(物理)物理闭合电路的欧姆定律提高训练.docx

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1、（物理）物理闭合电路的欧姆定律提高训练一、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2R1R12.5电源输出功率：PI2R外2E2(）R外2R外2r得：r7.5E12V(2

2、)当P滑到b端时，EI0.6AR外2r电压表示数：UEIr7.5V2．如图所示的电路中，电源电动势E12V，内阻r＝0.5ΩR0Ω，电＝，电动机的电阻＝1.0阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，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U1I＝R1＝2A(2)电动机两端的电压为U＝E－Ir－U1=(12－2×0.－54.0)V＝7V电动机消耗的电功率为P电＝UI＝7×2W＝14W电动机的热功率为P热＝I2R0＝22

3、×1W＝4W电动机输出的机械功率P机＝P电－P热＝10W(3)电源释放的电功率为P释＝EI＝12×2W＝24W有用功率P有＝UII2R122W电源的工作效率P有=91.7%P释3．如图所示，电源的电动势E110V，电阻R121，电动机绕组的电阻R0.5，开关S1始终闭合．当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻r；（2）开关S2闭合时电动机的效率。【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。【解析】【详解】（1）S2断开时R1消耗的功率为P1525W，则E2P1R1R1r代入数据得r=1Ω（2）S2闭合时R1两端的

4、电压为U，消耗的功率为P2336W，则P2U2R1解得U=84V由闭合电路欧姆定律得EUIr代入数据得I=26A设流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，则I1U4AR1又I1I2I解得I2=22A则电动机的输入功率为PMUI2代入数据解得PM1848W电动机内阻消耗的功率为PRI22R代入数据解得PR242W则电动机的输出功率PPMPR1606W所以开关S2闭合时电动机的效率P86.9%100%PM4．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E6V，电源内阻r1，电阻R3，重物质量m0.10kg，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

5、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10m/s2).求：12串联入电路的电动机内阻为多大？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）2；（2）1.5m/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WEIt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E6V，电源内阻r1，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

6、IEU65r1A1电动机的电阻RMUIR5132I12当重物匀速上升时，电压表的示数为UEU'5.5V，电路中电流为I'0.5Ar电动机两端的电压为UMEI'Rr60.531V4V故电动机的输入功率PUMI'40.52W根据能量转化和守恒定律得UMI'mgvI'2R代入解得，v1.5m/s3匀速提升重物3m所需要的时间th32s，v1.5则消耗的电能WEI't60.526J【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．如图所示电路中，电源电动势E＝16V，内电

7、阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω。开关闭合后，理想电流表A的示数为0.4A。求：(1)电源的路端电压；(2)电阻R3的阻值和它消耗的电功率。【答案】(1)15V，(2)10Ω，3.6W。【解析】【详解】(1)对R2根据欧姆定律：U2I2R2整个回路的总电流：I路端电压为：EU2R1rUEIr代入数据得：U15V；(2)对R3：R3U2I3总电流：II2I3代入数据得：R310ΩR3消耗的电功率：P3I32R3代入数据得：P33.6W。6．有一个100