专题二 电路及欧姆定律答案

高考物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案含解析

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()IRUIRIRR

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()11.40.6IREUIrrR

S断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：

212()0.3(39)EIRRrr

联立解得：

12VE

1Ωr

2．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。但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设一节新电池的电动势E1=1.5V，内阻r1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E2=1.2V，内阻r2=4.3Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻R=4.4Ω。求：

(1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；

(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r2上的电压； (3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。

【答案】(1)2.64V；(2)1.29V；(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压Ur大于其电动势E2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小

【解析】

【分析】

【详解】

(1)两节新电池串联时，电流

11A2=20.6EIRr

灯泡两端的电压

2.64VUIR

(2)一新、一旧电池串联时，电流

12120.3A=EEIRrr

灯泡两端的电压

1.32VUIR

旧电池的内阻r2上的电压

- 1 - / 13 第二讲 闭合电路欧姆定律

一、闭合电路欧姆定律

1．公式 I＝ER＋r只适用于纯电阻电路E＝U外＋U内适用于任何电路

2．路端电压U与电流I的关系

（1）关系式：U＝E－Ir．

（2）U－I图象如图所示．

①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势．

②当外电路电压为U＝0时，横坐标的截距为短路电流．

③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．

二、电路动态变化的分析

1．电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化．

2．电路动态分析的方法

（1）程序法：电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路 并联分流I串联分压U→变化支路．

（2）极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．

（3）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．

③在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与灯泡并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．

三、电路中的功率及效率问题 - 2 - / 13 1．电源的总功率

（1）任意电路：P总＝EI＝U外I＋U内I＝P出＋P内．

（2）纯电阻电路：P总＝I2（R＋r）＝rRE2．

2．电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝U内I＝P总－P出．

3．电源的输出功率

（1）任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内．

（2）纯电阻电路：P出＝I2R＝rRrRErRRE4)(222

（3）输出功率随R的变化关系

①当R＝r时，电源的输出功率最大为rEPM42

②当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小．

（物理）物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．如图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与横坐标x的关系如图2所示，图线是双曲线（坐标轴是渐进线）；顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．已知t=0时，导体棒位于顶角O处；导体棒的质量为m=2kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω，其余电阻不计；回路电动势E与时间t的关系如图3所示，图线是过原点的直线．求：

（1）t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小；

（2）1～2s时间内回路中流过的电量q的大小；

（3）导体棒滑动过程中水平外力F（单位：N）与横坐标x（单位：m）的关系式．

【答案】（1）t=2s时流过导体棒的电流强度I2的大小为8A；

（2）1～2s时间内回路中流过的电量q的大小为6C；

（3）导体棒滑动过程中水平外力F与横坐标x的关系式为F=（4+4）N．

【解析】

试题分析：（1）根据E—t图像中的图线是过原点的直线特点

有：EIR得：28IA（2分）

（2）可判断I—t图像中的图线也是过原点的直线 （1分）

有：t=1s时14IA可有：122IIqItt（2分）

得：6qC（1分）

（3）因θ=45°，可知任意t时刻回路中导体棒有效切割长度L=x （2分）

再根据B—x图像中的图线是双曲线特点：Bx=1

有：()EBLvBxv且2Et（2分）

可得：2vt，所以导体棒的运动是匀加速直线运动，加速度22/ams（2分）

又有：()FBILBIxBxI安且I也与时间成正比 （2分）

再有：FFma安（2分）

212xat（2分）

高中物理部分电路欧姆定律专项训练及答案及解析

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1．如图中所示B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA/轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C。已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。

（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求平行板电容器两端电压U1（计算结果保留二位有效数字）。

（2）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。（计算结果保留二位有效数字）。

（3）转盘按图中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0，试在图中给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0~6s间）。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。（不要求写出计算过程，只按画出的图线就给分）

【答案】(1) 5.4V (2) 22410m.

(3)

【解析】

【分析】

由题意可知综合考查闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律和类平抛运动，根据欧姆定律、类平抛运动及运动学公式计算可得。

【详解】

解：(1) 设电容器C两极板间的电压为U1，

U1=112RRRE=27500V=5.4V500+2000

(2) 设电场强度大小为E′

E′=1Ud，

电子在极板间穿行时加速度大小为a，穿过C的时间为t，偏转的距离为yo ．