高中物理闭合电路的欧姆定律易错剖析.docx

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1、高中物理闭合电路的欧姆定律易错剖析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R1=R2=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)E12V(2)U=7.5V【解析】【详解】(1)当P滑到a端时，R外1R1RR24.5RR2电源输出功率：2E2PIR外1(）R外1R外1r当P滑到b端时，R外2R1R12.

2、5电源输出功率：PI2R外2E2(）R外2R外2r得：r7.5E12V(2)当P滑到b端时，EI0.6AR外2r电压表示数：UEIr7.5V2．如图所示电路中，R19Ω，R230Ω，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R3的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω【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：U(I1IR2)R1R3IR2解得：R315Ω(2)由图可知，当开关S闭合时

3、，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：EU(I1IR2)r11.40.6rR3S断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：EI2(R1R2r)0.3(39r)联立解得：E12Vr1Ω3．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U外4IA1.0AR4由闭合电路欧姆定律EI(Rr)代入数据解得r=0.8Ω当外电路并联一个6.0Ω的电阻时46R并2.446

4、电路中的总电流E4.8IA=1.5AR并r2.40.8所以路端电压UIR并1.52.4V3.6V4．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板、B间的距离为，金属板Ad长为L，在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m，带负电，电荷量为q．要使液滴从B板右侧边缘射出电场，电动势E是多大？(重力加速度用g表示)【答案】E2md2v022mgdqL2q【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律得IEERR2RE两金属板间电压为UBA＝IR＝2由牛顿第二定律得qUBA－

5、mg＝mad液滴在电场中做类平抛运动，有0d12L＝vt22at联立解得E2md2v022mgd2qqL【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．5．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)。直流电机的线圈电阻R=0.25Ω，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数I=2A，求：（1）电源的电动势E及内阻r；（2）直流电机输出功率P．【答案】（1）3V；0.5Ω（2）3W【解析】【详解】(1)由图b可知E3V，rv；

6、0.5t(2)由电路的路端电压与负载的关系：UEIr2V非纯电阻元件，根据能量守恒定律：UIP出I2R所以PUII2R3W出6．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，电源内电阻r=1Ω，闭合开关S，理想电流表的示数I2=0.4A．求：（1）电阻R3两端的电压U3；（2）流过电阻R1的电流I1的大小；（3）电源的总功率P．【答案】（1）6.0V（2）0.6A（3）7.2W【解析】【详解】（1）电阻R3两端有电压为U3I2R20.4156.0（V）（2）通过电阻R3的电流大小：U3I30.2AR

7、3流过电阻R1的电流大小为：I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A（3）电源的电动势为：EI1rI1R1U30.610.69612V电源的总功率为P=I1E=7.2W2或PI1rR1R2//R3=7.2W7．如图所示，电阻R1＝2Ω，小灯泡L上标有“3V1.5W，电”源内阻r＝1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0（大小未知），当触头P滑动到最上端a时安培表的读数为lA，小灯泡L恰好正常发光，求：(1)滑动变阻器的最大阻值R0；(2)当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率．【答案】（1）6Ω（2）12W；

8、8W【解析】【分析】【详解】（1）当触头P滑动到最上端a时，流过小灯泡L的电流为：ILPL0.5AUL流过滑动变阻器的电者呐：I0IAIL0.5A故：R0UL6I0（2）电源电动势为：EULIA(R1r)6V当触头P，滑动到最下端b时，滑动交阻器和小灯泡均被短路．电路中总电流为：IE2AR1r故电源的总功率为：PEI12W总输出功率为：P出EII2r8W8．