高中物理閉合電路的歐姆定律題20套(帶答案)

高中物理閉合電路的歐姆定律題20套(帶答案)一、高考物理精講專題閉合電路的歐姆定律1．如圖所示，電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r＝1Ω，電爐電阻R＝19Ω，電解槽電阻r′＝0.5Ω.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電爐消耗功率為684W；S1、S2都閉合時(shí)，電爐消耗功率為475W(電爐電阻可看作不變)．試求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)；（2）S1、S2閉合時(shí)，流過電解槽的電流大小；（3）S1、S2閉合時(shí)，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率．【答案】（1）120V（2）20A（3）1700W【解析】（1）S1閉合，S2斷開時(shí)電爐中電流電源電動(dòng)勢(shì)；（2）S1、S2都閉合時(shí)電爐中電流為電源路端電壓為流過電源的電流為流過電槽的電流為；（3）電解槽消耗的電功率電解槽內(nèi)熱損耗功率電解槽轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率為．點(diǎn)睛：電解槽電路在正常工作時(shí)是非純電阻電路，不能用歐姆定律求解其電流，只能根據(jù)電路中電流關(guān)系求電流．2．如圖所示電路中，r是電源的內(nèi)阻，R1和R2是外電路中的電阻，如果用Pr，P1和P2分別表示電阻r，R1，R2上所消耗的功率，當(dāng)R1=R2=r時(shí)，求：(1)Ir∶I1∶I2等于多少(2)Pr∶P1∶P2等于多少【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1?！窘馕觥俊驹斀狻?1)設(shè)干路電流為I，流過R1和R2的電流分別為I1和I2。由題，R1和R2并聯(lián)，電壓相等，電阻也相等，則電流相等，故I1=I2=I即Ir∶I1∶I2=2：1：1(2)根據(jù)公式P=I2R，三個(gè)電阻相等，功率之比等于電流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：13．如圖所示，電路中電源內(nèi)阻不計(jì)，水平放置的平行金屬板A、B間的距離為d，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，在兩金屬板左端正中間位置M，有一個(gè)小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，已知小液滴的質(zhì)量為m，帶負(fù)電，電荷量為q．要使液滴從B板右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，電動(dòng)勢(shì)E是多大？(重力加速度用g表示)【答案】【解析】【詳解】由閉合電路歐姆定律得兩金屬板間電壓為UBA＝IR＝由牛頓第二定律得q－mg＝ma液滴在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有L＝v0t聯(lián)立解得【點(diǎn)睛】題是電路與電場(chǎng)兩部分知識(shí)的綜合，關(guān)鍵是確定電容器的電壓與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系，掌握處理類平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法與處理規(guī)律．4．如圖所示，R為電阻箱，V為理想電壓表．當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝2Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1＝4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2＝5V．求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．（2）當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值Pm為多少？【答案】（1）E=6Vr=1Ω（2）當(dāng)R=r=1Ω時(shí)，Pm=9W【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律得：，代入得①，，代入得：②，聯(lián)立上式并代入數(shù)據(jù)解得：E=6V，r=1Ω（2）當(dāng)電阻箱的阻值等于電源的內(nèi)電阻時(shí)電源的輸出功率最大，即有R=r=1Ω電源的輸出功率最大為：；5．有一個(gè)100匝的線圈，在0.2s內(nèi)穿過它的磁通量從0.04Wb增加到0.14Wb，求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？如果線圈的電阻是10Ω，把它跟一個(gè)電阻是990Ω的電熱器串聯(lián)組成閉合電路時(shí)，通過電熱器的電流是多大？【答案】50V，0.05A．【解析】【詳解】已知n=100匝，△t=0.2s，△Φ=0.14Wb-0.04Wb=0.1Wb，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由閉合電路歐姆定律得，通過電熱器的電流6．在圖中R1＝14Ω，R2＝9Ω．當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，電流表讀數(shù)I1＝0.2A；當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，電流表讀數(shù)I2＝0.3A．求電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．【答案】3V，1Ω【解析】【詳解】當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I1（R1+r）當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=I2（R2+r）代入解得：r=1Ω，E=3V答：電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω．7．如圖所示，電路中電阻，電源的內(nèi)電阻，燈泡L上標(biāo)有“3V0.25A”的字樣，閉合開關(guān)S，燈泡正常發(fā)光．求：（1）燈泡的功率；（2）電源的電動(dòng)勢(shì)；（3）電源的總功率；【答案】(1)(2)(3)【解析】【詳解】（1）由題知，燈泡正常發(fā)光，則燈泡的電壓為U=3V，電流為I=0.25A所以燈泡的功率為P=UI=0.75W（2）由閉合電路歐姆定律得：電源的電動(dòng)勢(shì)E=U+I（R+r）=3+0.25×（10+2）=6V（3）電源的總功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.8．如圖所示，線段A為某電源的U－I圖線，線段B為某電阻R的U－I圖線，由上述電源和電阻組成閉合電路時(shí)，求：（1）電源的輸出功率P出是多大？（2）電源內(nèi)部損耗的電功率P內(nèi)是多少？（3）電源的效率η是多大？【答案】（1）4W，（2）2W，（3）66.7%【解析】試題分析：（1）由電源的U-I圖象讀出電動(dòng)勢(shì)，求出內(nèi)阻．兩圖線交點(diǎn)表示電阻與電源組成閉合電路時(shí)的工作狀態(tài)，讀出電壓和電流，由公式P=UI求出電源的輸出功率．（2）電源內(nèi)部損耗的電功率由公式求解．（3）電源的總功率為，電源的效率為．代入數(shù)據(jù)求解即可．（1）從A的圖線可讀出，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻從圖象的交點(diǎn)可讀出：路端電壓U=2V，電路電流I=2A則電源的輸出功率為（2）電源內(nèi)部損耗的電功率（3）電源的總功率為故電源的效率為【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)電源和電阻伏安特性曲線的理解能力，關(guān)鍵要理解兩圖線的交點(diǎn)就表示該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)的工作狀態(tài)，能直接讀出電流和路端電壓，從而求出電源的輸出功率．9．電路如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻r=2Ω,電阻,,,為平行板電容器,其電容C=3.0PF,虛線到兩極板間距離相等,極板長(zhǎng),兩極板的間距（1）若開關(guān)處于斷開狀態(tài),則當(dāng)其閉合后,求流過的總電荷量為多少?（2）若開關(guān)斷開時(shí),有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入的電場(chǎng)中,剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng),問:當(dāng)開關(guān)閉合后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場(chǎng)中,能否從的電場(chǎng)中射出?(取)【答案】（1）；（2）不能從的電場(chǎng)中射出.【解析】【詳解】（1）開關(guān)斷開時(shí),電阻兩端的電壓為開關(guān)閉合后,外電阻為路端電壓為.此時(shí)電阻兩端電壓為則流過的總電荷量為（2）設(shè)帶電微粒質(zhì)量為,電荷量為當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)有當(dāng)開關(guān)閉合后,設(shè)帶電微粒加速度為,則設(shè)帶電微粒能從的電場(chǎng)中射出,則水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:豎直方向的位移為:由以上各式求得故帶電微粒不能從的電場(chǎng)中射出.10．如圖所示，電阻R1=4Ω，R2=6Ω，電源內(nèi)阻r=0.6Ω，如果電路消耗的總功率為40W，電源輸出功率為37.6W，則電源電動(dòng)勢(shì)和R3的阻值分別為多大？【答案】20V【解析】電源內(nèi)阻消耗的功率為，得：由得：外電路總電阻為，由閉合電路歐姆定律得：。點(diǎn)睛：對(duì)于電源的功率要區(qū)分三種功率及其關(guān)系：電源的總功率，輸出功率，內(nèi)電路消耗的功率，三者關(guān)系是。11．如圖所示為用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的重量為500N，電源電動(dòng)勢(shì)為110V，不計(jì)電源內(nèi)阻及各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流為5A，求：(1)提升重物消耗的功率；(2)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻．【答案】(1)450W(2)4Ω【解析】（1）重物被提升的功率（2）此時(shí)電路中的電流為5A．則電源的總功率所以線圈電阻消耗的功率為由歐姆定律可得：12．在如圖所示的電路中，R1＝3Ω，R2＝6Ω，R3＝1.5Ω，C＝20μF，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源的總功率為2W；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電源的總功率為4W，求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(2)閉合S時(shí)，電源的輸出功率；(3)S斷開和閉合時(shí)，電容器所帶的電荷量各是多少？【答案】(1),（2）3.5W（3）,0【解析】【分析】斷開S，R2、R3串聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解出電流和電功率表達(dá)式；S閉合，R1、R2并聯(lián)再與R3串聯(lián)，再次根據(jù)閉合電路歐姆定律求解出電流和電功率表達(dá)式；最后聯(lián)立求解；閉合S時(shí)電源的輸出功率為P=EI-I2r；S斷開時(shí)，C兩端電壓等于電阻R2兩端電壓，求解出電壓后根據(jù)Q=CU列式求解．【詳解】（1）S斷開，R2、R3串聯(lián)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：總功率為：S閉合，R1、R2并聯(lián)再與R3串聯(lián)，總外電阻根據(jù)閉