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)及解析
一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律
1．如图(1)所示 ，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)
(1)通过电阻R的电流方向和大小； (2)电压表的示数．
【答案】（1）电流的方向为B?A；7.9A； （2）47V 【解析】 【分析】 【详解】
（1）由楞次定律得电流的方向为B?A 由法拉第电磁感应定律得
E?nd???B?B0.3?0.2?nS磁场面积S??(2)2而?T/s?1T/s ?t?t2?t0.2?0.1E?7.9A R?r（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V
根据闭合电路的欧姆定律I?
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
U?E?Ir?12V P?UI?120W
（2）电动机启动瞬间车灯两端电压
U'?E?I?r?9 V
车灯的电阻
U'R??1.2?
IU?2P???67.5W
R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。
3．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω时，电压表读数为U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为U2＝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Pm为多少？ 【答案】（1）E=6 V r=1 Ω （2）当R=r=1 Ω时，Pm=9 W 【解析】 【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律E?U?Ir得：
E?U1?U1r，代入得E?4?4?4?2r①， R12E?U2?U2r，代入得：E?5?5r?5?r②， R25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
E2E262电源的输出功率最大为：Pm?IR?()r??W?9W；
2r4r4?12
4．如图所示，电路中电阻R?10?，电源的内电阻r?2?，灯泡L上标有“3V 0.25A”的字样，闭合开关S，灯泡正常发光．求：
（1）灯泡的功率； （2）电源的电动势； （3）电源的总功率；
【答案】(1) 0.75W (2) 6V (3) 1.5W 【解析】 【详解】
（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为 U=3V，电流为 I=0.25A 所以灯泡的功率为 P=UI=0.75W （2）由闭合电路欧姆定律得：
电源的电动势 E=U+I（R+r）=3+0.25×（10+2）=6V （3）电源的总功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.
5．如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100μF，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：
(1) S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向； (2) S闭合后流过R3的总电荷量． 【答案】(1) g，方向竖直向上 (2)4×10－4C
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)及解析
