闭合电路欧姆定律的理解1•若E表示电动势，U表示外电压，U'表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I 表示电流，则下列各式中正确的是( )A. U = IRB. U = E—UC. U= E+ IrD. U= E答案BD路端电压和负载的关系2.对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )A. U随R的增大而减小B. 当R= 0 时，U= 0C. 当电路断开时，I = 0，U= 0D. 当R增大时，U也会增大答案BD电源的UI 图象图295A. 电源电动势为2V3.如图295所示为某一电源的UI 图象，由图可知( )B. 电源内阻为QC. 电源短路时电流为6 AD. 电路路端电压为1V时，电路中电流为5 A答案AD解析由UI图象可知，电源电动势E= 2V.r = || =Q = 0.2 Q,当U= 1V时，I = = A= 5 A .选项A、D正确.闭合电路的功率关系图2964.如图296所示，电源电动势E= 30V,内阻r = 1Q,灯泡上标有“ 6V, 12W”字样，直流电动机线圈电阻2Q，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率.答案36W解析因灯泡正常发光，所以I = = A= 2 AU 内=Ir = 2 X 1V= 2V所以电动机两端电压为U M= E—U 内一U= 30V— 2 V— 6V= 22V电动机输出的机械功率为P 机=U M — |2R= 22 X 2W—22X 2W 36W.(时间：60分钟)题组一闭合电路欧姆定律的理解和简单应用1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A. 闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B. 当外电路断开时，路端电压等于零C. 当外电路短路时，电路中的电流无穷大D. 当外电阻增大时，路端电压也增大答案AD2.在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是( )A. 若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B. 若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C. 若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小D. 若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和答案D3•—太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV短路电流为40mA若将该电池板与一阻值为20Q的电阻连成一闭合电路，贝U它的路端电压是（）A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V答案D解析由已知条件得：E= 800mV.又因I短=，所以r = = Q= 20Q.所以U= IR = R=x 20mV= 400mV=0.40V，选项D正确.图2974.如图297所示电路，R由2Q变为6Q时，电路中的电流变为原来的一半，则电源的内阻是（）A. 1QB. 2QC. 3QD. 4Q答案B题组二路端电压与负载的关系图2985•如图298所示，当开关S断开时，电压表示数为3V,当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为（）A. 5 ：3B. 3 ：5C. 2 ：3D. 3 ：2答案D解析S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E= 3V. S闭合时，5卜=1.8V，所以U 内=E—U 外=1.2V .因U 外=IR，U 内=Ir，所以R：r = U外：U 内=1.8 : 1.2 = 3 : 2.图2996.在如图299所示电路中，电源的电动势E= 9.0V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R= 30Q; L为一小灯泡，其额定电压U= 6.0V，额定功率P= 1.8W S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S,然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C时，小灯泡恰好正常发光.则C B之间的电阻应为（）A. 10QB. 20QC. 15QD. 5Q答案B解析本题中小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流达到额定电流I额==A= 0.3A，两端电压达到额定电压U额=6.0V，而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联, 则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相等，故R AC==Q= 10Q，所以R C B= R—R AC=20Q.图29107•如图2910所示，电路中当可变电阻R的阻值增大时（）A. A、B两点间的电压增大B. A、B两点间的电压减小C. 通过R的电流I增大D. 通过R的电流I减小答案AD解析当可变电阻R的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析知，干路电流I干减小，A、B间电压增大，通过R的电流增大，贝U通过R的电流I减小.故选A、D.题组三电源的U I图象图29118. 如图2911所示，甲、乙为两个独立电源（外电路为纯电阻）的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是（）A.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B.电流都是I。
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(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，金属导轨平面动摩擦因数µ＝0.2，与水平方向成θ＝37°角，其一端接有电动势E ＝4.5V ，内阻r ＝0.5Ω的直流电源。
现把一质量m ＝0.1kg 的导体棒ab 放在导轨上，导体棒与导轨接触的两点间距离L ＝2m ，电阻R ＝2.5Ω，金属导轨电阻不计。
在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.5T ，方向竖直向上的匀强磁场。
己知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g ＝10m/s 2（不考虑电磁感应影响），求：(1)通过导体棒中电流大小和导体棒所受安培力大小；(2)导体棒加速度大小和方向。
【答案】(1) 1.5A ，1.5N ；(2)2.6m/s 2，方向沿导轨平面向上【解析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得1.5A E I R r==+ 根据安培力公式可得导体棒所受安培力大小为1.5N F BIL ==(2)对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有cos θsin θ BIL mg f ma --=()cos θsin θN f F mg BIL μμ==+联立可得2 2.6m/s a =方向沿导轨平面向上2．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=mgE I R r=+ 得 EBL R r mg=- （2）由 220B L v mg R = 得 022mgR v B L= 由动量定理，得mgt BILt mv -= 其中0BLs q It R ==得44220220B 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22mg a 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．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．如图所示，电源的电动势为10 V ，内阻为1 Ω，R 1=3 Ω，R 2=6 Ω，C =30 μF 求：（1）闭合电键S ，稳定后通过电阻R 2的电流．（2）再将电键S 断开，再次稳定后通过电阻R 1的电荷量．【答案】（1）1 A （2）1.2×10﹣4C【解析】【详解】（1）闭合开关S ，稳定后电容器相当于开关断开，根据全电路欧姆定律得： 12101361E I A A R R r ===++++ （2）闭合开关S 时，电容器两端的电压即R 2两端的电压，为：U 2=IR 2=1×6V=6V 开关S 断开后，电容器两端的电压等于电源的电动势，为E=10V ，则通过R 1的电荷量为： Q=C （E-U 2）=3×10-5×（10-6）C=1.2×10-4C5．如图所示，电源电动势E ＝27 V ，内阻r ＝2 Ω，固定电阻R 2＝4 Ω，R 1为光敏电阻．C 为平行板电容器，其电容C ＝3pF ，虚线到两极板距离相等，极板长L ＝0.2 m ，间距d ＝1.0×10－2 m ．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 1时，R 1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q ＝－1.0×10－4 C 微粒沿图中虚线以速度v 0＝10 m/s 连续射入C 的电场中．假设照在R 1上的光强发生变化时R 1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g ＝10 m/s 2.(1)求细光束通过a 照射到R 1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a 照射到R 1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 1上时带电微粒能否从C 的电场中射出．【答案】（1）111.810C Q -=⨯（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 1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R 1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】（1）由闭合电路欧姆定律，得1227 1.5A 1242E I R R r ===++++ 又电容器板间电压22C U U IR ==，得U C =6V 设电容器的电量为Q ，则Q=CU C 解得111.810C Q -=⨯（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C U mg q d=解得20.610m kg -=⨯细光束通过b 照射时，同理可得12C U V '= 由牛顿第二定律，得C U qmg ma d'-= 解得210m/s a = 微粒做类平抛运动，得212y at =， 0l t v = 解得20.210m 2d y -=⨯<， 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．6．如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100Ω，R 2阻值未知，R 3为滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．计算： （1）定值电阻R 2的阻值；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）电源的电动势和内阻．【答案】（1）5Ω（2）300Ω （3）20V ；20Ω【解析】【详解】（1）当R 3的滑片滑到最右端时，R 3、R 1均被短路，此时外电路电阻等于R 2，且对应于图线上B 点，故由B 点的U 、I 值可求出R 2的阻值为：2450.8B B U R I ==Ω=Ω （2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R 3阻值最大．设此时外电路总电阻为R ，由图像中A 点坐标求出：16800.2A A U R I ==Ω=Ω 13213++R R R R R R = 代入数据解得滑动变阻器最大阻值3300R =Ω（3）由闭合电路欧姆定律得：+E U Ir =将图像中A 、B 两点的电压和电流代入得：16+0.2E r =4+0.8E r =解得20V E =20r =Ω7．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)。
闭合欧姆定律三个公式嘿，咱今天就来好好唠唠闭合欧姆定律的三个公式！说起这闭合欧姆定律啊，那可是电学中的重要知识点。
这三个公式就像是三把神奇的钥匙，能帮助咱们打开电学世界的大门。
第一个公式是：I = E / (R + r) 。
这里的 I 表示电路中的电流，E 就是电源的电动势，R 是外电路的电阻，r 呢则是电源的内阻。
就比如说，有一次我在实验室里给学生们做实验。
那是一个简单的串联电路，电池、电阻丝、电流表都连接好了。
我让同学们观察电流表的示数，然后根据已知的电阻丝电阻和电池的电动势，用这个公式来计算电流。
有个小家伙一开始算错了，急得抓耳挠腮。
我走过去一看，原来是他把内阻给忽略了。
我提醒他：“别忘了电源自己也有内阻哟，就像人跑起来也会受到自身的阻力一样。
”这小家伙恍然大悟，重新计算，终于得出了正确答案，那高兴劲儿就甭提了。
第二个公式是：E = U外 + U内。
E 还是电源电动势，U外是外电路的电压，U内则是电源内部的电压。
这让我想起之前给一个学生辅导功课的时候。
他怎么都搞不明白为啥电动势会等于外电压和内电压之和。
我就拿家里的水管给他打比方，电动势就好比是总水压，外电压就像是从水龙头流出来的水压，而内电压就是在水管内部消耗掉的水压。
总水压不就是流出来的水压加上在水管里消耗掉的水压嘛。
这孩子听完，眼睛一下子亮了，直说：“老师，我懂啦！”第三个公式是：U外 = IR 。
这个公式就很好理解啦，外电路的电压等于电流乘以外电路的电阻。
有一回上课，我故意出了一道有点复杂的题目，电路里电阻一会儿串联一会儿并联的。
好多同学都被绕晕了，不知道该用哪个公式。
我就引导他们，先找出外电路的电阻，再根据已知的电流，用这个公式算出外电压。
看着他们一个个眉头紧皱，努力思考的样子，我心里既着急又欣慰。
最后，大部分同学都算出了正确答案，那一刻，我觉得自己的努力都值了。
总之，这闭合欧姆定律的三个公式，就像是电学世界里的三条线索，把各种电路问题都能串联起来。
（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。
2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。
（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。
该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。
3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r 时，此时电源效率为：（2）当R>r 时，随R 的增大输出功率减小。
（3）当R<r 时，随R 的增大输出功率增大。
（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R 1和R 2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。
