高中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)及解析

高中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)及解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的，任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少，此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的，电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变，电流恒定.

（1）a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2，3的电量0q ∆、1q ∆、2q ∆、3q ∆满足的关系，并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系；

b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ∆、2W ∆、3W ∆的关系并说明理由；由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系；

c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系.

（2）定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值，设导体的电阻率为ρ，导体内的电场强度为E ，请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式.

【答案】(1)a.0123q q q q ∆=∆+∆+∆,0123 I I I I =++ b.

123W W W ∆=∆=∆,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ

= 【解析】

【详解】

（l ）a. 0123q q q q ∆=∆+∆+∆

03120123q q q q I I I I t t t t

∆∆∆∆====∆∆∆∆ ∴0123 I I I I =++

即并联电路总电流等于各支路电流之和。

b. 123W W W ∆=∆=∆

理由：在静电场和恒定电场中，电场力做功和路径无关，只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差（电压）的概念.

11W U q ∆=∆，22W U q ∆=∆，33W U q

∆=∆ ∴123U U U ==

即并联电路各支路两端电压相等。

c. 由欧姆定律以及a 、b 可知：123111

1R R R R =++ （2）I j S =

，U I R =，U EL =，L R S ρ= ∴j E l

ρ=

2．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L 上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R 最大阻值为36Ω，灯泡电阻不随温度变化。闭合S 、S 1、S 2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数为3V ；闭合S 、S 1，断开S

2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，灯泡正常发光。求：

（1）电源电压；

（2）R 0的阻值。

【答案】（1）12V （2）

【解析】

【详解】

（1）灯泡的电阻：； 当闭合S 、S 1、S 2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，

电路中的电流

电源的电压U=I （R L +R ）=0.25A×（12Ω+36Ω）=12V ；

（2）闭合S 、S 1，断开S 2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，

∵灯泡正常发光，

∴电路中的电流

R0两端的电压U0=U-U L=12V-6V=6V，

【点睛】

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用，关键是开关闭合、断开时电路变化的判断和知道额定电压下灯泡正常发光。

3．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长L＝60 cm，两板间的距离

d＝30 cm，电源电动势E＝36 V，内阻r＝1 Ω，电阻R0＝9 Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球(可视为质点)从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0＝6 m/s 水平向右射入两板间，小球恰好从A板右边缘射出．已知小球带电荷量q＝2×10－2 C，质量m＝2×10－2 kg，重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)带电小球在平行金属板间运动的加速度大小；

(2)滑动变阻器接入电路的阻值．

【答案】（1）60m/s2；（2）14Ω．

【解析】

【详解】

（1）小球进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，则有：水平方向：L=v0t

竖直方向：d=at2

由上两式得：

（2）根据牛顿第二定律，有：qE-mg=ma

电压：U=Ed

解得：U=21V

设滑动变阻器接入电路的电阻值为R，根据串并联电路的特点有：

解得：R=14Ω.

【点睛】

本题是带电粒子在电场中类平抛运动和电路问题的综合，容易出错的是受习惯思维的影

响，求加速度时将重力遗忘，要注意分析受力情况，根据合力求加速度．

4．如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0-10V，当使用a、c两个端点时，量程为0-100V。已知电流表的内阻Rg为500，满偏电流Ig为1mA，求电阻R1,R2的值。

【答案】；

【解析】

试题分析：接a、b时，为串联的，则

接a、c时，为串联的和，则

考点：考查了电表的改装原理

点评：做本题的关键是理解电表的改装原理

5．在如图所示的电路中，电源的电动势E=6．0V，内电阻r=1．0Ω，外电路的电阻

R=11．0Ω．闭合开关S．求：

（1）通过电阻R的电流Ⅰ；

（2）在内电阻r上损耗的电功率P；

（3）电源的总功率P总．

【答案】（1）通过电阻R的电流为0．5A；

（2）在内电阻r上损耗的电功率P为0．25W；（3）电源的总功率P总为3W．

【解析】

试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流为：，（2）r上损耗的电功率为：P=I2r=0．5×0．5×1=0．25W，

（3）电源的总功率为：P总=IE=6×0．5=3 W．

考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．

6．有三盘电灯L1、L2、L3，规格分别是“110V，100W”，“110V，60W”，“110V，25W”要求接到电压是220V的电源上，使每盏灯都能正常发光．可以使用一直适当规格的电阻，请