电学中欧姆定律电功率计算几个典型例题解析

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初中欧姆定律经典题型

初中欧姆定律经典题型

初中欧姆定律经典题型初中欧姆定律经典题型欧姆定律是电学中最基础的定律之一,掌握了欧姆定律的应用,可以简化我们对电路的分析过程。

下列是初中欧姆定律的几个经典题型。

题型1:已知电流和电阻,求电压这是最基础的一个欧姆定律题型,通常来说题目会给出一个电流值和一个电阻值,让你求解相应的电压大小。

这个题目实际上就是运用欧姆定律的公式V=IR,其中V代表电压,I代表电流,R代表电阻。

例如,一个电阻为10欧姆的电路,通过这个电路的电流为2A,那么根据欧姆定律计算可得,该电路的电压为20V。

题型2:已知电压和电阻,求电流这个题目的求解方法和题型1差不多,只不过方程不同,公式为I=V/R。

其中I也是指电流,V指电压,R指电阻。

例如,当一个电阻为5欧姆的电路中,施加电压为15V时,根据欧姆定律计算可得,该电路的电流为3A。

题型3:已知两个电阻,通过电路的电流强度求解电压降这个题目要求计算一个电路中的电压降,要先计算出电路中的总电阻。

即R=R1+R2,其中R1和R2是电路中的两个未知电阻。

一旦计算出了总电阻,就可以用已知的电流强度来计算电压降了,根据欧姆定律的公式V=IR,其中V指电压降、I是电流强度(即题中的已知量)、R则是题中计算出的电路的总电阻。

例如,对于一个电路,两个电阻分别为2欧姆和4欧姆,通电后电路中的电流强度为3A,那么根据上述所述的方法得出,电路中的电压降为9V。

题型4:已知总电阻和电压,求其中一个电阻大小这个问题需要用到一个变形后的欧姆定律公式,即R=V^2/P,其中R指电阻的大小,V指电压的大小,P指功率的大小。

由于这是要求其中一个电阻的大小,首先要计算电路中除去所求电阻之外的所有电阻总和,再用这个总值来减去所求电阻的大小,即可计算出所求电阻的大小。

例如,对于一个电路,已知总电阻为15欧姆、电路中电压为180V,要求其中一个电阻的大小。

除此之外已知的信息就只有电路的总功率了,如果已知电路功率为40W,那么根据欧姆定律计算可得,所求电阻大小为9欧姆。

欧姆定律知识练习题及详细解析

欧姆定律知识练习题及详细解析

欧姆定律知识练习题及详细解析【典型例题】类型一、探究电流与电压、电阻的关系1.某小组在探究电流与电压关系时,得到的实验数据如下表:R=10Ω电压U/V 2 4 6电流I/A 0.2 0.4 0.6(1) 分析数据发现:在______时,______跟______成______(填“正”或“反”)比。

(2)在坐标纸上画出U-I关系图。

(3) 在本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,主要是__________________。

【思路点拨】本题是物理课上常用的控制变量法,注意不变量,也就是在一定的前提下,还要注意电压和电流的因果关系,所以在表达时需注意。

【答案】(1)电阻一定;导体中的电流;导体两端的电压;正;(2) 如图所示;(3)改变定值电阻两端的电压【解析】(1)注意:在回答结论时一定要说上前提条件即电阻不变。

由表格可知电流改变的倍数与电压改变的倍数相等,即正比例关系。

在结论中一定要说电流与电压成正比,而不能说反。

这是因为有电压才有电流,电压是因,电流是果,因此结论一定要说电阻一定时,电流和电压成正比。

(2)做图时,在坐标上描出对应的点连线即可以。

因为电压若为0,电流也为0,所以该图象过原点。

【总结升华】本题的主要意图是考查描点作图法、分析实验结论的能力以及滑动变阻器在电路中的作用.举一反三:【变式】(2014•大港区二模)某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用如图所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2,R1>R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I 关系图象,图中能正确反映两个电阻大小关系的是()【答案】B2. 小明同学,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。

电阻 5 6 1120 3(1)分析表中的数据,可以得出的结论【答案】(1)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(2)调节R′的阻值,保持电阻R两端电压不变【解析】(1)从表中的数据知在电压不变时,电阻增大到原来的几倍,电流就减小到原来的几分之一。

九年级物理《欧姆定律》典型题汇总(附答案)

九年级物理《欧姆定律》典型题汇总(附答案)

《欧姆定律》典型题汇总(附答案)一、串联电路1.如图所示,电阻R 1=12欧。

电键SA 断开时, 通过的电流为0.3安;电键SA 闭合时,电流表的示数为 0.5安。

问:电源电压为多大?电阻R 2的阻值为多大?2.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P 在中点时,电流表读数为0.24安,电压表读数为7.2伏,求:(1)电阻R 1和电源电压(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。

3.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。

电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A”字样,两电表均为常用电表。

闭合电键S ,电流表示数为0.2安。

(2)电阻R 2连入电路的阻值;(3)若移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。

二、并联电路1、两个灯泡并联在电路中,电源电压为12伏特,总电阻为7.5欧姆,灯泡L 1的电阻为10欧姆,求:1)泡L 2的电阻2)灯泡L 1和L 2中通过的电流 3)干路电流2、如图26伏, 电流表的示数为1A ; K 闭合时,电流表的读数为1.5安, 求: ⑴灯泡L 1的电阻 ⑵灯泡L 2的电阻3.阻值为10欧的用电器,正常工作时的电流为0.3安,现要把它接入到电流为0.8安的电路中,应怎样连接一个多大的电阻?三、取值范围R 1SR 2 P V A图2SR 2R 1A1、如图5所示的电路中,电流表使用0.6A量程,电压表使用15V量程,电源电压为36V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2接入电路的电阻是24Ω时,电流表的示数是0.5A,现通过调节R2来改的电流,但必须保证电流表不超过其量程,问:变通过R1的阻值是多大?(1)R1(2)R接入电路的阻值最小不能小于多少?2取最小值时,电压表的读数是多大?(3)R22、如右图所示的电路中,R1=5Ω,滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V并保持不变。

欧姆定律计算题类型及解法(共七类)

欧姆定律计算题类型及解法(共七类)

欧姆定律--电学计算典型题类型及解法 欧姆定律是初中电学中的重点内容,也是求解电学问题常用的重要规律,熟练地运用欧姆定律及相关电学知识解题,对于中考前的复习和提高对电学知识的综合运用能力都有重要作用。

现就其类型及其解法分述如下:一、“欧姆定律”简单计算说明:这类问题属于最基本的欧姆定律应用计算题,关键在于挖掘题目中的已知物理量和所求物理量,弄清楚所求物理量与已知条件的关系,根据欧姆定律公式(I=U/R )或其变形公式(R = U/ I ,U = I R )选用合适的公式直接代入计算。

注意:在运用欧姆定律I=U/R 解题时,公式中的U,I,R 必须是同一段导体(或同一用电器)的电压,电流,电阻。

即“同体(一)性”。

公式中的U,I,R 还必须是同一时刻的导体的电压,电流,电阻。

即 “同时性”。

例:如图,已知电源电压是5V ,甲灯电阻是15Ω,s 闭合后,电流表读数为0.2A, 求:乙灯的电阻和乙灯两端的电压。

已知:电源电压U =5V R 甲=15Ω I=0.2A求:R 乙 U 乙解:在串联电路中, R 总= U / I = 5 V / 0.2A = 25Ω∴R 乙= R 总-R 甲=25Ω-15Ω=10ΩU 乙= I R 乙=0.2A ×10Ω=2 V答:乙灯的电阻是10Ω,,乙灯两端的电压2 V 。

二. 求分压电阻问题说明:解这类题的关键是要掌握串联电路电流处处相等;总电压等于各用电器两端电压之和。

解题步骤: ①先求分压U 2; ②从R 1求电路中的电流; ③用欧姆定律求分压电阻R 2。

例:一个电阻为20Ω的用电器正常工作时两端的电压是12V ,如果要使用电器在18V 的电源上仍能正常工作,则: (1)在电路中应怎样连接一个电阻?画出电路图; (2)这个电阻的阻值是多少?已知:R 1=20Ω U 1=12V 电源电压U =18V求:R 2解:(1)应串联一个电阻R 2分压,其电路如图所示;(2)电路中的电流为: I I U R V A ====111122006Ω. R 2分得的电压为U 2=U -U 1=18V -12V=6V应串联的电阻为:R U I U I V A222260610====.Ω S甲 A答:应串联一个10Ω的电阻。

高中物理部分电路欧姆定律试题经典含解析

高中物理部分电路欧姆定律试题经典含解析

高中物理部分电路欧姆定律试题经典含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图所示,电源两端电压U 保持不变.当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时,电压表的示数为U 1,电流表的示数为I 1,电阻R 1的电功率为P 1,电阻R A 的电功率为P A ;当开关S 1、S 2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时,电压表的示数U 2为2V ,电流表的示数为I 2,电阻R B 的电功率为P B ;当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器滑片P 位于最右端时,电阻R 2的电功率为8W .已知:R 1:R 2=2:1,P 1:P B =1:10,U 1:U 2=3:2.求:(1)电源两端的电压U ;(2)电阻R 2的阻值;(3)电阻R A 的电功率P A .【答案】(1)U=12V (2)R 2=2Ω (3)4.5W【解析】(1)已知: U 1∶U 2=3∶2R 1∶R 2=2∶1由图甲、乙得:U 1=I 1(R 1 + R 2 )U 2=I 2 R 2 解得:12I I =12已知:P 1∶P B =1∶10由图甲、乙得:P 1 = I 12R 1P B = I 22R B解得:R 1 =25R B 由电源两端电压U 不变 I 1(R 1+R 2+R A ) = I 2(R 2+R B )解得:R A =9R 2 由图乙得:2U U =22BR R R + U 2=2V 解得:U =12V(2)由图丙得:2U U '=212R R R +解得:U 2' = 4VP 2=8WR 2 =222U P '=2(4V)8W= 2Ω (3)由U 1∶U 2=3∶2解得:U 1=3VU A =U -U 1=9VR A =9R 2=18ΩP A =2A AU R =4.5W 【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.2.在如图所示的电路中,电源内阻r =0.5Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U =2.8V ,电流表的读数I =0.4A 。

欧姆定律计算题(典型--带答案)

欧姆定律计算题(典型--带答案)

欧姆定律计算题(典型--带答案)一、串联电路1.根据题意,可列出欧姆定律的式子:0.3 = (电源电压 - 12) / R10.5 = (电源电压 - 12 - R2) / R1解得电源电压为 18V,电阻R2的阻值为 6欧姆。

2.根据题意,可列出欧姆定律和基尔霍夫电压定律的式子:0.24 = (20 - R1) * I7.2 = (20 - R1) * 0.24 + R1 * I解得电阻R1为 30欧姆,电源电压为 12V。

当滑动变阻器移到右端时,电流表的读数为 0A,电压表的读数为 4.8V。

3.根据题意,可列出欧姆定律的式子:0.2 = (6 - 10) / R1解得电阻R1为 20欧姆。

当滑动变阻器滑片P到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数无法计算。

二、并联电路1.根据题意,可列出基尔霍夫电流定律和欧姆定律的式子:12 / (10 + R2) = I112 / (L1 + R2) = I2I1 + I2 = 12 / 7.5解得灯泡L2的电阻为 5欧姆,灯泡L1和L2中通过的电流为 0.8A,干路电流为 1.6A。

2.根据题意,可列出欧姆定律的式子:6 / R1 = 14.5 / (R1 + R2) = 1.5解得灯泡L1的电阻为6欧姆,灯泡L2的电阻为3欧姆。

三、取值范围1.根据题意,可列出欧姆定律和基尔霍夫电压定律的式子:0.5 = 36 / (R1 + 24)R1 = 48欧姆电流表最大读数为 0.6A,故 R2 最小为 6欧姆。

当 R2 取最小值时,电压表的读数为 9V。

2.根据题意,可列出欧姆定律和基尔霍夫电压定律的式子:0.6 = (4.5 - R1) / R23 = 4.5 - R1 - 3R2解得滑动变阻器R2的变化范围为 0~3.5欧姆,当R2为8欧时,电流表的示数为 0.3A,电压表的示数为 2.4V。

四、电路变化题题目中未给出具体的电路图和问题,无法进行改写和解答。

欧姆定律常见题型

欧姆定律常见题型

欧姆定律常见题型1. 什么是欧姆定律?欧姆定律是电学中最基本的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。

欧姆定律由德国物理学家乔治·西门子于1827年提出,是电学领域中最重要的定律之一。

欧姆定律的数学表达式为:V = I * R其中,V代表电压(单位为伏特,V),I代表电流(单位为安培,A),R代表电阻(单位为欧姆,Ω)。

2. 欧姆定律常见题型2.1 计算电流题目:一个电阻为10Ω的电路中,通过的电压为5V,请计算电路中的电流。

解析:根据欧姆定律,我们可以使用公式V = I * R来计算电流。

已知电压V为5V,电阻R为10Ω,代入公式可得:5 = I * 10解方程可得电流I为0.5A。

因此,电路中的电流为0.5A。

2.2 计算电阻题目:一个电路中通过的电流为2A,电压为10V,请计算电路中的电阻。

解析:根据欧姆定律,我们可以使用公式V = I * R来计算电阻。

已知电流I为2A,电压V为10V,代入公式可得:10 = 2 * R解方程可得电阻R为5Ω。

因此,电路中的电阻为5Ω。

2.3 计算电压题目:一个电路中通过的电流为3A,电阻为8Ω,请计算电路中的电压。

解析:根据欧姆定律,我们可以使用公式V = I * R来计算电压。

已知电流I为3A,电阻R为8Ω,代入公式可得:V = 3 * 8计算可得电压V为24V。

因此,电路中的电压为24V。

2.4 混合题型题目:一个电路中通过的电流为2A,电阻为4Ω,求电压;另一个电路中通过的电流为3A,电压为12V,求电阻。

解析:根据欧姆定律,我们可以使用公式V = I * R来计算电压和电阻。

第一题中,已知电流I为2A,电阻R为4Ω,代入公式可得:V1 = 2 * 4计算可得电压V1为8V。

第二题中,已知电流I为3A,电压V为12V,代入公式可得:12 = 3 * R2解方程可得电阻R2为4Ω。

因此,第一个电路中的电压为8V,第二个电路中的电阻为4Ω。

欧姆定律电功率计算

欧姆定律电功率计算

一、计算题1、如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω 2A”字样。

(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1。

(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值。

(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。

2、如图所示的电路,电源电压6V且保持不变,灯L1的电阻为15Ω.(1)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1A,求灯L2的电阻;(2)开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A,求灯L3的电阻.3、为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示.电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V.(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?4、如图所示的电路中,电源电压为6V,且保持不变,电阻R1、R2、R3的阻值分别为8Ω、4Ω、12Ω.求:(1)如果开关S1、S2都断时,电流表电压表的示数?(2)如果开关S1、S2都闭时,电流表的示数是多大?5、如图,已知电源电压为24V,R2上标有“100Ω 3A”的字样,灯泡上标有“12V 3W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0~3A.(1)求灯泡正常工作时的电阻;(2)当闭合S,断开S1,S2时,灯泡正常工作,求R1的电阻;(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围.6、研究表明:大多数电阻的阻值随温度的升高而增大,但热敏电阻的阻随温度的升高而减小,根据电阻的这一特性人们制作出了电子温度计,如图甲是某测温电路。

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)含解析

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)含解析

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)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,电源的电动势110V E =,电阻121R =Ω,电动机绕组的电阻0.5R =Ω,开关1S 始终闭合.当开关2S 断开时,电阻1R 的电功率是525W ;当开关2S 闭合时,电阻1R 的电功率是336W ,求:(1)电源的内电阻r ;(2)开关2S 闭合时电动机的效率。

【答案】(1)1Ω;(2)86.9%。

【解析】 【详解】(1)S 2断开时R 1消耗的功率为1525P =W ,则2111E P R R r ⎛⎫=⎪+⎝⎭代入数据得r =1Ω(2)S 2闭合时R 1两端的电压为U ,消耗的功率为2336P =W ,则221U P R =解得U =84V由闭合电路欧姆定律得E U Ir =+代入数据得I =26A设流过R 1的电流为I 1,流过电动机的电流为I 2,则114UI R ==A 又12I I I +=解得I 2=22A则电动机的输入功率为M 2P UI =代入数据解得M 1848P =W电动机内阻消耗的功率为2R 2P I R =代入数据解得R 242P =W 则电动机的输出功率M R P P P '=-=1606W所以开关2S 闭合时电动机的效率M100%86.9%P P η'=⨯=2.如图所示,电源电动势E =30 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=4 Ω,R 2=10 Ω.两正对的平行金属板长L =0.2 m ,两板间的距离d =0.1 m .闭合开关S 后,一质量m =5×10﹣8kg ,电荷量q =+4×10﹣6C 的粒子以平行于两板且大小为 =5×102m/s 的初速度从两板的正中间射入,求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小?(不考虑粒子的重力)【答案】【解析】根据闭合电路欧姆定律,有:电场强度:粒子做类似平抛运动,根据分运动公式,有:L=v 0t y=at 2 其中:联立解得:点睛:本题是简单的力电综合问题,关键是明确电路结构和粒子的运动规律,然后根据闭合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解.3.如图的电路中,电池组的电动势E =30V ,电阻,两个水平放置的带电金属板间的距离d =1.5cm 。

中考物理实验之电学部分欧姆定律及电功率

中考物理实验之电学部分欧姆定律及电功率

电学第二部分:欧姆定律及电功率实验一:通过导体的电流与导体两端电压的关系【例题1】小明和小亮在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干.(1)小明将实物连成如图乙所示,实验电路中有一根导线连接错误,请在接错的导线上画“x”,然后另画一根导线使电路连接正确;(2)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处。

(3)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。

已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是______。

(4)连接正确后,闭合开关,发现电流表的示数几乎为零,电压表示数约为电源电压,其故障可能是________________;(5)闭合开关,电流表无示数,而电压表示数接近3V。

取下电阻,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是______。

(6)若电流表未接入电路前,发现指针在零刻度线左端,其原因是______________;(7)如图甲所示,闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是__________________;(8)按照图甲正确连接完实验电路,闭合开关,电路正常工作.过一段时间后,突然发现一个电表的示数变为零,而另一个电表的示数变大.若电路中只有一处故障,则可能的情况是______(多选).A.定值电阻短路,电压表示数为零B.定值电阻开路,电流表示数为零C.滑动变阻器短路,电压表示数为零D.滑动变阻器开路,电流表示数为零(9)排除故障后,正确操作并闭合开关,________________,测得多组对应的电流与电压值;(10)小明测得的数据如下表所示:实验序号12345电压U/V0.6 1.0 1.8 2.0 2.4电流I/A0.060.100.180.20____丁①实验过程中,当测完第3组数据后,若要继续测量第4组数据时,滑动变阻器的滑片应向________(选填“左”或“右”)端移动.②第5次实验时电流表示数如图丙所示,读数是________A,小明实验中所用定值电阻R的阻值为________Ω.③小明实验中所用滑动变阻器的规格可能是________(填序号).A.40Ω1AB.30Ω1AC.20Ω0.4A④请你分析数据,在图丁中画出电阻R的I-U图像.⑤分析图像,可得出的结论是____________________________________________.(11)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的。

《欧姆定律的应用题型归类及解题技巧》

《欧姆定律的应用题型归类及解题技巧》

欧姆定律的应用题型归类及解题技巧一、串并联电路等效电阻1.串联: 越串越大,大于最大—→相当于变长 R 串=R 1+R 22.并联: 越并越小,小于最小—→相当于变粗12111=+R R R 并 1212=R R R R R +并(限两个电阻)在实际运用中,合理选择公式,可以给计算带来简便,节约时间! 当已知R 1、R 2求R 时,一般选用1212R R R R R =+; 当已知R 、R 1(或R 2)求R 2(或R 1)时,一般选用12111R R R =+。

例1.如图所示,电源电压12V 且保持不变,要使电路中电流表的示数为1A ,在A 、B 间需接入电阻。

但手边只有阻值为:R 1=20Ω、R 2=8Ω、R 3=30Ω、R 4=4Ω、R 5=36Ω、R 6=18Ω的电阻各一个,怎样用已有电阻组成所需电阻?写出其中两种:(1)____________;(2)___________________。

答案:(1)R 2和R 4串联;(2)R 1和R 3并联或R 5和R 6并联。

二、串正并反比例计算 1.串联: 1212U U U I R R R ===⇒ 1122U R U R = 等流,正比分压,阻大压大 2.并联: 1122U IR I R I R === ⇒1221I R I R =等压,反比分流,阻大流小 例2.两定值电阻R 1=10Ω,R 2=5Ω,将R 1、R 2接入如图所示的电路,已知电源电压为3V ,当开关S 闭合时,下列分析正确的是( )A.R 1、R 2电流之比为1∶2B.R 1、R 2两端的电压之比为2∶1一增总增串正并反C.R1、R2消耗的电功率之比为1∶2D.电路消耗的总电功率等于2.7W答案:B例3.两定值电阻R1=15Ω,R2=5Ω,将R1、R2接入如图所示的电路,已知电源电压为3V,当开关S闭合时,下列分析正确的是()A.R1、R2两端电压之比为3∶1B.通过R1、R2电流之比为3∶1C.R1、R2消耗的电功率之比为1∶3D.R1的电功率为1.8W答案:C三、动态电路分析思路1.变阻器型动态电路①串联:②并联:例 4.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。

电功率公式及典型例题分析

电功率公式及典型例题分析

电功率公式及典型例题分析常用于并联电路(电压不变时)常用于串联电路(电流不变时)【例1】一把电烙铁接在220V的电路中,通过的电流是350mA,问通电1h消耗了多少电能?【分析】只需求出在1h的电功,就可知道所消耗的电能。

【解答】由电功的公式得W = UIt = 220V×0.35A×3600s = 2.8×105J答:电烙铁1h消耗电能2.8×105J。

【例2】一定阻值的电阻,接在电压为3V的电路上,消耗的功率为0.6W,求这个电阻的阻值,5min电流做功多少?【分析】:可用P = U2/R求电阻,由W = Pt求出电功。

【解答】因为P=UI 和I=U/R 所以P = U2/R所以 R = U2/P = (3V)2/0.6W = 15Ω因为P=W/t 所以W = Pt = 0.6W×5×60s = 180J答:这个电阻的阻值是15Ω,5min电流做的功是180J。

对于此题:你还能用什么办法?【例3】1kwh的电能能使一只“220V 40W”的灯泡正常工作几小时?【分析】由公式P = W/t得t =W/P,即可求解。

若W 取kW·h ,P 取kW,则t 的单位即为h.【解答】由P = W/t 得t = W/P = 1kW·h/0.04kW = 25h[答]使电灯工作25h。

不这样算还可以怎么算?【例4】某校教学大楼有教室24间,每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。

(1)求引入大楼照明线中的电流;(2)若平均每日用电3h,每月以30日计,每月耗电多少度?【分析】可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+……求出大楼照明线中的电流I可由W=Pt求耗电量。

【解答】(1)每个教室用电的功率是P = 40 ×6W = 240W全楼用电的总功率P总= P ×24 = 5.76 ×103W所以I总= P总/U = 5.76 ×103W/220V = 26.2A(2)全楼月耗电量5.76 ×103W=5.76 kWW = P总t = 5.76kW×3×30h = 518.4kW·h = 518.4度[答](1)照明线中电流是26.2A;(2)每月耗电518.4度。

有关欧姆定律计算的题型及解题技巧

有关欧姆定律计算的题型及解题技巧

有关欧姆定律计算的题型及解题技巧欧姆定律是电学中的基本定律,它反映了电流、电压、电阻三者之间的定量关系。

此定律是电学的重点知识之一,也是今后学习电功率和家庭电路等知识的必备知识。

因此欧姆定律具有承上启下的作用,而且它的应用与技术和社会相关联。

所以同学们一定要打好基础。

有关欧姆定律的计算分为以下几种题型。

1.滑动变阻器的取值范围1、电压表在滑动变阻器两端例1、如图1,电源4.5V,R1为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。

为保护电路元件,则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为分析:首先分析电路,这是一个串联电路,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的阻值变小时,电压表的示数变小,而电流表的示数变大,为保护电流表,滑动变阻器取最小值,所以当电流表的示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路总电阻的最小值为R总min=U/Imax=4.5V/0.6A=7.5Ω,所以R滑min==R总min—R1=7.5Ω—5Ω=2.5Ω;当滑动变阻器的阻值变大时,电压表示数变大,而电流表示数变小,所以为了保护电压表,滑动变阻器取最大值,也就是说,当电压表示数为3V时,滑动变阻器的电阻最大。

所以U1min=U—U2max=4.5V—3V=1.5V,此时电路中的最小电流Imin=U1min/R1=1.5V/5Ω=0.3A,所以R滑max=U2max/Imin=3V/0.3A=10Ω,所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω------10Ω解题思路:此类习题求滑动变阻器的最小值的方法:先求R总min=U/Imax 再求R滑min==R总min—R定;或者是先求定值电阻的电大电压,U定max=Imax.R定,再求滑动变阻器的最小电压U滑min=U—U定max,再求滑动变阻器的阻值R滑min=U滑min/Imax;或者根据串联电路的电压分配ImaxR定/(U—ImaxR定)=R定/R滑min,也可求解;求滑动变阻器的最大值的方法:先求Imin=(U—Umax)/R定,再求R滑max=Umax/Imin;或者先求Imin=(U—Umax)/R定,再求R总max=U/Imin再求R滑max=R总max—R定;或者是根据串联电路的电压分配(U—Umax)/Umax=R定/R滑max,也可求解。

物理欧姆定律经典题型

物理欧姆定律经典题型

物理欧姆定律经典题型一、简单的欧姆定律计算题型1. 题目- 已知一个电阻R = 10Ω,两端电压U = 20V,求通过电阻的电流I。

- 解析:根据欧姆定律I=(U)/(R),将R = 10Ω,U = 20V代入公式,可得I=(20V)/(10Ω)=2A。

2. 题目- 一个电路中通过某电阻的电流I = 3A,电阻为5Ω,求电阻两端的电压U。

- 解析:由欧姆定律U = IR,把I = 3A,R = 5Ω代入,得到U=3A×5Ω =15V。

二、欧姆定律与串联电路结合题型1. 题目- 两个电阻R_1=10Ω,R_2=20Ω串联在电路中,电源电压U = 60V,求电路中的电流I以及R_1、R_2两端的电压U_1、U_2。

- 解析- 首先求串联电路的总电阻R = R_1+R_2=10Ω + 20Ω=30Ω。

- 根据欧姆定律I=(U)/(R),将U = 60V,R = 30Ω代入可得I=(60V)/(30Ω)=2A。

- 再根据U = IR求R_1、R_2两端的电压,U_1=IR_1=2A×10Ω = 20V,U_2=IR_2=2A×20Ω = 40V。

2. 题目- 有三个电阻R_1=5Ω,R_2=10Ω,R_3=15Ω串联在电路中,电流表示数为1A,求总电压U。

- 解析- 先求串联电路总电阻R = R_1+R_2+R_3=5Ω+10Ω + 15Ω=30Ω。

- 由U = IR,把I = 1A,R = 30Ω代入,得到U = 1A×30Ω=30V。

三、欧姆定律与并联电路结合题型1. 题目- 两个电阻R_1=10Ω,R_2=20Ω并联在电路中,电源电压U = 20V,求通过R_1、R_2的电流I_1、I_2以及干路电流I。

- 解析- 根据欧姆定律I=(U)/(R),对于R_1,I_1=(U)/(R_1)=(20V)/(10Ω)=2A;对于R_2,I_2=(U)/(R_2)=(20V)/(20Ω)=1A。

高考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)含解析

高考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)含解析

高考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)含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合,电流表内阻不计,求:(1)电流表的读数;(2)电容器所带电荷量;(3)开关断开后,通过R 2的电荷量.【答案】(1)0.8A (2)6.4×10-5C ;(3)3.2×10-5C【解析】试题分析:(1)当电键S 闭合时,电阻R 1、R 2被短路.根据欧姆定律得,电流表的读数340.841E I A A R r ===++ (2)电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ;(3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联.由于各个电阻都相等,则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C考点:闭合电路的欧姆定律;电容器【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题;解题的关键是搞清电路的结构,知道电流表把两个电阻短路;电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线,此题是中等题,考查物理规律的灵活运用.2.如图所示的闭合电路中,电源电动势E=12V ,内阻r=1Ω,灯泡A 标有“6V ,3W”,灯泡B 标有“4V ,4W”.当开关S 闭合时A 、B 两灯均正常发光.求:R 1与R 2的阻值分别为多少?【答案】R 1与R 2的阻值分别为3Ω和2Ω【解析】试题分析:流过及B 灯的电流,所以流过A灯的电流,由闭合电路欧姆定律:解得:.考点:闭合电路的欧姆定律【名师点睛】对于直流电路的计算问题,往往先求出局部的电阻,再求出外电路总电阻,根据欧姆定律求出路端电压和总电流,再计算各部分电路的电压和电流.3.如图所示,AB和A′B′是长度均为L=2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω),若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻.接入电压为U=90 V的电源:当电源接在A、A′间时,测得B、B′间电压为U B=72 V;当电源接在B、B′间时,测得A、A′间电压为U A=45 V.由此可知A与C相距多远?【答案】L AC=0.4 km【解析】【分析】【详解】根据题意,将电路变成图甲所示电路,其中R1=R1′,R2=R2′,当AA′接90V,BB′电压为72V,如图乙所示(电压表内阻太大,R2和R′2的作用忽略,丙图同理)此时R1、R1′、R串联,∵在串联电路中电阻和电压成正比,∴R1:R:R1′=9V:72V:9V=1:8:1---------------①同理,当BB′接90V,AA′电压为45V,如图丙所示,此时R2、R2′、R串联,∵在串联电路中电阻和电压成正比,∴R2:R:R2′=22.5V:45V:22.5V=1:2:1=4:8:4---②联立①②可得:R1:R2=1:4由题意,R AB=2km×11km=2Ω=R1+R2∴R1=0.4Ω,R2=1.6ΩAC相距s=1 1/R kmΩ=0.4km . 【点睛】本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用;解决本题的关键:一是明白电压表测得是漏电电阻两端的电压,二是知道电路相当于三个串联.4.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.一段横截面积为S 、长为l 的金属电阻丝,单位体积内有n 个自由电子,每一个电子电量为e .该电阻丝通有恒定电流时,两端的电势差为U ,假设自由电子定向移动的速率均为v .(1)求导线中的电流I ;(2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功.为了求解在时间t 内电流做功W 为多少,小红记得老师上课讲过,W =UIt ,但是不记得老师是怎样得出W =UIt 这个公式的,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即E =U l ,设导体中全部电荷为q 后,再求出电场力做的功U W qEvt q vt l==,将q 代换之后,小红没有得出W =UIt 的结果. a. 请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程.b. 为了更好地描述某个小区域的电流分布情况,物理学家引入了电流密度这一物理量,定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量.若已知该导线中的电流密度为j ,导线的电阻率为ρ,试证明:U j lρ=. (3)由于恒定电场的作用,导体内自由电子会发生定向移动,但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率,而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速,因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t 0(这个时间由自由电子热运动决定,为一确定值),碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失,碰撞时间不计.请根据以上内容,推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关.【答案】(1)I neSv = (2)见解析 (3)电阻率202m ne t ρ=为定值,与电压无关. 【解析】(1)假设在ts 内,通过导线横截面的总电量为q ,则:q=Vne其中ts 内,通过横截面所以电子所占体积V=S v t所以q=S v net根据电流的定义,得:q It==neS v(2)a.如图所示,根据电场强度和电势差的关系,U UEl vt==所以在ts内,恒定电场对自由电荷的静电力做功UW qEl qEvt q vt qUvt====其中q It=,带入上式得W IUt=b.根据题意,单位时间内,通过单位面积的电荷量,称为电流密度即:qjSt=根据电阻定律:lRSρ=又因为l vt=所以:q lU IR qt S jl l l tSρρρ===⋅=⋅(3)自由电子连续两次与同一个不动粒子碰撞的时间间隔为t0,碰后电子立刻停止运动.根据动量定理由Ue t mvl⋅=-,得0Uetvml=电子定向移动的平均速率为022Uetvvml+==根据电流得微观表达式20022Uet ne UStI neSv neSml ml==⋅=根据欧姆定律22U mlRI ne St==根据电阻定律可知22002S ml S mRl ne St l ne tρ==⋅=故影响电阻率的因素为:单位体积的自由电子数目n,电子在恒定电场中由静止加速的平均速度t0.5.如图甲所示,半径为r的金属细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B kt =(k >0,且为已知的常量)。

中考物理欧姆定律的计算问题综合经典题含答案解析

中考物理欧姆定律的计算问题综合经典题含答案解析

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图,电源的电压U 保持6V 不变,R =5Ω,当开关S 闭合前后,通过电灯的电流变化了0.2A ,则灯泡的电阻是( )A .5ΩB .10ΩC .15ΩD .25Ω【答案】B【解析】【分析】【详解】如图所示,当开关S 闭合时,电路中只有电灯,此时电路中的电流为 16V =U I R R =灯灯当开关S 未闭合,电灯和电阻R 串联,此时电路中的电流为26V =5ΩU I R R R =++灯灯因为开关S 闭合前后,通过电灯的电流变化了0.2A ,所以 126V 6V =0.2A 5ΩI I R R -=-+灯灯 解之得R 灯=10Ω。

故选B 。

2.如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S 1时,电压表V 的示数为U 1,电阻R 1消耗的功率P 1为1.8W ;只闭合开关S 2、S 3时,电压表V 的示数为U 2,电流表A 1和A 2的示数分别为I 1和I 2;所有开关都闭合时,电流表A 2的示数比I 2增加了0.9A ;已知12:1:3U U =,12:4:1I I =,则( )A .电阻R 2和R 3的比值为4:1B.电阻R1的阻值为20ΩC.电源电压为20VD.电流表A1示数I1为2.4A【答案】BD【解析】【分析】【详解】只闭合开关S1时,等效电路图如图甲所示:;只闭合开关S2、S3时,等效电路图如图乙所示:;所有开关都闭合时,等效电路图如图丙所示:;A.由图乙可知232312324 1U U R R R R I U I R R ++=== 所以233 1R R =…① 故A 不符合题意;BC .由图乙可知电压表测的是电源的电压,因为12:1:3U U =,所以由图甲可得11231 3R R R R =++ 即1232R R R =+…②由①②两式可得132R R =,所以22111123( 1.8)W U P I R R R R R ===++ 即2116.2U R =…③由图乙、丙可知220.9A I I '=+即10.9A U R =…④ 由③④两式可得R 1=20Ω,代入④式可得U =18V ;故B 符合题意,C 不符合题意; D .由图乙可得:电路的总电阻233331123333331334428R R R R R R R R R R R R ⨯====⨯=++ 所以 111880.9A 2.4A 3338U U U I R R R ===⨯=⨯= 故D 符合题意;故选BD 。

欧姆定律典型例题及答案解析【可编辑全文】

欧姆定律典型例题及答案解析【可编辑全文】

图2—2—3可编辑修改精选全文完整版欧姆定律典型例题例2 (市中考试题)关于公式 R =U/I 的物理意义,下面说法中正确的是 ( ) A .导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比 B .导体过的电流越大,则电阻越小 C .加在导体两端的电压越大,则电阻越大D .导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比例3 (市中考试题)若导体两端电压为6V 时,通过它的电流强度是0.1 A ,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V ,则通过它的电流强度为________A ;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.例4 (省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得.例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.例6 (市中考试题)电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上,通过干路的电流是0.75A ,R 1的阻值是12Ω,则R 2的阻值是________.例7 (市中考试题)如图2—2—3所示,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,电压表例8 (市中考试题)如图2—2—5,闭合S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表A 的示数将________.(选填 “变小”、“不变”或“变大”) 例9 如图2—2—7,两个电阻都为R 0,再与变阻器R ′,并联接到电路中,在R ′,的滑片向右滑动的过程中,电路总电阻R 的变化围是 ( ) A .R 变大,R 0>R >0.5R 0B .R 变小,2R 0>R >R 0C .R 变大,但R <0.5R 0D .R 变小,R <0.5R 0例10 (市中考试题)如图2—2—8所示的电路中,电源电压不变,开关S 闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将 ( )A .电流表示数变大,电压表的示数变大B .电流表示数变小,电压表的示数不变C .电流表示数变大,电压表的示数不变D .电流表示数变小,电压表的示数变小图2—2—5图2—2—8例11如图2—2—9所示电路,电源电压U不变.将开关S闭合,电流表A1的读数将________,电流表A2的读数将________,电压表V的读数将_________.(填“变大”、“变小”或“不变”)例13 (省中考试题)如图 2—2—10,电阻R1=2Ω,某同学在实验过程中记录了三只电表的读数,但漏记了单位,记下的一组数据是1、2、3(电流单位是A,电压单位是V),则这位同学所用的电源电压为________V,R2的阻值为________Ω.图2—2—9 图2—2—10 图2—2—11例14(省中考试题)如图2—2—11所示电路,已知电源电压为6V,电阻R l=10Ω,滑动变阻器R2的最大值是20Ω,当滑动片P从a向b移动的过程中,电压表的最大示数是________V,电流表最小示数是________A.例15如图2—2—12(a)的电路中,电源电压U=15V不变,R1=4Ω.当变阻器的滑片P从一端滑动到另一端的过程中,电压表示数从2V变化到6V.求:(1)电阻R2的阻值;(2)变阻器R,的最大阻值图2—2—12例16(省中考试题)如图2—2—13(a)电路,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电流表示数为0.8A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A.则R1与R2的阻值之比为()A.13∶5 B.3∶5 C.5∶3 D.5∶8a 图2—2—13b c例17 (市中考试题)如图2—2—14所示,电源两极间电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω.当S1闭合S2断开,①②都是电流表时,两表示数之比为________.当S1、S2都闭合,①②都是电夺表时,两表示数之比为________.图2—2—19例18 (省中考试题)如图2—2—15所示电路,电源电压保持不变.当S 闭合时,R 1和R 3两端电压之比为U 1∶U 2=1∶4,电流表的示数为I ;当S 断开时,R 1、R 2、R 3两端电压分别为U 1′、U 2′、U 3′,且U 1′∶U 2′=1∶2,电流表的示数为I ′.则下列判断正确的是 ( ) A .I ∶I ′=2∶5 B .I ∶I ′=5∶2 C .U 1∶U 1′=5∶7 D .U 3∶U 3′=7∶5例19 (天津市中考试题)如图2—2—17,滑动变阻器的最大阻值R 为定值电阻R 0的3倍.当将滑动变阻器的滑片由最大值调到中点位置时,则 ( )(设电源电压不变) A .R 0中的电流为原来的8/5 B .R 0中的电流为原来的8/3 C .变阻器两端的电压为原来的4/5 D .变阻器两端的电压为原来的8/9例20 (区中考试题)如图2—2—18电路,R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶1,开关S 闭合后,电流表A 、A 1及A 2的示分别为I 、I 1和I 2,它们之间的数量关系正确的是 ( ) A .I =I 1+I 2B .I ∶I 1=5∶3C .I ∶I 2=4∶3D .I 1=I 2例21 (市1999年中考试题)在图2—2—19所示电路中,电源电压不变,闭合开关S ,电压表V 1与V 2的示数之比为3∶5,电流表A 的示数为1A ;若将电压表V 1换成电流表A 1,则电流表A 1的示数为2A ,那么R 1∶R 3=________. 例22 如图2—2—20(a )的电路,当开关S 断开,滑动变阻器的滑片P 位于b 端时,电流表示数为0.2A ;当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片p 位于a 端时,电流表示数为l A ,且小灯泡正常发光.若不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压不变且大于8V ,R 1=15Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω,求:小灯泡的电阻和小灯泡的额定电压.图2—2—18a 图2—2—20b c答案例1 一根电阻丝,将其对折后,它的电阻是多大? 解 不考虑温度的影响,对折后,长度为原来的21,横截面积为原来的2倍,材料不变. 电阻R ′=ρS l '=ρS l221=41ρS l 为原来的41答案 电阻是原来的41例2 (市中考试题)关于公式 R =IU的物理意义,下面说法中正确的是 ( )A .导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比B .导体过的电流越大,则电阻越小C .加在导体两端的电压越大,则电阻越大D .导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比(精析)考查一个电阻的大小是否随电压和电流大小而变化. 精析 公式R =IU可用来测量和计算电阻大小,但是导体的电阻并不是由加在它两端的电压和通过电阻的电流大小决定的.一个电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过它的电流也增大到同样的倍数,而比值是一个定值.只是由电压和电流比值..决定的量. 当一个电阻两端的电压为零时,这个电阻也不为零.因此,不能说“电阻和电压成正比,和电流成反比”. 答案 D例3 (市中考试题)若导体两端电压为6V 时,通过它的电流强度是0.1 A ,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V ,则通过它的电流强度为________A ;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.精析 考查电阻的计算及电阻是否随电压大小而变化. 解 当U 1=6V I 1=0.1A 时 电阻 R =11I U =AV 1.06=60Ω 当U 2=3V R 不变R =60Ω电流 I 2=R U 2=Ω603V=0.05A 当U 3=0时,R 仍不变,R =60Ω 答案 60Ω,0.05A ,60Ω例4 (省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得. 精析 考查是否能熟练计算串、并联电阻.第(1)种选择:很容易看出:40Ω+35Ω=75Ω第(2)种选择:设总电阻为75Ω,其中一个分电阻为300Ω,利用Ω751=Ω3001+21R 求出R 2=100Ω.可知Ω751=Ω3001+Ω1001 答案 45Ω和35Ω串联可得75电阻;300和100 电阻并联,也可得75Ω电阻.例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.精析 考查串联电路的电乙、电压特点,并进行计算。

高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示的电路中,当开关S 接a 点时,标有“5V ,2.5W”的小灯泡正常发光,当开关S 接b 点时,标有“4V ,4W”的电动机正常工作.求电源的电动势和内阻.【答案】6V ,2Ω【解析】【详解】当开关接a 时,电路中的电流为I 1=11P U =2.55A=0.5A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 1+I 1r当开关接b 时,电路中的电流为I 2=22P U =44A=1A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 2+I 2r联立解得E =6Vr =2Ω.2.电源的电动势为4.8V 、外电阻为4.0Ω时,路端电压为4.0V 。

如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻,路端电压是多大?【答案】3.6V【解析】【详解】由题意可知当外电阻为4.0Ω时,根据欧姆定律可知电流4A 1.0A 4U I R ===外 由闭合电路欧姆定律 ()E I R r =+代入数据解得r =0.8Ω当外电路并联一个6.0Ω的电阻时46 2.446R ⨯==Ω+并 电路中的总电流 4.8A=1.5A 2.40.8E I R r '==++并 所以路端电压 1.5 2.4V 3.6V U I R '==⨯'=并3.如图所示,电流表A 视为理想电表,已知定值电阻R 0=4Ω,滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A 。

(1)求电源的内阻。

(2)当滑动变阻器R 为多大时,电源的总功率最大?最大值P m 是多少?【答案】(1)5Ω;(2)当滑动变阻器R 为0时,电源的总功率最大,最大值P m 是4W 。

【解析】【分析】【详解】(1)电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A ,根据闭合电路欧姆定律可知:0E I R R r=++ 得:r =5Ω(2)电源的总功率 P=IE得:20E P R R r=++ 当R =0Ω,P 最大,最大值为m P ,则有:4m P =W4.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势6E V =,电源内阻1r =Ω,电阻3R =Ω,重物质量0.10m kg =,当将重物固定时,理想电压表的示数为5V ,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5V ,(不计摩擦,g 取210/).m s 求:()1串联入电路的电动机内阻为多大?()2重物匀速上升时的速度大小.()3匀速提升重物3m 需要消耗电源多少能量?【答案】(1)2Ω;(2)1.5/m s (3)6J【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和,根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小,根据W EIt =求解匀速提升重物3m 需要消耗电源的能量.【详解】()1由题,电源电动势6E V =,电源内阻1r =Ω,当将重物固定时,电压表的示数为5V ,则根据闭合电路欧姆定律得 电路中电流为6511E U I A r --=== 电动机的电阻51321M U IR R I --⨯==Ω=Ω ()2当重物匀速上升时,电压表的示数为 5.5U V =,电路中电流为''0.5E U I A r -==电动机两端的电压为()()'60.5314M U E I R r V V =-+=-⨯+=故电动机的输入功率'40.52M P U I W ==⨯=根据能量转化和守恒定律得2''M U I mgv I R =+代入解得, 1.5/v m s =()3匀速提升重物3m 所需要的时间321.5h t s v===, 则消耗的电能'60.526W EI t J ==⨯⨯=【点睛】 本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用.对于电动机电路,不转动时,是纯电阻电路,欧姆定律成立;当电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立.5.在如图所示电路中,电源电动势为12V ,电源内阻为1.0Ω,电路中电阻0R 为1.5Ω,小型直流电动机M 的内阻为0.5Ω.闭合开关S 后,电动机转动,电流表的示数为2.0A .求:(1)电动机两端的电压;(2)电源输出的电功率.【答案】(1)7.0V (2)20W【解析】试题分析:(1)电动机两端的电压等于电源电动势减去内阻电压与电阻0R 电压之和,(2)电源输出的电功率等于电源的总功率减去热功率.(1)电路中电流表的示数为2.0A ,所以电动机的电压为()012212 1.57R U E U U V V =--=-⨯-⨯=内(2)电源的输出的功率为:()221222120P EI I r W W =-=⨯-⨯=总6.如图所示,在A 、B 两点间接一电动势为4V ,内电阻为1Ω的直流电源,电阻1R 、2R 、3R 的阻值均为4Ω,电容器的电容为30F μ,电流表内阻不计,当电键S 闭合时,求:(1)电流表的读数.(2)电容器所带的电量.(3)断开电键S 后,通过2R 的电量.【答案】(1)0.8A ;(2)59.610C -⨯;(3)54.810C -⨯【解析】试题分析:当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路.根据欧姆定律求出流过3R 的电流,即电流表的读数.电容器的电压等于3R 两端的电压,求出电压,再求解电容器的电量.断开电键S 后,电容器通过1R 、2R 放电,1R 、2R 相当并联后与3R 串联.再求解通过2R 的电量.(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路.根据欧姆定律得: 电流表的读数340.841E I A A R r ===++(2)电容器所带的电量653330100.849.610Q CU CIR C C --===⨯⨯⨯=⨯(3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是1R 、2R 相当并联后与3R 串联.由于各个电阻都相等,则通过2R 的电量为51 4.8102Q Q C -==⨯'7.如图所示电路,已知R 3=4Ω,闭合电键,安培表读数为0.75A ,伏特表读数为2V ,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使安培表读数变为0.8A ,伏特表读数变为3.2 V ,问:(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R 1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E 和内阻r ?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.【答案】(1)R 2被烧断路(2)4Ω(3)只能求出电源电动势E 而不能求出内阻r ,E =4V【解析】【分析】【详解】(1)由于发生故障后,伏特表和安培表有示数且增大,说明外电阻增大,故只能是R 2被烧断了.(2)R 2被烧断后,电压表的示数等于电阻R 1两端的电压,则111 3.240.8U R I '==Ω=Ω'.。

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电学中欧姆定律电功率计算几个典型例题解析【例题1】电路图如图甲所示,R为定值电阻,电源电压恒定,改变滑动变阻器滑片P的位置,电路的总功率和电阻R的功率随电流的变化关系如图乙所示,图线1为电路的总功率与电流的关系图线,图线2为电阻R的功率与电流的关系图线.(1)求电源电压U为多少?(2)当电路电流I=0.5A时,此时滑动变阻器的滑片P处于哪端?(选填“a端”或“b端”),求定值电阻R的阻值为多少?(3)当滑动变阻器功率为1/3W时,求滑动变阻器接入电路的阻值为多少?【解析】(1)根据图1可知,当电路中的电流为0.5A时,电路中的总功率为1.5W;由P=UI可知,电源电压:U===3V;(2)根据图象可知,电路中最大电流为0.5A,因此滑动变阻器接入电路的阻值为零,即滑片P在a端;由I=可知,定值电阻:R===6Ω;(3)由I=和P=I2R可得,W=()2R P即W=()2R P化简可得:(R P﹣12)(R P﹣3)=0;即滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω.【答案】(1)求电源电压U为3V;(2)档电路电流I=0.5A时,此时滑动变阻器的滑片P处于a端,定值电阻R的阻值为6Ω;(3)当滑动变阻器功率为1/3W时,滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω或3Ω.【点评】本题考查欧姆定律及功率公式的应用,能从图象中判断电路中的最大电流以及最大功率是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键.【例题2】如图是“测量小灯泡额定功率”的实验,其中灯泡的额定电压为3.8V,电源电压未知,请你将实验过程补充完整.(1)如图甲是实验电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整,并使滑动变阻器连入电路的阻值最大(导线不允许交叉).(2)实验过程中的某时刻,电压表的示数如图乙所示,为了测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左(选填“左”或“右”)端滑动.灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为0.3A,则灯泡的额定功率为 1.14W.(3)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个已知额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡,一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2,利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整;①闭合开关S、S1(填开关S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电压表的示数为U;③灯泡额定功率的表达式为:P=0.2A×(U﹣0.2R).【解析】(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选0~15V量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图所示:(2)电压表量程为0~15V,由图乙所示电压表可知,其分度值为0.5V,所示为2.5V,小于灯泡额定电压3.8V,为了测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向左端滑动.由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所示为:0.3A,灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.(3)①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R;②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示数为U;③灯泡额定功率的表达式为:P=0.2A×(U﹣0.2R).【答案】(1)电路图如图所示;(2)左;0.3;1.14;(3)①闭合开关S、S1;0.2R;②保持滑动变阻器的滑片不动;③0.2A×(U﹣0.2R).【点评】本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡额定功率、完善实验步骤等问题,对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.【例题3】如图为“探究产生感应电流的条件”的实验装置,让导体ab在磁场中水平方向左右(选填“水平方向左右”或“竖直方向上下”)运动从而产生感应电流;在这种现象中,机械能转化为电能;根据这种现象人们发明了发电机.【解析】(1)导体只有做切割磁感线运动时才会产生感应电流,因此应该水平方向左右运动;(2)在电磁感应现象中,机械能转化成电能,发电机就是根据这个原理制成的.【答案】水平方向左右;机械;电;发电机。

【点评】电磁感应原理在生产生活中有很多的应用,利用电磁感应原理可以将机械能转化为电能.【例题4】在图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为30Ω.同时闭合开关S和S1,电流表的示数如图乙所示.求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的阻值;(3)在10s内,电流通过电阻R1产生的热量;(4)电阻R1与电阻R2工作时的电功率P1和P2之比.【解析】同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,电流表测干路电流.(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流:I1===0.2A;(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I>I1=0.2A,所以,图中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=0.8A,通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=0.8A﹣0.2A=0.6A,则R2的阻值:R2===10Ω;(3)在10s内,电流通过电阻R1产生的热量:Q1=I12R1t=(0.2A)2×30Ω×10s=12J;(4)两电阻工作时的电功率之比:====.【答案】(1)通过电阻R1的电流为0.2A;(2)电阻R2的阻值为10Ω;(3)在10s内,电流通过电阻R1产生的热量为12J;(4)电阻R1与电阻R2工作时的电功率P1和P2之比为1:3.【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,关键是根据并联电路的电流特点和指针的位置确定电流表的量程.【例题5】在图中,请用笔划线代替导线将三孔插座、电灯和开关正确连入家庭电路;【解析】对于开关来说和灯泡要串联,控制灯泡。

开关另一端接在火线,灯泡另一端接在零线。

对于三角灯座来说,下面对称的两个接线柱分别接在火线和零线上,另一个突出的接在地线。

【答案】如图所示。

【点评】本题考查生活用电中,开关、灯泡、三角插座的连接方式。

【例6】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,三个电表的示数变化情况是A.○A 的示数变小,V 1的示数不变,V 2的示数变小 B.○A 的示数变大,V 1的示数变大,V 2的示数变小 C.○A 的示数变小,V 1的示数不变,V 2的示数变大 D.○A 的示数变大,V 1的示数变小,V 2的示数变大 【解析】给出电路,我们首先要分析电路是串联还是并联。

根据电路路径知道灯泡和滑动变阻器是串联的。

V 1测电源电压或者测灯泡和滑动变阻器是串联得总电压,我们发现,无论滑动变阻器滑片怎样移动,V 1的读书不变。

初步判定A 、C 正确。

然后看电流表读数变化情况,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路电阻增大,总电阻增大,结合欧姆定律I=U/R 分析,电源电压不变,电阻增大,得到电路总电流减小,所以○A 的示数减小,这样根据选项又知道A 、C 正确。

这时还要继续分析V 2,V 2表示测量滑动变阻器两端电压的,U 2=U —U 1【答案】C【详解易错点】此题易错点是:(1)电路是串联还是并联的判断;(2)三个电表分别测量哪个物理量的分析;(3)滑动变阻器滑片的移动,电路电阻的变化情况。

在掌握这几个方面知识点后,结合欧姆定律及其变形,分别研究就可以得出正确的结论。

【例7】 如图,电动机M 的线圈电阻为0.5欧,当S 断开时,电流表读数1安,当S 闭合时,电流表读数3安。

问: (1)电阻R 为多大?(2)电动机的机械功率为多大?(3)电动机工作2分钟,电动机线圈产生了多少热量?【解析】(1)当S 断开时,只有R 连入电路中,则R=U/I R =10V/1A=10Ω (2) 电动机与电阻R 并联,则通过电动机的电流为 I 动=I 总-I R =3A-1A=2A电动机将电能转化为内能和机械能,因此零线 火线 地线零线 火线 地线P 机械=P 电 - P 热=UI - I 2r=10V ×2A - (2A)2×0.5Ω=18W (3)由焦耳定律可得 Q=I 2Rt=(2A)2×0.5Ω×2×60s=240J【答案】(1)10欧,(2)18瓦,(3)240J【详解易错点】此题为电动机与多电路图问题的结合类问题,涉及到了电路开关闭合和断开时两种状态下的情况下电路图的改变,并结合了电动机问题。

考查了学生对电动机电功率和理解及动态电路中各个物理量之间的关系换算,知识运用较为灵活,难度适中。

【例8】把标有“6V 3W ”的灯泡L 1和标有“12V 3W ”的灯泡L 2串联接在电压为6V 的电 源两端,通过它们的电流为________A ,它们消耗的功率之比为__________;若将它们并联 接在该电源上,消耗的总功率为______W 。

【解析】可以从额定功率,功率的计算考虑,L 1的电阻Ω===123)6(2121W V P U R ,L 2的电阻Ω===483)12(2222WV P U R ,通过它们的电流为A VR R U I .104812621=Ω+Ω=+=,4148122212/2/1=ΩΩ==R I R I P P ,若将它们并联接在该电源上,消耗的总功率为W V V R U R U PPP 5.7348)6(12)6(2222122/1/=Ω+Ω=+=+= 【答案】0.1 1∶4 3.75【详解易错点】考察知识点是:功率的计算,欧姆定律、电阻的串并联,容易错的地方是:不知道怎么计算实际功率,难度较大。

【例9】如图 甲所示,L 上标有“6 V 3 W ”字样,电流表量程为0~0.6 A , 电压表量程为0~15 V ,变阻器R 的最大电阻为 100 Ω。

只闭合 S1,滑片置于a 点时,变阻器连入电路中的电阻为R a ,电流表示数为I a 。

只闭合S 2 ,移动滑片P ,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图 乙所示;当滑片P 置于b 点时,电压表示数 U b = 8 V ,电流表示数为I b 。

已知Ra ∶R 0 = 12∶5,Ia ∶I b = 3∶5。

(灯丝电阻不随温度变化)求:甲 乙 (1)小灯泡的电阻;(2 )定值电阻R 0 和电源电压;(3 )在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S 1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;只闭合S 2时,电路消耗的最小功率为多少。

【解析】(1)根据灯泡的额定功率和额定电压可以计算灯泡的电阻R=PU 2;(2)只闭合S 1时,变阻器与L 串联,只闭合S 2时,变阻器与R O 串联,电压表测量变阻器两端电压。

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