7.1欧姆定律 电功及电功率(高中物理习题)
人教版2019年高中物理 闭合电路的欧姆定律、电功率、含电容器电路动态分析综合专题练习(含答案)
6.如图所示的电路，电源内阻不可忽略。开关 S 闭合后，在变阻器 R0 的滑动端向下滑动的过程中( ) A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
解析：选 D 电池组的内阻 r＝ΔΔUI ＝55 Ω＝1 Ω，故 A 错误。电阻的阻值约 R＝ΔΔUI ＝23 Ω，故 B
错误。两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为 U＝2 V， 电流为 I＝3 A，电池组的输出功率是 P＝UI＝6 W，故 C 错误。当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻 R
对含容电路问题的五点提醒 (1)电路稳定时电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处的电路看作是断路，画等 效电路时，可以先把它去掉。 (2)若要求解电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，求出电容器两端的电压，根据 Q＝CU 计算。 (3)电路稳定时电容器所在支路上电阻两端无电压，该电阻相当于导线。 (4)当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等。 (5)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将 充电，反之，电容器将放电。通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化量。
1．关于闭合电路(电源内阻不能忽略)，下列说法中正确的是( ) A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
-1-
D．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)
高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧讲解及练习题(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，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯【解析】【分析】【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为51 3.210C 2Q Q -==⨯'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E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=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r 2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U r 大于其电动势E 2（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11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压 2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++ 灯泡两端的电压 1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，电源电动势E =10V ，内阻r =0.5Ω，电阻R 1=1.5Ω，电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。
电动机正常工作时，电压表的示数U 1=3.0V ，求： (1)电源的路端电压； (2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1)9V ；(2)8W 【解析】 【分析】 【详解】(1)流过电源的电流为I ，则11IR U =路端电压为U ，由闭合电路欧姆定律U E Ir =-解得9V U =(2)电动机两端的电压为M 1()U E I R r =-+电动机消耗的机械功率为2M 0P U I I R =-解得8W P =2．如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1Ω，电炉电阻R ＝19Ω，电解槽电阻r ′＝0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684W ；S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：（1）电源的电动势；（2）S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率． 【答案】（1）120V （2）20A （3）1700W【解析】（1）S 1闭合，S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=； （2）S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=； （3）电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=．点睛：电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流．3．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()IR U I R IR R =++ 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()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得：12V E =1Ωr =4．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。
高中物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案
高中物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案一、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，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求： (1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量； (2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2．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 =6V r =2Ω.3．如图所示的电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电动机的电阻R 0＝1.0 Ω，电阻R 1＝2.0Ω。
电动机正常工作时，电压表的示数U 1＝4.0 V ，求： (1)流过电动机的电流； (2)电动机输出的机械功率； (3)电源的工作效率。
【答案】（1）2A ；（2）14W ；（3）91.7% 【解析】 【分析】 【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为I ＝11U R ＝ 2A (2)电动机两端的电压为U ＝E －Ir －U 1=(12－2×0.5－4.0) V ＝7 V电动机消耗的电功率为P 电＝UI ＝7×2 W ＝14 W电动机的热功率为P 热＝I 2R 0＝22×1 W ＝4 W电动机输出的机械功率P 机＝P 电－P 热＝10 W(3)电源释放的电功率为P 释＝EI ＝12×2 W ＝24 W有用功率P 有＝2122W UI I R +=电源的工作效率=91.7%P P η=有释4．电源的电动势为4.8V 、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V 。
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(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=11PU =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 =6V r =2Ω.2．如图所示，水平U 形光滑框架，宽度1L m =，电阻忽略不计，导体棒ab 的质量0.2m kg =，电阻0.5R =Ω，匀强磁场的磁感应强度0.2B T =，方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到2/m s 时，求此时：()1ab 棒产生的感应电动势的大小； ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向； ()3ab 棒所受安培力的大小和方向； ()4ab 棒的加速度的大小．【答案】（１）0.4V （２）0.8A 从a 流向b （３）0.16N 水平向左 （４）24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：（1）根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ，求出电动势的大小．（2）由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，由右手定则判断电流的方向.（3）由安培力公式求出安培力的大小，由左手定则判断出安培力的方向．（4）根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度．（1）根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= （2）由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===，由右手定则可知电流方向为：从a 流向b（3）ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=，由左手定则可知安培力方向为：水平向左（4）根据牛顿第二定律有：F F ma -=安，得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===3．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题 (含答案)含解析 —、咼考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示，R I =R 2=2.5傢滑动变阻器 R 的最大阻值为10 Q,电压表为理想电表。
闭合电 键S,移动滑动变阻器的滑片 P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端 a 和b 时，电源输出功 率均为4.5W 。
求(1) 当P滑到a 端时, R R 2电源输出功率:E 、2()R 外1 R 外 1 r 当P 滑到b 端时,⑵当P 滑到b 端时,0.6A电压表示数:2.如图所示的电路中，电源电动势E = 12 V ,内阻r = 0.5第电动机的电阻 R o = 1.0 Q 电阻R 1 = 2.0 Q 电动机正常工作时，电压表的示数 U 1= 4.0 V ,求：电源输出功率:得:R 外 2R 1R 12.57.5 E12VE Ir 7.5V(1)电源电动势; 【详解】(1) 流过电动机的电流；(2) 电动机输出的机械功率;(3) 电源的工作效率。
【答案】(1) 2A ;( 2) 14W ; ( 3) 91.7%【解析】 【分析】 【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为U 1I =- = 2ARU = E — Ir — U i =(12 — 2 X 05 4.0) V = 7 VP 电=Ul = 7X 2 W= 14 WP 热=I 2R o = 22X 1 W= 4 WP 机=P 电一 P 热=10 WP 释=El = 12X 2 W= 24 WP 有= Ul I 2R 1 22W=91.7%3.爱护环境，人人有责；改善环境，从我做起；文明乘车，低碳出行。
随着冬季气候的变 化，12月6号起，阳泉开始实行机动车单双号限行。
我市的公交和出租车，已基本实现全 电动覆盖。
既节约了能源，又保护了环境。
电机驱动的原理，可以定性简化成如图所示的 电路。
在水平地面上有 B 5T 的垂直于平面向里的磁场，电阻为1 Q 的导体棒ab 垂直放在宽度为0.2m 的导体框上。
物理欧姆定律题20套(带答案)
物理欧姆定律题20套(带答案)一、欧姆定律选择题1．如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作．若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（）A. 电子元件工作时，电阻保持不变B. 为使电子元件处于正常工作状态，变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70ΩC. 当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1︰1D. 电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6W【答案】 B【解析】【解答】（1）从图象可知，电子元件的电阻是在变化的，故A错误；（2）电子元件处于正常工作状态时，电路电流最小为0.1A，电子元件两端的最小电压为2V，所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，R大===70Ω，电路电流最大为0.4A，电子元件两端的最大电压为4V，所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V，滑动变阻器接入电路的电阻最小，R小===12.5Ω．所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧～70欧，故B正确；（3）因为电子元件与滑动变阻器串联，通过的电流相等，所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比，因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，所以无法判断它们两端电压的关系，故C错误；（4）当电路消耗的功率最小时，电路电流最小，为I小=0.1A，电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W，故D错误．故选B．【分析】（1）从图象可知，电流与电子元件两端的电压不是正比关系，电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求．（2）当P在中点时，无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比．（3）由图象可知，电路电流最小为0.1A，电流最大为0.4A，找到对应的电压，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻．2．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列结果正确的是（）A. R1先后两次消耗的电功率之比为3：4B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩC. 电源电压为10VD. R1的阻值为20Ω【答案】 B【解析】【解答】由电路分析可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片P置于变阻器的B端时滑动变阻器的阻值最大，根据Q= 得R2= =10Ω，B符合题意；滑片P置于变阻器的B端时电路中的电流I1= =0.6A，U总=U1+U2=0.6AR1+6V……①,当R1=10Ω时电压表的示数=6V-2V=4V，此时电路中的电流I’= =0.8A，U总=U1+U2=0.8AR1+4V……②，根据P=I2R得P1：P1’=（0.3A）2R1：（0.4A）2R1=9：16，A不符合题意；解由①②组成的方程组得：电源电压为12V、R1的阻值为10Ω，C、D不符合题意。
高考物理部分电路欧姆定律试题(有答案和解析)
高考物理部分电路欧姆定律试题(有答案和解析)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V /m 。
在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。
地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A 。
以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。
（1）请问地表附近从高处到低处电势升高还是降低？（2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E 表示，地球半径用R 表示，静电力常量用k 表示，请写出地表所带电荷量的大小Q 的表达式；（3）取地球表面积S =5.1×1014m 2，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小； （4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。
【答案】（1）降低 （2）2ER Q k = （3）2.8×1013Ω·m （4）因为电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向；但是磁感线又是闭合曲线。
以上两条互相矛盾，所以地空电流不会产生磁场【解析】试题分析：（1）沿着电场线方向，电势不断降低；（2）根据点电荷的电场强度定义式进行求解电量；（3）利用微元法求一小段空气层为研究对象，根据电阻定律和欧姆定律进行求解电阻率；（4）根据地球磁场的特点进行分析。
（1）由题意知，电场方向竖直向下，故表附近从高处到低处电势降低。
（2）由2Q E k R=，得电荷量的大小2ER Q k = （3）如图从地表开始向上取一小段高度为Δh 的空气层（Δh 远小于地球半径R ）则从空气层上表面到下表面之间的电势差为·U E h =∆这段空气层的电阻0h r S ρ∆=，且U I r = 三式联立得： 0ES Iρ= 代入数据解： 130 2.810?m ρ=⨯Ω （4）方法一：如图，为了研究地球表面附近A 点的磁场情况可以考虑关于过A 点的地球半径对称的两处电流1I 和2I ，根据右手螺旋定则可以判断，这两处电流在A 点产生的磁场的磁感应强度刚好方向相反，大小相等，所以1I 和2I 产生的磁场在A 点的合磁感应强度为零。
高考物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R 1=R 2=2.5Ω，滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω，电压表为理想电表。
闭合电键S ，移动滑动变阻器的滑片P ，当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时，电源输出功率均为4.5W 。
求 (1)电源电动势；(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时，电压表示数。
【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时，21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率：22111(E P I R R R r==+外外外） 当P 滑到b 端时，1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率：22222(E P I R R R r==+'外外外） 得：7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时，20.6A EI R r==+'外电压表示数：7.5V U E I r ='=-2．如图所示的电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电动机的电阻R 0＝1.0 Ω，电阻R 1＝2.0Ω。
电动机正常工作时，电压表的示数U 1＝4.0 V ，求： (1)流过电动机的电流；(2)电动机输出的机械功率； (3)电源的工作效率。
【答案】（1）2A ；（2）14W ；（3）91.7% 【解析】 【分析】 【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为I ＝11U R ＝ 2A (2)电动机两端的电压为U ＝E －Ir －U 1=(12－2×0.5－4.0) V ＝7 V电动机消耗的电功率为P 电＝UI ＝7×2 W ＝14 W电动机的热功率为P 热＝I 2R 0＝22×1 W ＝4 W电动机输出的机械功率P 机＝P 电－P 热＝10 W(3)电源释放的电功率为P 释＝EI ＝12×2 W ＝24 W有用功率P 有＝2122W UI I R +=电源的工作效率=91.7%P P η=有释3．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d =40 cm 。
高中物理电功和电功率计算专题训练试题
电功和电功率计算考点知识梳理考点一电功1.电功的定义：指通过用电器时所做的功。
2.电功的单位：，符号是，常用单位有：千瓦时(kW·h)1千瓦时＝焦。
3.电流做了多少功，就有多少的能转化为的能，电功量度用电器消耗多少电能。
4.电功的计算公式：W＝，W＝；对于纯电阻电路，W＝，W＝。
考点二电功率1.用电器在内消耗的电能叫做电功率，它是表示用电器消耗电能的物理量，单位为。
1瓦特＝伏·安1千瓦＝瓦2.计算公式：(1)根据定义：P＝；(2)用电器的电功率等于电压与电流的乘积，即P＝；(3)对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，则结合欧姆定律，可以推得P＝＝。
3.用电器时的电压叫额定电压，用电器在下的功率叫做额定功率。
当U实>U额时，P实P额；当U实＝U额时，P实P额；当U实<U额时，P实P额。
4.测量小灯泡的电功率：(1)实验原理：。
(2)实验电路图(如图所示)(3)实验中滑动变阻器的作用是：①；②。
(4)连接电路时开关应，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调至处。
中考典型精析例1：(2013·义乌)电视上有某品牌空调的广告，称“好空调，一天只需一度电”，在其他媒体上也有该品牌的广告词，称“××空调，最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。
考虑到空调实际使用情况及估计等因素，你认为这两句广告词体现的内容________(选填“基本一致”或“完全不一致”)，因此根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约________小时。
(结果保留整数)变式训练1：小玲家上月末抄表时电能表的示数是，本月末抄表时的示数如图所示，若电价为0.5元/kW·h，她家本月应交电费________元。
从表盘上你还能获得的信息有_____________________(写出一条即可)。
例2：(2013·宁波)如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。
闭合开关S，当滑片P从中点向右移时( )A.电流表的示数变小B.电流表的示数变小C.电压表的示数变大D.R2的电功率变大变式训练2：如图所示电路，电源电压保持不变。
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E＝6 V、内阻r＝1 Ω，A、B两个定值电阻的阻值分别为R A＝2 Ω和R B＝1 Ω，小灯泡的U－I图线如图乙所示，求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少？【答案】0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)；10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)【解析】【详解】设小灯泡两端电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律有E＝U＋（I+） (R A＋r)代入数据有U＝1.5－0.75I作电压与电流的关系图线，如图所示：交点所对应的电压U＝0.75 V(0.73 V～0.77 V均算正确)电流I＝1 A(0.96 A～1.04 A均算正确)则灯泡的实际功率P＝UI＝0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)电源的总功率P总＝E（I+）＝10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)2．为了检查双线电缆CE、FD中的一根导线由于绝缘皮损坏而通地的某处，可以使用如图所示电路。
用导线将AC、BD、EF连接，AB为一粗细均匀的长L AB=100厘米的电阻丝，接触器H可以在AB上滑动。
当K1闭合移动接触器，如果当接触器H和B端距离L1=41厘米时，电流表G中没有电流通过。
试求电缆损坏处离检查地点的距离（即图中DP的长度X）。
其中电缆CE=DF=L=7．8千米，AC、BD和EF段的电阻略去不计。
【答案】6.396km【解析】【试题分析】由图得出等效电路图，再根据串并联电路规律及电阻定律进行分析，联立可求得电缆损坏处离检查地点的距离．等效电路图如图所示：电流表示数为零，则点H和点P的电势相等。
由得，则又由以上各式得：X=6.396km【点睛】本题难点在于能否正确作出等效电路图，并明确表头电流为零的意义是两端的电势相等．3．如图25甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图，其主要结构有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后板使用绝缘材料，上、下板使用金属材料．图25乙是该主要结构的截面图，上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连．质量为m、电荷量大小为q的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场．已知A、B两极板间加速电压为U0，尘埃加速后全都获得相同的水平速度，此时单位体积内的尘埃数为n．尘埃被加速后进入矩形通道，当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和，同时尘埃被收集．通过调整高压直流电源的输出电压U 可以改变收集效率η（被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值）．尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计．在该装置处于稳定工作状态时：（1）求在较短的一段时间Δt 内，A 、B 两极板间加速电场对尘埃所做的功； （2）若所有进入通道的尘埃都被收集，求通过高压直流电源的电流； （3）请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U 变化的函数关系式． 【答案】（1）nbd ΔtqU 02qU m （2）02qU m（3）若y <d ，即204L U dU <d ，则收集效率η＝y d ＝2204L U d U (U < 2024d U L) ；若y ≥d 则所有的尘埃都到达下极板，收集效率η＝100% (U ≥2024d U L) 【解析】试题分析：（1）设电荷经过极板B 的速度大小为0v ，对于一个尘埃通过加速电场过程中，加速电场做功为00W qU =在t ∆时间内从加速电场出来的尘埃总体积是0V bdv t =∆ 其中的尘埃的总个数()0N nV n bdv t ==∆总故A 、B 两极板间的加速电场对尘埃所做的功()000W N qU n bdv t qU ==∆总 对于一个尘埃通过加速电场过程，根据动能定理可得20012qU mv = 故解得02qU W nbd tqU m=∆（2）若所有进入矩形通道的尘埃都被收集，则t ∆时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量()0Q N q nq bdv t ∆==∆总通过高压直流电源的电流002qU QI nQbdv t m∆===∆ （3）对某一尘埃，其在高压直流电源形成的电场中运动时，在垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动，在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动 根据运动学公式有：垂直电场方向位移0x v t =，沿电场方向位移212y at =根据牛顿第二定律有F qE qU am m md ===距下板y处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，则x=L解得24L UydU=若y d<，即24L UddU<，则收集效率22224()4d Uy L UUd d U Lη==<若y d≥，则所有的尘埃都到达下极板，效率为100％224()d UUL≥考点：考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化的观点，选用动能定理和功能关系求解4．一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R=0．5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，电动机正常工作10s，求：（1）消耗的电能．（2）产生的热量．（3）输出的机械功率．【答案】（1）消耗的电能为8800J；（2）产生的热量为80J；（3）输出的机械能为8720J．【解析】试题分析：（1）电动机额定电压为220V，电流为4A，电动机正常工作10s，消耗的电能：W=UI t=220×4×10=8800J；（2）产生的热量：Q=I2Rt=42×0．5×10=80J；（3）根据能量守恒定律，输出的机械能为：E机=W﹣Q=8800﹣80=8720J；考点：电功、电功率．5．如图所示电路中，灯L标有“6V，3W”，定值电阻R1=4Ω，R2=10Ω，电源内阻r=2Ω，当滑片P滑到最下端时，理想电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求：（1）滑线变阻器最大值R；（2）当滑片P 滑到最上端时，电流表的读数 【答案】 【解析】试题分析：（1）灯L 的电阻为：R L =LLP U 2=12Ω当P 滑到下端时，R 2被短路，灯L 与整个变阻器R 并联，此时灯正常发光，通过灯L 的电流为：I L =LLU P =0．5A 通过变阻器R 的电流为：I R =I A -I L =1A-0．5A=0．5A 则I R =I L ，即得滑线变阻器最大值为：R=R L =12Ω （2）电源电动势：1()12V L LRR E I R r R R =++=+=当P 滑到上端时，灯L 、变阻器R 及电阻R 2都被短路，此时电流表的读数为：I′=r R E+=2A 考点：【名师点睛】闭合电路的欧姆定律6．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 的直导线，单位体积内有n 个自由电子，一个电子电量为e ．该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为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，小红和小明给出了不同的想法：小红记得老师上课讲过，W =UIt ，因此将第（1）问求出的I 的结果代入，就可以得到W 的表达式．但是小红不记得老师是怎样得出W =UIt 这个公式的．小明提出，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=U E l ，设导体中全部电荷为q 后，再求出电场力做的功=UW qEvt q vt l=，将q 代换之后，小明没有得出W =UIt 的结果．请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程．（3）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：Uj lρ=． 【答案】（1）I neSv =（2）见解析（3）见解析【解析】（1）电流定义式QI t=，在t 时间内，流过横截面的电荷量Q nSvte =，因此I neSv =； （2）小红和小明说的都有一定道理a.小红说的对．由于QI t=，在t 时间内通过某一横截面的电量Q =It ，对于一段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q ，则从两端来看，相当于Q 的电荷电势降低了U ，则W QU UIt ==．b.小明说的对．恒定电场的场强UE l=，导体中全部电荷为q nSle =， 电场力做的功=U UW qEvt qvt nSel vt nSevUt l l===； 又因为I neSv =，则W UIt =．（3）由欧姆定律：、U IR =，、由电阻定律：lR Sρ=； 则l U I S ρ=，则U I l Sρ=； 由电流密度的定义：Q Ij St S==； 故Uj lρ=；7．如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d .管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I .则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？【答案】U IU Dd IL π【解析】 【详解】根据欧姆定律得，金属膜的电阻U R I=． 由于金属膜的厚度很小，所以，在计算横截面积时，近似的计算方法是：若将金属膜剥下，金属膜可等效为长为L ，宽为πD （周长），高为厚度为d 的长方体金属膜的长度为L ，横截面积s =πDd ;根据LR sρ=，求得 Rs DdU L ILπρ==.【点睛】解决本题的关键掌握欧姆定律的公式和电阻定律的公式，并能灵活运用．8．如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12V ，电解槽内阻R A ＝2Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，电流表示数为6A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，电流表示数为5A ，且电动机输出功率为35W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，电流表示数为4A ．求：(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少． 【答案】(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W 【解析】试题分析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律U I R= 得12UR I ==Ω 其发热功率为：1126?W=72?W R P UI ==⨯ （2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得222M UI I r P =+输出所以2221M UI P r I -==Ω输出（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：23316?W A P UI I r =-=化考点：闭合电路欧姆定律点评：注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别9．用一个标有额定电压为12V 的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图所示，求：（1）设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300K ，求正常发光条件下灯丝的温度。
高考物理部分电路欧姆定律答题技巧及练习题(含答案)含解析(1)
高考物理部分电路欧姆定律答题技巧及练习题(含答案)含解析(1)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1． 4～1.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化） （4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变． 【解析】（1）当B ＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为6×150Ω＝900Ω，当B ＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于xVA xR R R R >，所以电流表应内接．电路图如图所示．（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：130.4515000.3010R -=Ω=Ω⨯，230.911516.70.6010R -=Ω=Ω⨯，331.5015001.0010R -=Ω=Ω⨯，431.791491.71.2010R -=Ω=Ω⨯，532.7115051.8010R -=Ω=Ω⨯， 故电阻的测量值为1234515035R R R R R R ++++=Ω=Ω（1500－1503Ω都算正确．） 由于0150010150R R ==，从图1中可以读出B ＝0.9T 方法二：作出表中的数据作出U －I 图象，图象的斜率即为电阻（略）．（3）在0～0.2T 范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.4～1.0T 范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力．从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U 、I 值求电阻．第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力．总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题．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：R1与R2的阻值分别为多少？【答案】R1与R2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．材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0 T，不考虑磁场对电路其他部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150 ΩB．滑动变阻器R，总电阻约为20 ΩC．电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 ΩD．电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩE．直流电源E，电动势3 V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合题图简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？___________________________________________________________________________.【答案】（1）见解析图（2）1500；0.90（3）在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在4．一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R=0．5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，电动机正常工作10s，求：（1）消耗的电能．（2）产生的热量．（3）输出的机械功率．【答案】（1）消耗的电能为8800J；（2）产生的热量为80J；（3）输出的机械能为8720J．【解析】试题分析：（1）电动机额定电压为220V，电流为4A，电动机正常工作10s，消耗的电能：W=UI t=220×4×10=8800J；（2）产生的热量：Q=I2Rt=42×0．5×10=80J；（3）根据能量守恒定律，输出的机械能为：E机=W﹣Q=8800﹣80=8720J；考点：电功、电功率．5．若加在某导体两端的电压变为原来的35时，导体中的电流减小了0.4A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为多大？ 【答案】2A 【解析】 【详解】设是导体两端原来的电压为U ，电流为I ，则导体电阻U R I=， 又由题，导体两端的电压变为原来的35时，导体中的电流减小了0.4 A ，则有35(0.4)UR I -=，联立得()350.4U U I I -=， 解得=1.0A I ，当电压变为2U 时，22A I I '==6．如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d .管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I .则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？【答案】U IU Dd IL π【解析】 【详解】根据欧姆定律得，金属膜的电阻U R I=． 由于金属膜的厚度很小，所以，在计算横截面积时，近似的计算方法是：若将金属膜剥下，金属膜可等效为长为L ，宽为πD （周长），高为厚度为d 的长方体金属膜的长度为L ，横截面积s =πDd ;根据LR sρ=，求得 Rs DdU L IL πρ==. 【点睛】解决本题的关键掌握欧姆定律的公式和电阻定律的公式，并能灵活运用．7．如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12V ，电解槽内阻R A ＝2Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，电流表示数为6A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，电流表示数为5A ，且电动机输出功率为35W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，电流表示数为4A ．求：(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少． 【答案】(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W 【解析】试题分析：（1）电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律U I R= 得12UR I ==Ω 其发热功率为：1126?W=72?W R P UI ==⨯ （2）电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得222M UI I r P =+输出所以2221M UI P r I-==Ω输出（3）电解槽工作时，由能量守恒定律得：23316?W A P UI I r =-=化考点：闭合电路欧姆定律点评：注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别8．如图所示，在该电路施加U=5V 的电压，R 1＝4Ω，R 2＝6 Ω，滑动变阻器最大值R 3＝10 Ω，则当滑动触头从a 滑到b 的过程中，电流表示数的最小值为多少？【答案】1A【解析】【详解】解：设触头上部分电阻为R，则下部分为3R R-总电阻：2 123123()()()(146(6)10020)20R R R R R R R RRR R R++-+---+===++总当6R=Ω时，R总最大，此时5maxR=Ω电流表示数的最小值为：1minmaxUI AR==9．如图所示的电路中，18R=Ω，24R=Ω，36R=Ω，43R=Ω．(1)求电路中的总电阻；(2)当加在电路两端的电压42U V=时，通过每个电阻的电流是多少？【答案】（1）电路中的总电阻为14Ω（2）当加在电路两端的电压U=42V时，通过四个电阻的电流分别为：3A；3A；1A；2A．【解析】【分析】分析电路图，电阻R3、R4并联，再和R1和R2串联，根据欧姆定律和串并联电路的特点求解．【详解】(1)电路中的总电阻为341234638463R RR R RR R⨯=++=++++Ω=14Ω(2)根据欧姆定律得：I=423A14UR==R1和R2串联且在干路上，所以I1=I2=3A对于R3、R4则有：I3+I4=3A 344312I RI R==所以I3=1A，I4=2A答：(1)电路中的总电阻为14Ω(2)当加在电路两端的电压U=42V时，通过四个电阻的电流分别为：3A；3A；1A；2A．10．如图所示，电源内阻0.4Ωr=，12344ΩR R R R====，当电键K闭合时，电流表与电压表读数分别为2A，2V，试求：(1)电源电动势E；(2)电键K断开时，电压表读数为多少？【答案】（1）7V（2）3.96V【解析】【详解】(1)等效电路图因为22VU=，所以有：120.5AI I==31.5AI=2.5AI=电源的外电压：336VU I R==电源电动势为：6 2.50.4V7VE U Ir=+=+⨯=(2) 电键K断开时，则有：R 外20Ω3=根据闭合电路欧姆定律有：EI R r=+ 则电压表的示数：2 3.96V U IR ==11．在图示电路中，稳压电源的电压U =9V ，电阻R 1=9Ω，R 2为滑动变阻器，电流表为理想电表．小灯泡L 标有“6V ，6W”字样，电阻随温度的变化不计．电键S 断开时，求：(1)电流表的示数I ； (2)小灯泡L 的实际功率P L ；(3)闭合电键S ，为使小灯泡L 正常发光，滑动变阻器R 2接入电路的阻值是多少？ 【答案】（1）0.6A （2）2.16W （3）4.5Ω 【解析】 【详解】 (1)由可得：当开关断开时，由欧姆定律可得：(2)小灯泡的实际功率P =I 2R L =0.36×6=2.16W(3)闭合S 后，滑动变阻器与R 1并联，而灯泡正常发光；则总电流灯泡电压为6V ，则并联部分电压为U ′=9-6=3V ； 则R 1中电流则流过滑动变阻器的电流则由欧姆定律可得：.【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，解题时要注意明确题目要求：灯泡电阻不随温度的变化而变化．12．如图所示的电路，电源电压保持不变，R 1=30Ω，R 2=10Ω.当闭合开关S 1、S ，断开S 2时，电流表的示数为0.4A ．求:(1)电源电压；(2)当闭合开关S 2、S ，断开S 1时，求电流表的示数:(3)当闭合开关S 1、S 2、S 时，通电100s 。
2015高三物理一轮：7-1欧姆定律·电功及电功率
[限时训练][限时45分钟，满分100分]一、选择题(每小题6分，共60分)1．对于欧姆定律，下列理解正确的是A．由I＝U/R可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．由R＝UI可知，导体的电阻跟电压成正比，跟电流成反比C．由U＝IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大D．由R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析导体的电阻由导体本身的因素所决定，与所加的电压、流过的电流无关，B、D 均错；导体两端的电压由电源所决定，C错；由欧姆定律知，A对．答案 A2．(2014·广州模拟)有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是A．甲、乙两导体的电流相同B．乙导体的电流是甲导体的两倍C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案 B3．(2014·温州模拟)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变答案 A4．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为A ．I 2R B.U 2RC ．UID ． UI －I 2R解析 因不知是否为纯电阻电路，故选C.答案 C5．(2014·衡水一中月考)两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A 和B 导线的横截面积之比为A ．2∶3B ．1∶3C ．1∶2D ．3∶1解析 由图象可知两导线电压降分别为U A ＝6 V ，U B ＝4 V ；由于它们串联，则R A R B ＝32；由电阻定律可知R A R B ＝L A S B L B S A ，解得S A S B ＝13，选项B 正确． 答案 B6．如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V ，乙电路两端的电压为16 V ．调节变阻器R 1和R 2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P 1和P 2，两电路中消耗的总功率分别为P 甲和P 乙，则下列关系中正确的是A ．P 甲<P 乙B ．P 甲>P 乙C ．P 1>P 2D ．P 1＝P 2解析由灯都正常发光可知，R1中电流是R2中电流的2倍，故两电路中消耗的总功率P甲＝P乙，又P甲＝P灯＋P1、P乙＝P灯＋P2，故P1＝P2，选项D正确，A、B、C错误．答案 D7．(2014·沈阳模拟)如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻R M＝1 Ω，则下列说法中正确的是A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为16 W解析由E＝30 V，电动机两端电压10 V可得R和电源内阻上分担电压为20 V，则I＝209＋1A＝2 A，故A错；电动机输入功率P＝UI＝10 V×2 A＝20 W，故B正确，P热＝I2R M＝4×1 W＝4 W，故C正确；P输出＝P－P热＝20 W－4 W＝16 W，故D正确．答案BCD8．(2014·青岛模拟)如图所示的电路中，电源的输出电压恒为U，电动机○M线圈电阻与电炉L的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是A．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，通过二者的电流相等，由Q＝I2Rt知，A正确；由IU M＞I2R M，得U M＞IR M，而U L＝IR L，所以U M＞U L，B正确、C错误；P M＝IU M＞P L＝IU L，D错误．答案AB9．如图所示，用输出电压为1.4 V、输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是A．电能转化为化学能的功率为0.12 WB．充电器输出的电功率为0.14 WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD．充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内解析充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P热＝I2r ＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误．答案ABC10．(2014·太原模拟)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率A．等于36 W B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W D．小于9 W解析当灯泡两端加36 V的电压时，灯泡能够正常工作，消耗的电功率为36 W，此时灯泡的电阻为36 Ω.当灯泡两端加上18 V的电压时，灯泡不能正常工作，消耗的电功率必然小于36 W，而此时灯丝的温度要比加36 V时的低，则工作时的电阻必然小于36 Ω，则由公式P＝U2R可以得出此时消耗的电功率要大于9 W，故B选项正确．答案 B二、计算题(共40分)11．(20分)(2014·长沙质检)有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA.求：(1)该钻孔的深度；(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连，通电10分钟，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多，最多为多少？解析(1)盐水电阻R＝U/I＝1 000 Ω由电阻定律R＝ρh/S，S＝πr2＝3.14×10－2 m2，解得h＝100 m(2)当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，盐水产生热量最多．电源内阻r＝100 Ω，则截取的圆柱体电阻R′＝100 Ω圆柱体长度L＝R′S/ρ＝10 m圆柱体与电源组成闭合电路，电流I′＝E/(r＋R′)＝1 A热量最多为Q＝I′2R′t＝6×104 J.答案(1)100 m(2)10 m6×104 J12．(20分)(2012·四川理综)四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．解析(1)设电动机的电功率为P，则P＝UI，设电动机内阻r上消耗的热功率为P r，则P r＝I2r，代入数据解得P r＝1×103 W.(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t.已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则M＝ρV，设质量为M的河水增加的重力势能为ΔE p，则ΔE p＝Mgh，设电动机的输出功率为P0，则P0＝P－P r，根据能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔE p，代入数据解得t＝2×104 s.答案(1)1×103 W(2)2×104 s。
物理欧姆定律专题练习(及答案)含解析精选全文
可编辑修改精选全文完整版物理欧姆定律专题练习(及答案)含解析一、欧姆定律选择题1．在综合实践活动课上，小明把一只用半导体材料制成的电阻R x与滑动变阻器R串联接在电压恒为6V的电路中，如图甲所示．闭合开关，滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中，电流表和电压表示数变化情况如图乙所示，针对该实验过程，下列结果正确的是（）A. R x是定值电阻，其阻值为6ΩB. 电路消耗的最小功率为0.6WC. 滑动变阻器的最大阻值为50ΩD. 当P从a端移向b端时，R x的阻值变大【答案】 B【解析】【解答】由电路图可知，电阻R x与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；当滑动变阻器的滑片P位于a端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路总电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知，最小电流I最小=0.1A，电路消耗的功率最小：P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W，故B正确.当电路中的电流最小时，对应电压表示数U滑=4.5V，由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值：，故C错误.根据串联电路电压规律可知，电阻R x两端的电压：Ux=U-U滑=6V-5.0V=1V，此时R x的阻值：当滑动变阻器的滑片P位于b端，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路总电阻最小，电路中的电流最大，由图象可知，最大电流I最大=1.0A，则电阻R x两端的电压：U x′=U=6V，此时R x的值由上述可知，R x不是定值电阻，故A错误.当P从a端移向b端时，R x的阻值变小，故D错误.故答案为：B.【分析】分析电路图确定滑动变阻器和R x的连接方式及电压表所测的电压，分析出滑片在a端和b端时滑动变阻器应用的阻值，由图象乙确定出对应的电流值，由欧姆定律和电功率的公式进行计算即可解答.2．有两只分别标有”6V3W“和”9V3W“的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A. L1和L2正常工作时的电流一样大B. L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮C. L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大D. 将L1串联在一个12Ω的电阻，接在电源电压为12V的电路中，L1也能正常发光【答案】D【解析】【解答】解：A．由P=UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：I1= = =0.5A，I2= = = A，所以两灯泡正常发光时的电流不一样，故A错误；B．由P=UI= 可得，两灯泡的电阻分别为：R1= = =12Ω，R2= = =27Ω，两灯泡串联时通过的电流相等，但灯泡的电阻不同，由P=I2R可知，两灯泡的实际功率不相等，亮度不同，故B错误；C．L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，但灯泡的电阻不同，由P= 可知，两灯泡消耗的电功率不相等，故C错误；D．将L1串联在一个12Ω的电阻时，电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω，电路中的电流I= = =0.5A，因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等，所以L1能正常发光，故D正确．故选D．【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流，然后比较两者的关系；（2）根据P=UI= 求出两灯泡的电阻，根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系，实际功率大的灯泡较亮；（3）L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，根据P= 比较两灯泡消耗的电功率关系；（4）将L1串联在一个12Ω的电阻时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光．3．如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响．下列说法正确的是（）A. 小灯泡变亮B. 电流表示数变大C. 电压表示数变小D. 电路的总功率不变【答案】D【解析】【解答】解：因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片右侧部分两端的电压，电流表测电路中的电流，由I= 可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故B错误；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R可知，灯泡的实际功率不变，亮暗不变，故A错误；由P=UI可知，电路的总功率不变，故D正确；当滑片P向左移动时，电压表并联部分的电阻变大，由U=IR可知，电压表的示数变大，故C错误．故选D．【分析】根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片右侧部分两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化，根据P=UI可知电路总功率的变化，根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻的变化，根据欧姆定律可知电压表示数的变化．4．对于某一确定的导体，影响该导体电流大小的物理量是（）A. 通电时间B. 电荷量C. 电压D. 质量【答案】 C【解析】【解答】解：（1）由欧姆定律可知，对于某一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，所以对于某一确定的导体，通过导体电流大小决定于导体两端的电压，故C正确；（2）导体电阻和电压决定了通过导体的电流大小，即在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少，电流的大小与质量无关，故ABD错误．故选C．【分析】对于某一导体，电阻一定，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析选择．5．在如图所示电路中，电源电压相同且不变，电路元件均完好，电流表A1的示数比A2大，下列方案中有可能使两电流表示数相同的有（）方案：①用一个更小的电阻替换R3②将如图（a）中的R2与（b）中的R1互换③用一个更大的电阻替换R2④将如图（a）中的R1与（b）中的R3互换A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个【答案】C【解析】【解答】a图R1、R2并联，电流表A1在干路上，b图R1、R3串联，电源电压相同且不变，电流表A1的示数比A2大，要使两电流表示数相同，可以减小A1的示数或者增大A2的示数，根据欧姆定律可知，可以用一个更小的电阻替换R3或者用一个更大的电阻替换R2，故①③符合题意；因R1、R2、R3的大小未知，故②④不确定。
高中物理闭合电路的欧姆定律答题技巧及练习题(含答案)(1)
高中物理闭合电路的欧姆定律答题技巧及练习题(含答案)(1)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1Ω，电炉电阻R ＝19Ω，电解槽电阻r ′＝0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684W ；S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：（1）电源的电动势；（2）S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率． 【答案】（1）120V （2）20A （3）1700W 【解析】（1）S 1闭合，S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=； （2）S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=； （3）电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=．点睛：电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流．2．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V ，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。
车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A ；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A 。
求： （1）电动机未启动时车灯的功率。
（2）电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。
（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）【答案】（1）120W ；（2）67.5W 【解析】 【分析】 【详解】(1) 电动机未启动时12V U E Ir =-= 120W P UI ==（2）电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻' 1.2U R I ==Ω267.5W RU P ''==电源电动势不变，电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小，回路电流增大，内电路分得电压增大，外电路电压减小，所以车灯电功率减小。
高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结
高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率(一 ) 部分电路欧姆定律1．电流(1) 电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。
形成电流的条件是：①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
(2) 电流强度：通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值，叫电流强度。
①电流强度的定义式为：l=q/t②电流强度的微观表达式为：I=nqSvn 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷电量，v 是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。
(3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。
2．电阻定律(1) 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：R=U/I。
(2) 电阻定律：公式：R=ρL/S，式中的ρ为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。
纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。
(3) 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。
半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。
(4) 超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。
电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。
3．部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。
公式：I=U/R适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。
欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。
伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。
若U-I图线为过原点的直线，这样的元件叫线性元件；若u-i图线为曲线叫非线性元件。
(二)电功和电功率1．电功(1) 实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。
高中物理部分电路欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高中物理部分电路欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．以下对直导线内部做一些分析：设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v．现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度，其大小用j表示．(1)请建立微观模型,利用电流的定义qIt=，推导：j=nev;(2)从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动．设导体的电阻率为ρ，导体内场强为E，试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式．【答案】（1）j=nev（2）E jρ＝【解析】【分析】【详解】（1）在直导线内任选一个横截面S，在△t时间内以S为底，v△t为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知：I qjS tSVV＝＝，其中△q=neSv△t，代入上式可得：j=nev（2）（猜想：j与E成正比）设横截面积为S，长为l的导线两端电压为U，则UEl ＝；电流密度的定义为IjS ＝，将UIR＝代入，得UjSR＝；导线的电阻lRSρ＝，代入上式，可得j、ρ、E三者间满足的关系式为：Ejρ＝【点睛】本题一要掌握电路的基本规律：欧姆定律、电阻定律、电流的定义式，另一方面要读懂题意，明确电流密度的含义．2．在如图甲所示电路中，已知电源的电动势E＝6 V、内阻r＝1 Ω，A、B两个定值电阻的阻值分别为R A＝2 Ω和R B＝1 Ω，小灯泡的U－I图线如图乙所示，求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少？【答案】0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)；10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)【解析】【详解】设小灯泡两端电压为U，电流为I，由闭合电路欧姆定律有E＝U＋（I+） (R A＋r)代入数据有U＝1.5－0.75I作电压与电流的关系图线，如图所示：交点所对应的电压U＝0.75 V(0.73 V～0.77 V均算正确)电流I＝1 A(0.96 A～1.04 A均算正确)则灯泡的实际功率P＝UI＝0.75 W(0.70 W～0.80 W均算正确)电源的总功率P总＝E（I+）＝10.5 W(10.1 W～10.9 W均算正确)3．科技小组的同学们设计了如图18甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温，控制在一定范围内的“室温”）包括工作电路和控制电路两部分，其中R＇为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图18乙所示，继电器线圈电阻R0为50欧姆：（1）如图18甲所示状态，加热器是否处于加热状态？（2）已知当控制电路的电流达到0.04 A时继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小0.036A时，衔铁被释放。
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1Ω，电炉电阻R ＝19Ω，电解槽电阻r ′＝0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684W ；S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变)．试求：（1）电源的电动势；（2）S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3）S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率． 【答案】（1）120V （2）20A （3）1700W 【解析】（1）S 1闭合，S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=； （2）S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=； （3）电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=．点睛：电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求解其电流，只能根据电路中电流关系求电流．2．如图所示，R 为电阻箱，V 为理想电压表．当电阻箱读数为R 1＝2Ω时，电压表读数为U 1＝4V ；当电阻箱读数为R 2＝5Ω时，电压表读数为U 2＝5V ．求：（1）电源的电动势E 和内阻r ．（2）当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？【答案】（1）E =6 V r =1 Ω （2）当R=r =1 Ω时，P m =9 W 【解析】 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律E U Ir =+得：111U E U r R =+，代入得44422E r =+=+①， 222U E U r R =+，代入得：5555E r r =+=+②， 联立上式并代入数据解得：E=6V ，r=1Ω（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为：22226()92441m E E P I R r W W r r =====⨯；3．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．4．某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路，通过调控电键S 和调节电阻箱2R ，可使欧姆表具有“1⨯”和“10⨯”两种倍率。
高中物理部分电路欧姆定律试题(有答案和解析)
高中物理部分电路欧姆定律试题(有答案和解析)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R最大阻值为36Ω，灯泡电阻不随温度变化。
闭合S、S1、S2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数为3V；闭合S、S1，断开S2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，灯泡正常发光。
求：（1）电源电压；（2）R0的阻值。
【答案】（1）12V（2）【解析】【详解】（1）灯泡的电阻：；当闭合S、S1、S2，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中的电流电源的电压U=I（R L+R）=0.25A×（12Ω+36Ω）=12V；（2）闭合S、S1，断开S2，当滑动变阻器滑片位于最左端时，∵灯泡正常发光，∴电路中的电流R0两端的电压U0=U-U L=12V-6V=6V，【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用，关键是开关闭合、断开时电路变化的判断和知道额定电压下灯泡正常发光。
2．为了检查双线电缆CE、FD中的一根导线由于绝缘皮损坏而通地的某处，可以使用如图所示电路。
用导线将AC、BD、EF连接，AB为一粗细均匀的长L AB=100厘米的电阻丝，接触器H可以在AB上滑动。
当K1闭合移动接触器，如果当接触器H和B端距离L1=41厘米时，电流表G中没有电流通过。
试求电缆损坏处离检查地点的距离（即图中DP的长度X）。
其中电缆CE=DF=L=7．8千米，AC、BD和EF段的电阻略去不计。
【答案】6.396km【解析】【试题分析】由图得出等效电路图，再根据串并联电路规律及电阻定律进行分析，联立可求得电缆损坏处离检查地点的距离．等效电路图如图所示：电流表示数为零，则点H和点P的电势相等。
由得，则又由以上各式得：X=6.396km【点睛】本题难点在于能否正确作出等效电路图，并明确表头电流为零的意义是两端的电势相等．3．如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V 0．9 W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样，电流表的量程为0．6 A，电压表的量程为3 V．求（1）传感器的电阻和额定电流？（2）为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？（3）如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压，检测记录如下：电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1．480．16第二次0．910．22若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？【答案】（1）10 Ω 0．3 A （2）6 V （3）仍可使用 3 V【解析】（1）R传＝＝Ω＝10 ΩI传＝＝A＝0．3 A（2）最大电流I＝I传＝0．3 A电源电压最大值U m＝U传＋U0U传为传感器的额定电压，U0为R0m＝10 Ω时R0两端的电压，即U0＝I传·R0m＝0．3×10 V＝3 V所以U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V（3）设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ，传感器的实际电阻为R 传′，根据第一次实验记录数据有U ＝I 1R 传′＋U 1根据第二次实验记录数据有U ＝I 2R 传′＋U 2代入数据解得R 传′＝9．5 Ω，U ＝3 V传感器的电阻变化为ΔR ＝R 传－R 传′＝10 Ω－9．5 Ω＝0．5 Ω＜1 Ω所以此传感器仍可使用4． 4～1.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．【解析】（1）当B ＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为6×150Ω＝900Ω，当B ＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于xV A xR R R R >，所以电流表应内接．电路图如图所示．（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：130.4515000.3010R -=Ω=Ω⨯，230.911516.70.6010R -=Ω=Ω⨯，331.5015001.0010R -=Ω=Ω⨯， 431.791491.71.2010R -=Ω=Ω⨯，532.7115051.8010R -=Ω=Ω⨯， 故电阻的测量值为1234515035R R R R R R ++++=Ω=Ω（1500－1503Ω都算正确．） 由于0150010150R R ==，从图1中可以读出B ＝0.9T方法二：作出表中的数据作出U－I图象，图象的斜率即为电阻（略）．（3）在0～0.2T范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.4～1.0T范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力．从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U、I值求电阻．第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力．总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题．5．如图所示，U=10V，电阻R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高三一轮物理复习（人教版）第7章 恒定电流第1节 欧姆定律 电功及电功率一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共计70分．每小题至少一个答案正确)1．关于电阻率，下列说法中正确的是A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小C ．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大D ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻 答案 D图7－1－82．一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图7－1－8所示，此图象的斜率可表示为 A ．U B ．R C.U R D.1R解析 q －t 图象的斜率表示电流I ，故C 选项正确． 答案 C3．对于欧姆定律，下列理解正确的是A ．由I ＝U/R 可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B ．由R ＝UI 可知，导体的电阻跟电压成正比，跟电流成反比C ．由U ＝IR 可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大D ．由R ＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析 导体的电阻由导体本身的因素所决定，与所加的电压、流过的电流无关，B 、D均错；导体两端的电压由电源所决定，C 错；由欧姆定律知，A 对． 答案 A4．横截面直径为d 、长为l 的导线，两端电压为U ，当这三个量中一个量改变时，对自由电子定向运动的平均速度的说法正确的是 A ．电压U 加倍时速度不变 B ．导线长度l 加倍时速度不变C ．导线横截面的直径d 加倍时速度不变D ．导线横截面的直径d 加倍时速度加倍解析 由I ＝nqvS 、U ＝IR 和R ＝ρls ，得U ＝ρlnqv ，可知C 正确．答案 C5．某用电器与供电电源距离L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积的最小值是 A.ρL U B.2ρLI U C.U ρLI D.2UL Iρ解析 由欧姆定律有R ＝U I ，由电阻定律有R ＝ρ2L S .联立解得S ＝2ρILU .B 正确．答案 B6．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为额定容量 54 L 最高水温 75℃ 额定功率 1 500 W 额定压力 0.7 MPa 额定电压220 V电器类别Ⅰ类A.6.8 A C ．4.4 A D ．0.23 A解析 由P ＝UI ，可知该电热水器在额定电压下处于加热状态时的电流为：21世纪教育网I ＝P U ＝1 500220 A ≈6.8 A ，故选项A 正确． 答案 A7．某厂研制的一种节能冰箱，一天的能耗只相当于一个25瓦的灯泡一天工作的能耗，如图7－1－9所示为该冰箱内的温度随时间变化的图象，则该冰箱工作时的功率为图7－1－9A．25 W B．50 WC．75 W D．100 W解析由冰箱内的温度随时间变化的图象可知，每小时冰箱要启动两次(20～30分钟，50～60分钟)，每次工作10分钟，共20分钟，一天工作时间为8小时，则有P×8＝25×24 W，解得P＝75 W.答案 C8．如图7－1－10所示，用输出电压为1.4 V、输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是图7－1－10A．电能转化为化学能的功率为0.12 WB．充电器输出的电功率为0.14 WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD．充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内解析充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误．答案ABC9．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率A．等于36 W B．小于36 W，大于9 WC．等于9 W D．小于9 W解析当灯泡两端加36 V的电压时，灯泡能够正常工作，消耗的电功率为36 W，此时灯泡的电阻为36 Ω.当灯泡两端加上18 V的电压时，灯泡不能正常工作，消耗的电功率必然小于36 W ，而此时灯丝的温度要比加36 V 时的低，则工作时的电阻必然小于36 Ω，则由公式P ＝U 2R 可以得出此时消耗的电功率要大于9 W ，故B 选项正确．答案 B10．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端电压U 变化的关系图象如图7－1－11(a)所示，将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端，三个用电器消耗的电功率相同，现将它们连接成如图(b)所示的电路，仍接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、P 1、P 2，它们之间的大小关系是图7－1－11A ．P 1＝4P 2B ．P 1＞4P 2C ．PD ＞P 2 D ．P D ＜P 2解析 连成图(b)所示的电路后，D 的电阻比原来连接时的大，由P ＝U 2R 知，P D ＜P 2，故C 错，D 对；由于I 1＝I 2＋I D ＜2I 2，由P ＝I 2R 知，P 1＜4P 2，故A 、B 均错． 答案 D二、计算题(本大题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)图7－1－12所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故．若把三个这样的灯泡串联后接到电压为12 V 的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻________．图7－1－12解析 把三个这样的灯泡串联后，每只灯泡得到的实际电压为123V ＝4 V ．由图可知，每只灯泡加上4 V 的实际电压时的工作电流均为I ＝0.4 A ，由此可以求出此时每只灯泡的实际电阻R ＝U I ＝40.4 Ω＝10 Ω.答案 0.4 A 都为10 Ω图7－1－1312．(18分)如图7－1－13所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压 U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，示数6 A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，示数为4 A ．求：(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 解析 (1)电炉子为纯电阻元件， 由欧姆定律I ＝U R ，得R ＝U I 1＝126 Ω＝2 Ω.其发热功率为：P R ＝UI 1＝12×6 W ＝72 W. (2)电动机为非纯电阻元件， 由能量守恒定律得UI 2＝I 22r M ＋P 输出 所以：r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552Ω＝1 Ω.(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：P 化＝UI 3－I 23r A ＝(12×4－42×2) W ＝16 W.答案 (1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W13.（10分）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm 2的金属丝a 、b 、c 的电阻率，采用如图所示的实验电路，M 为金属丝c 的左端点，O 为金属丝a 的右端点，P 是金属丝上可移动的接触点。
在实验过程中，电流表读数始终A I 25.1=。
电压表读数U 随OP 间距离x 的变化如下表：（1）绘出电压表读数U 随OP 间距离x 变化的图线； （2）求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较。
答案：（1）如图所示； （2）电阻率的允许范围：a ρ：m ⋅Ω⨯-61096.0~m ⋅Ω⨯-61010.1b ρ：m ⋅Ω⨯-6105.8~m ⋅Ω⨯-71010.1c ρ：m ⋅Ω⨯-61096.0~m ⋅Ω⨯-61010.1通过计算可知，金属丝a 与c 电阻率相同，远大于金属丝b 的电阻率。
解析：（1）以OP 间距离x 为横轴，以电压表读数U 为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U 随OP 间距离x 变化的图线。
（2）根据电阻定律S l R ρ=可得lSI U l S R ⋅=⋅=ρ。
m m a ⋅Ω⨯=⋅Ω⨯-⨯⨯⨯-=---6361004.110)6001000(25.11020.0)9.35.6(ρ m m b ⋅Ω⨯=⋅Ω⨯-⨯⨯⨯-=---736106.910)10002000(25.11020.0)5.61.7(ρ m m c ⋅Ω⨯=⋅Ω⨯-⨯⨯⨯-=---6361004.110)20002400(25.11020.0)1.77.9(ρ 通过计算可知，金属丝a 与c 电阻率相同，远大于金属丝b 的电阻率。
14.（2）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。
①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出U I -的图像。
x /mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2300 2400 U/V3.954.505.105.906.50 6.65 6.82 6.937.027.15 7.85 8.50 9.05 9.75②根据所画U I-的图像，可求得电流0.20I A=时电源的输出功率为________W。
（保留两位有效数）②实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。
在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是。
（R x阻值未知）答案：①如图所示②0.37③b c。