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．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電阻R1=1.5Ω，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0=1.0Ω。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)U1=3.0V，求：(1)電源的路端電壓；(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率?！敬鸢浮?1)9V；(2)8W【解析】【分析】【詳解】(1)流過(guò)電源的電流為I，則路端電壓為U，由閉合電路歐姆定律解得(2)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為電動(dòng)機(jī)消耗的機(jī)械功率為解得2．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(kāi)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(guò)電解槽的電流大??；（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(kāi)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(guò)電源的電流為流過(guò)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．3．如圖所示電路中，，，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電壓表示數(shù)為11.4V，電流表示數(shù)為0.2A，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電流表示數(shù)為0.3A，求：(1)電阻的值．(2)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω【解析】【詳解】(1)由圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律則有：解得：(2)由圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律則有：S斷開(kāi)時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律則有：聯(lián)立解得：4．手電筒里的兩節(jié)干電池（串聯(lián)）用久了，燈泡發(fā)出的光會(huì)變暗，這時(shí)我們會(huì)以為電池沒(méi)電了。但有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用。設(shè)一節(jié)新電池的電動(dòng)勢(shì)E1=1.5V，內(nèi)阻r1=0.3Ω；一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)E2=1.2V，內(nèi)阻r2=4.3Ω。手電筒使用的小燈泡的電阻R=4.4Ω。求：(1)當(dāng)使用兩節(jié)新電池時(shí)，燈泡兩端的電壓；(2)當(dāng)使用新、舊電池混裝時(shí)，燈泡兩端的電壓及舊電池的內(nèi)阻r2上的電壓；(3)根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，分析將新、舊電池搭配使用是否妥當(dāng)?！敬鸢浮?1)2.64V；(2)1.29V；(3)不妥當(dāng)。因?yàn)榕f電池內(nèi)阻消耗的電壓Ur大于其電動(dòng)勢(shì)E2（或其消耗的電壓大于其提供的電壓），燈泡的電壓變小【解析】【分析】【詳解】(1)兩節(jié)新電池串聯(lián)時(shí)，電流燈泡兩端的電壓(2)一新、一舊電池串聯(lián)時(shí)，電流燈泡兩端的電壓舊電池的內(nèi)阻r2上的電壓(3)不妥當(dāng)。因?yàn)榕f電池內(nèi)阻消耗的電壓Ur大于其電動(dòng)勢(shì)E2（或其消耗的電壓大于其提供的電壓），燈泡的電壓變小。5．在如圖所示的電路中，電阻箱的阻值R是可變的，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電源的內(nèi)阻為r，其余部分的電阻均可忽略不計(jì)。（1）閉合開(kāi)關(guān)S，寫(xiě)出電路中的電流I和電阻箱的電阻R的關(guān)系表達(dá)式；（2）若電源的電動(dòng)勢(shì)E為3V，電源的內(nèi)阻r為1Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)把電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為14Ω時(shí)，電路中的電流I為多大？此時(shí)電源兩端的電壓（路端電壓）U為多大？【答案】(1)(2)0.2A2.8V【解析】【詳解】（1）由閉合電路的歐姆定律，得關(guān)系表達(dá)式:（2）將E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：電流表的示數(shù)I==0.2A電源兩端的電壓U=IR=2.8V6．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻未知，，，L為規(guī)格“，”的燈泡，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光．（不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響）試求：（1）燈泡的額定電流和和燈絲電阻；（2）電源的內(nèi)阻；（3）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）燈泡的額定電流，燈絲電阻；（2）斷開(kāi)S時(shí)，燈L正常發(fā)光，即，根據(jù)閉合電路歐姆定律，得；（3）閉合S時(shí)，設(shè)外電路總電阻為，；所以；設(shè)干路電流為，則；燈兩端的電壓，則；燈的實(shí)際功率為：．點(diǎn)睛：對(duì)于直流電路的計(jì)算問(wèn)題，往往先求出局部的電阻，再求出外電路總電阻，根據(jù)歐姆定律求出路端電壓和總電流，再計(jì)算各部分電路的電壓和電流．7．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=30V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=10Ω．兩正對(duì)的平行金屬板長(zhǎng)L=0.2m，兩板間的距離d=0.1m．閉合開(kāi)關(guān)S后，一質(zhì)量m=5×10﹣8kg，電荷量q=+4×10﹣6C的粒子以平行于兩板且大小為=5×102m/s的初速度從兩板的正中間射入，求粒子在兩平行金屬板間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中沿垂直于板方向發(fā)生的位移大??？（不考慮粒子的重力）【答案】【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：電場(chǎng)強(qiáng)度：粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式，有：L=v0ty=at2其中：聯(lián)立解得：點(diǎn)睛：本題是簡(jiǎn)單的力電綜合問(wèn)題，關(guān)鍵是明確電路結(jié)構(gòu)和粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律和類似平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式求解．8．如圖所示，電路由一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R組成。請(qǐng)推導(dǎo)當(dāng)滿足什么條件時(shí)，電源輸出功率最大，并寫(xiě)出最大值的表達(dá)式?！敬鸢浮俊窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻坑砷]合電路歐姆定律電源的輸出功率得有當(dāng)R=r時(shí)，P有最大值，最大值為.9．如圖所示的電路中，電阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，電源內(nèi)電阻r=1Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，理想電流表的示數(shù)I2=0.4A．求：（1）電阻R3兩端的電壓U3；（2）流過(guò)電阻R1的電流I1的大??；（3）電源的總功率P．【答案】（1）6.0V（2）0.6A（3）7.2W【解析】【詳解】（1）電阻R3兩端有電壓為（V）（2）通過(guò)電阻R3的電流大?。篈流過(guò)電阻R1的電流大小為：I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A（3）電源的電動(dòng)勢(shì)為：V電源的總功率為P=I1E=7.2W或=7.2W10．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=10Ω，R1=20Ω,R2=30Ω,電容器兩極板間距d=0.1m。當(dāng)電鍵閉合時(shí)，一質(zhì)量m=2×10-3kg的帶電液滴恰好靜止在兩極板中間。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）帶電液滴所帶電荷量的大小q以及電性；（2）斷開(kāi)電鍵，電容器充放電時(shí)間忽略不計(jì)，液滴運(yùn)動(dòng)到某一極板處需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間？【答案】（1）5×10-4C，帶正電；（2）0.1s?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）電鍵閉合時(shí)，兩板間電壓U1：液滴保持靜止：解得：q=5×10-4C，帶正電（2）電鍵斷開(kāi)時(shí)，兩板間電壓：U2=E=8V液滴向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a：解得：t=0.1s11．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=80V，內(nèi)電阻，，為電阻箱。求：（1）當(dāng)電阻箱阻值為多大時(shí)，電阻消耗的功率最大？（2）當(dāng)電阻箱阻值為多大時(shí)，電阻箱消耗的功率最大？（3）當(dāng)電阻箱阻值為14Ω時(shí)，電源輸出功率為多少？此時(shí)電源效率為多少？【答案】（1）0Ω（2）6Ω（3）256W；80%【解析】【詳解】（1）由可知I最大時(shí)R1功率最大，又由可知：當(dāng)R2=0時(shí)R1消耗功率最大。（2）設(shè)R2消耗的電功率為P1，則由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，分母最小時(shí)分?jǐn)?shù)值越大，因當(dāng)且僅當(dāng)取“=”，此時(shí)R2消耗的電功率最大，則；（3）設(shè)電源的輸出功率為，則：電源的效率為12．一電源的電動(dòng)勢(shì)為6V、外接電阻R1＝3.0Ω時(shí)，路端電壓為4.5V．求：（1）該電源的內(nèi)阻多大？（2）如果在外電