验器材:电源、导线、电阻、电流表、电压表。

2. 教学工具:多媒体课件。

四、教学过程1. 导入新课:通过一个简单的电路实验,让学生观察电流和电压的变化,引发学生对闭合电路和欧姆定律的思考。

2. 讲解概念:介绍闭合电路的概念,解释电流、电压和电阻的基本含义。

3. 推导欧姆定律:引导学生通过实验数据,分析电流、电压和电阻之间的关系,推导出欧姆定律。

4. 解释欧姆定律:讲解欧姆定律的内容,让学生理解电流、电压和电阻之间的关系。

5. 应用欧姆定律:通过实例,让学生学会运用欧姆定律解决实际问题。

五、课堂小结1. 让学生回顾本节课所学的内容,总结闭合电路的概念和欧姆定律的内容。

2. 强调欧姆定律在实际生活中的应用,提醒学生注意安全。

教学反思:本节课通过实验和讲解相结合的方式,让学生掌握了闭合电路的概念和欧姆定律的内容。

在教学过程中,要注意引导学生主动参与实验,观察现象,分析问题,从而培养学生的实验操作能力和科学思维能力。

要关注学生的学习反馈,及时解答学生的疑问,提高教学效果。

六、课堂练习1. 让学生独立完成教材中的相关练习题,巩固对闭合电路和欧姆定律的理解。

2. 教师选取部分学生的练习题进行讲解,分析学生的解题思路和存在的问题。

七、拓展知识1. 介绍欧姆定律在生活中的应用,如:电路设计、电工测量等。

2. 引导学生思考欧姆定律在其他领域中的应用,如:生物学、化学等。

八、课后作业1. 要求学生课后完成教材中的相关作业题,加深对闭合电路和欧姆定律的理解。

高中物理:闭合电路的欧姆定律

高中物理:闭合电路的欧姆定律

高中物理:闭合电路的欧姆定律【知识点的认识】1.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比。

(2)公式:①I=(只适用于纯电阻电路);②E=U外+Ir(适用于所有电路)。

2.路端电压与外电阻的关系:一般情况U=IR=•R=,当R增大时,U增大特殊情况(1)当外电路断路时,I=0,U=E=,U=0(2)当外电路短路时,I短【命题方向】(1)第一类常考题型是对电路的动态分析:如图所示,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器的滑片P处于左端时,三盏灯L1、L2、L3均发光良好。

在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中,下列说法中正确的是()A.小灯泡L1、L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.电压表V1、V2示数均变大D.电压表V1、V2示数之和变大分析:在滑片P从左端逐渐向右端滑动的过程中,先分析变阻器接入电路的电阻如何变化,分析外电路总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化,即可由欧姆定律判断L2两端电压的变化,从而知道灯泡L2亮度的变化和电压表V2示数的变化。

再根据路端电压的变化,分析灯泡L3亮度的变化和电压表V1示数的变化;根据干路电流与L3电流的变化,分析L1电流的变化,即可判断灯泡L1亮度的变化。

根据路端电压的变化,判断两电压表示数之和的变化。

解:B、滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,整个闭合回路的总电阻变大,根据闭合欧姆定律可得干路电流I=变小,灯泡L2变暗,故B错误。

C、灯泡L2两端电压U2=IR2变小,即电压表V2示数变小,电压表V1的读数为U1=E﹣I (r+R2),变大,故C错误。

A、小灯泡L3变亮,根据串、并联电路的特点I=I1+I3,I减小,I3=变大,则通过小灯泡L1的电流I1减小,小灯泡L1变暗,故A正确。

D、电压表V1、V2示数之和为U=E﹣Ir,I减小,U增大,故D正确。

故选AD。

点评:本题首先要搞清电路的连接方式,搞懂电压表测量哪部分电路的电压,其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析。

高中物理必修三 第四章 第二节 闭合电路的欧姆定律

高中物理必修三 第四章 第二节 闭合电路的欧姆定律
0.2 电源 B 的短路电流为 IB=ErBB=1.15.-5 1 A=0.3 A,故 D 正确.
0.1
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Part 3
课时对点练
基础对点练
考点一 电源的电动势 1.(多选)对于电动势的定义式E=W的理解,正确的是
q A.E与W成正比 B.E与q成反比
√C.E的大小与W、q无关 √D.W表示非静电力做的功
1.在如图所示的电路中,电源的电动势E=10 V,内电阻r=1 Ω, 试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的 路端电压.通过数据计算,你发现了怎样的规律?
答案 外电压分别为7.5 V、8 V、9 V.随着外电阻电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式, 并画出U-I图像. 答案 由E=U+U内及U内=Ir得 U=E-Ir,U-I图像如图所示.
三、研究闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路中的电流与电源的 电动势成正比,与内__、__外__电__路__的__电__阻__ 之和 成反比. E 2.表达式:I= R+r . 3.另外两种表达形式:(1)E=U外+ U内 ; (2)E=IR+ Ir .
四、路端电压与负载的关系
1.路端电压的表达式:U= E-Ir .
例4 (多选)如图所示为某一电源的U-I图线,由图可知
√A.电源电动势为2 V
B.电源内电阻为13 Ω C.电源短路时电流为6 A
√D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A
在电源的U-I图线中,纵轴截距表示电源电动势, A正确; 横轴截距表示短路电流,C错误; U-I 图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则 r=2-60.8 Ω=0.2 Ω, B 错误;
二、电动势
1.非静电力:电源提供的把正电荷由负极搬运到正极的力. 2.电源:通过非静电力做功,把其他形式的能转化为电能的装置. 3.电动势: (1)概念:电动势是描述电源将其他形式的能转化为 电能 的本领的物理量.

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)

高中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I 1=11PU =2.55A=0.5A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 1+I 1r当开关接b 时,电路中的电流为I 2=22P U =44A=1A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 2+I 2r联立解得E =6V r =2Ω.2.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--===3.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。

高二物理选修3-1 第二章第7节闭合电路的欧姆定律

高二物理选修3-1 第二章第7节闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律:公式:rR EI +=;变式:)(r R I E +=;内外U U E +=;Ir E U -=;高二物理选修3-1 第二章第7节闭合电路的欧姆定律R1R 2A1ErS示数为I1=0.20A;当开关S扳到位置2时,电流表的示数为I2=0.30A,求电源的电动势和内电阻.举一反三:1、在例1的基础上,如果没有电流表,只有电压表,如何设计求电源的电动势和内阻。

二、路端电压与负载的关系1、路端电压U:就是外电压;2、负载R:电路中消耗电能的元件称为负载;3、路端电压U与负载R的关系UIO12Ir E U -= rR EI +=①当R 增大时,I 减小,所以外电压U 增大; ②当R 减小时,I 增大,所以外电压U 减小; 4、路端电压U 与电流I 的关系图象 (1)图象的截距(如图所示):①外电路断路时,即R →∞时,I=0,Ir=0,外U =E ,即直线在纵坐标上的截距表示电源的电动势E ; ②外电路短路时,即R=0,I=rE(称为短路电流),外U =0,即直线在横坐标上的截距表示为短路电流I 短。

(2)直线的斜率: 由短短得I Er r E I ==,所以直线斜率的绝对值就等于电源内阻,即IUr ∆∆=,直线的斜率绝对值越大,内阻r 越大。

注意:θtan ≠r ,因为对于同一个电源,坐标标度不同,θ不同。

例1、有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r 1和r 2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I 和路端电压U 的关系如图所示,可以判定( )A.图象交点所示状态,两电路的外电阻相等B.E 1>E 2,r 1>r 2C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等D.E 1>E 2,r 1<r 2举一反三:1、如图所示,在同一坐标系中画出a 、b 、c 三个电源的U 一I 图象,其中a 和c 的图象平行,下列说法中正确的是 ( )A . Ea<Eb ,ra=rbB . Eb=Ec ,rc>rbC . Ea<Ec ,ra=rcD . Eb<Ec ,rb=rc三、闭合电路的电源的功率和效率1.电源的总功率:P 总=EI =IU 外+IU 内=P 出+P 内.若外电路是纯电阻电路,则有P 总=I 2(R +r)=E 2R +r.2.电源内部消耗的功率:P 内=I 2r =U 内I =P 总-P 出. 3.电源的输出功率:P 出=UI =EI -I 2r =P 总-P 内.若外电路是纯电阻电路,则有 P 出=I 2R =E 2R (R +r )2=E 2(R -r )2R +4r.由上式可以看出(1)当R =r 时,电源的输出功率最大为Pm =E 24r . (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可能的外电阻R 1和R 2,且R 1·R 2=r 2. (5)P 出与R 的关系如图所示.4.电源的效率η=P 出P 总×100%=U E ×100%=R R +r×100%=11+r R ×100%因此R 越大,η越大;当R =r ,电源有最大输出功率时,效率仅为50%.η-R 图象如图所示.例1、 如图所示,电源电动势E =3 V ,内阻r =3 Ω,定值电阻R 1=1 Ω,滑动变阻器R 2的最大阻值为10 Ω,求:(1)当滑动变阻器的阻值R 2为多大时,电阻R 1消耗的功率最大?电阻R 1消耗的最大功率是多少?(2)当变阻器的阻值为多大时,变阻器消耗的功率最大?变阻器消耗的最大功率是多少?(3)当变阻器的阻值为多大时,电源输出功率最大?电源输出的最大功率是多少?(4)三种情况下,电源的效率分别为多大?ErRs举一反三:1、如图所示的电路中,R 为电阻箱,V 为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时, 电压读数为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?最值Pm 为多少?四、闭合电路的动态分析根据闭合电路的欧姆定律和串联、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况,常见的方法有:1.程序法:部分→整体→部分.(2)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.直观法任一电阻阻值增大,必引起该电阻中电流的减小和该电阻两端电压的增大. 3.“并同串反”规律所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小.所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小,反之则增大.即 }U 串↓I 串↓P 串↓←R ↑→{ U 并↑I 并↑P 并↑4.极限法即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.例1、如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大举一反三:1、在如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,滑动变阻器R的阻值为0~50Ω,当滑动触头P由a向b滑动的过程中,灯泡L的亮度变化情况是()A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮五、含电容器电路问题的分析:分析和计算含有电容器的直流电流时,要注意以下几点:(1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端电压.电容器稳定时,相当于此处电路断路.(2)当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.(3)电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容将充电;反之,电容器将对与它并联的电路放电.例1、如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=7.5 Ω,电容器的电容C=4 μF.开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?举一反三R2C s2s1ER1高二物理选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律流过电阻R1、R2的电流方向,以下判断正确的是( )A、若只断开S1,流过R1的电流方向为自左向右B、若只断开S1,流过R1的电流方向为自右向左C、若只断开S2,流过R2的电流方向为自左向右D、若只断开S2,流过R2的电流方向为自右向左2、如图,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.电池内阻可忽略.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电量.R1R2高二物理选修3-1第二章第7节闭合电路的欧姆定律EC s六、电路故障分析:电路故障一般是短路或断路,常见的情况有:导线断芯,灯泡断丝、灯座短路、变阻器内部断路、接触不良等现象.检查故障的基本方法有两种:1.电压表检测方法:如果电压表示数为0,说明电压表上无电流通过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路.如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路.2.用多用电表的欧姆挡检测要对检测的电路切断电源,逐一使元件脱离原电路(或对某段电路检测)后测量是通路还是断路便可找到故障所在.例1、用电压表检查如图所示电路中的故障,测得U ad=5.0 V,U cd=0 V,U bc=0 V,U ab=5.0 V,则此故障可能是()A.L断路B.R断路C.R′断路D.S断路R 1R 2R 3SErR 123SE r举一反三:1、如图所示的电路中,电源电动势为6V,当开关接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uab=6V, Uad=0V, Ucd=6V, 由此可以判定 ( )A 、L1和L2 的灯丝都烧断了B 、L1的灯丝烧断C 、L2的灯丝烧断D 、变阻器R 断路2、如图所示的电路中,开关S 闭合后,由于电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列那种故障 ( )A 、R1短路B 、R2短路C 、R3短路D 、R1断路闭合电路的欧姆定律习题1.如图所示为“热得快”热水器的电路图和示意图.现接通电源,发现该热水器没有发热,并且热水器上的指示灯也不亮,现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V,指示灯两端的电压为220V.那么该热水器的故障在于( )A.连接热水器和电源之间的导线断开B.连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C.电阻丝熔断,同时指示灯烧毁D.同时发生了以上各种情况2.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S、S为开关,与分别为电压表和电流表.初始时,S与S均闭合,现将S断开,则( )A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大3.如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=6 Ω,R2=5 Ω,R3=3 Ω,电容器的电容C=2×10-5 F.若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q.则( )A.I=0.75 AB.I=0.5 AC.q=2×10-5 CD.q=1×10-5 C4.如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.R1接在电源上时,电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大5.如图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线,用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为 4.8 V.则该电路可能是下图中的( )6.某同学将一直流电源的总功率PE 、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.以下判断错误的是( )A.直线a表示电源的总功率B.曲线c表示电源的输出功率C.电源的电动势E=3 V,内电阻r=1 ΩD.电源的最大输出功率Pm=9 W7.在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成,L 1、L 2是红绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时,下列说法中正确的是( )A .L 1、L 2两个指示灯都变亮B .L 1、L 2两个指示灯都变暗C .L 1变亮,L 2变暗D .L 1变暗,L 2变亮8.如图所示电路中,电源电动势E 恒定,内阻r =1 Ω,定值电阻R 3=5 Ω.当开关K 断开与闭合时,ab 段电路消耗的电功率相等.则以下说法中正确的是( )A .电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 ΩB .电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 ΩC .开关K 断开时电压表的示数一定小于K 闭合时的示数D .开关K 断开与闭合时,电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω9.如图甲所示为某一小灯泡的U -I 图线,现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联,接在内阻为1 Ω、电动势为5 V 的电源两端,如图乙所示,则( )A .若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB .若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC.若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率为0.26 W D.若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W10.在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关K接b时,电压表示数为4.5 V,试求:(1)开关K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)开关K接b时,电源的电动势和内电阻;(3)开关K接c时,通过R2的电流.闭合电路欧姆定律1.C 2.B 3.AD 4.A 5.B6.D [电源的总功率为P E =EI ,电源的输出功率为P R =EI -I 2r ,电源内部的发热功率P r =I 2r ,所以直线a 表示电源的总功率,选项A 正确;曲线b 表示电源内部的发热功率,曲线c 表示电源的输出功率,选项B 正确;直线a 的斜率表示电动势E ,解得E =3 V ,由曲线b 上某点坐标可得电源内阻为1 Ω,选项C 正确;当外电路电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,Pm =E24r=2.25 W ,对应曲线c 的最高点,选项D 错误.]7.B [当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时,电位器接入电路的电阻减小,根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大,内阻分担电压增大,路端电压减小,L 1灯变暗,通过其电流减小;由U 1=I 2R 1及I 2=I -I 1可知R 1分担电压增大,L 2及R 2两端电压减小,L 2功率减小而变暗,选项B 正确.]8.AD [将R 3和电源串联在一起看做等效电源,则该等效电源的电动势为E ,等效内阻为r ′=r +R 3,K 闭合时,两电表的示数分别为:U =R 1E R 1+r ′,I =E R 1+r ′.当K 断开时,两电表的示数分别为:U ′=R 1+R 2E R 1+R 2+r ′,I ′=ER 1+R 2+r ′.又U ′=E 1+r ′R 1+R 2>U =E1+r ′R 1,故选项C 错.由以上各式可得:U ′-UI -I ′=r ′,故D 选项正确.据题意,UI =U ′I ′,代入解得:R 1(R 1+R 2)=r ′2,显然A 选项正确,B 选项错误.]9.B [若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ,则电源输出电流为I =0.4 A ,由闭合电路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为U =E -I(R +r)=3 V .由题图甲可知小灯泡的电流强度为0.2 A 时小灯泡两端电压仅为1.3 V ,显然通过每盏小灯泡的电流强度不可能为0.2 A ,A 、C 错误;若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,由题图甲可知小灯泡两端电压为2.0 V ,电阻R 和内阻r 上的电压为3.0 V ,此时每盏小灯泡的电功率为P =UI =0.6 W ,B 正确、D 错误.]10.(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A解析 (1)K 接a 时,R 1被短路,外电阻为R 2,根据电功率公式可得 通过电源的电流I 1=PR 2=1 A , 电源两端的电压U 1= PR 2=4 V. (2)K 接a 时,有E =U 1+I 1r =4+r ,① K 接b 时,R 1和R 2串联,R 外′=R 1+R 2=6 Ω, 通过电源的电流I 2=U 2R 1+R 2=0.75 A ,高二物理选修3-1 第二章第7节闭合电路的欧姆定律21 / 21 这时有:E =U 2+I 2r =4.5+0.75r.②联立①②式得:E =6 V ,r =2 Ω.(3)K 接c 时,R 总=R 1+r +R 23=6 Ω,总电流I 3=E/R 总=1 A ,通过R 2的电流I ′=12I 3=0.5 A. 易错点评1.在第6题中,由于考生对各个功率的表达式不清晰,或不能把各功率的表达式与各个图象对应起来,不能理解图象的交点,最值的意义,导致无从下手解题.2.对于第7题,有关闭合电路动态分析的问题,错误主要有两个方面:①不能按正常程序进行分析,凭想当然去做题.②不根据闭合电路欧姆定律进行定量分析与计算,导致错误.3.在10题中,清楚电键K 接a 、b 、c 时的等效电路,明确各电阻间的串并联关系是解题成功的关键.。

高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析

高中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,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 =3.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。

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)。

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高中物理闭合电路欧姆定律
一.电源电动势 .
1. 电源的供电原理:在电源内部非静电力做功,其他形式的能转化为电能。

在电源的外部电路,
电场力做功,电能转化为其他形式的能。

2. 电源的作用 : 把其他形式的能转变为电能的装置 .转换本领的大小用电动势的数值来表示 .
3.电动势用字母ε来表示 .
4.电动势数值的计算方法 : 电路中通过 1C 电量时电源所提供的能量. ε = w/q( 对于同一个电源来说
电动势的值是不变的 )
5.单位 : 1J/C = 1 V
6.性质 : 标量 ,但有方向 . 规定其方向是 (在电源内部 )从负极指向正极 .
和电源内部的电流方向一致 .
二.电源内阻 .
电流通过电源内部也受阻碍作用 ,用字母 r 表示 .(一般认为是不变的 )
三.电路组成 .
电阻电压电流功率
闭合电路总电阻 R 总电动势ε 由于内外电路是串联
所以总电流内外电流
均相等 I 总=I 内=I 外
总功率 P 总
内电路内电阻 r 内电压 U 内内电阻消耗的功率 P 内
外电路外电阻 R 外路端 (两极间 )电压 U 外外电阻消耗的功率 P 外
相互关系 R 总 = r +R 外ε=U内 + U 外 P 总=P 内+P 外
注意:电动势和路端 (两极间 )电压虽然有相同的单位且有时数值也相同,但两者有本质的不同。

电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领大小,路端 (两极间 )电压反映了外电路中电
能转化为其他形式的能的本领大小。

四.闭合电路欧姆定律
1.公式内容: I= ε /( R外+r)
2.适用范围 : 外电路是纯电阻。

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