高中物理闭合电路的欧姆定律试题(有答案和解析)
一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律
1．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1Ω的导体棒ab垂直放在宽度为0.2m的导体框上。电源E是用很多工作电压为4V的18650锂电池串联而成的，不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab恰可做匀速直线运动，若ab需要克服400N的阻力做匀速运动，问：
（1）按如图所示电路，ab会向左还是向右匀速运动？ （2）电源E相当于要用多少节锂电池串联？
【答案】（1）向右；（2）100节 【解析】 【分析】 【详解】
(1)电流方向由a到b，由左手定则可知导体棒ab受到向右的安培力，所以其向右匀速运动。
(2)ab做匀速运动，安培力与阻力相等，即
BIL?F阻?400N
解得
I?400A
则
U?IR?400V
电源E相当于要用锂电池串联节数
n?
U400??100节 E42．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
I?由闭合电路欧姆定律
U外4?A?1.0A R4E?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
R并?电路中的总电流
4?6?2.4? 4?6I??所以路端电压
E4.8?A=1.5A R并?r2.4?0.8U??I?R并?1.5?2.4V?3.6V
3．如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr，P1和P2分别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2= r时，求： (1)Ir∶I1∶I2等于多少 (2)Pr∶P1∶P2等于多少
【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1。 【解析】 【详解】
(1)设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。 由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故
I1=I2=
即
1I 2Ir∶I1∶I2=2：1：1
(2)根据公式P=I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即
Pr：P1：P2=4：1：1
4．如图所示电路中，电源电动势E＝16V，内电阻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：
U2?I2R2
整个回路的总电流：
I?E?U2 R1?r路端电压为：
U?E?Ir
代入数据得：U?15V； (2)对R3：
R3?U2 I3总电流：
I?I2?I3
代入数据得：R3?10Ω R3消耗的电功率：
2P3?I3R3
代入数据得：P3?3.6W。
5．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．计算： （1）定值电阻R2的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）电源的电动势和内阻．
【答案】（1）5Ω（2）300Ω （3）20V；20Ω 【解析】 【详解】
（1）当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：
R2?UB4???5? IB0.8（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出：
R?UA16???80? IA0.2R?R1R3+R2 R1+R3代入数据解得滑动变阻器最大阻值
R3?300?
（3）由闭合电路欧姆定律得：
E?U+Ir
将图像中A、B两点的电压和电流代入得：
E?16+0.2r
E?4+0.8r
解得
E?20V r?20?
6．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
E?3V， ?vr??0.5?；
?t(2)由电路的路端电压与负载的关系：
U?E?Ir?2V
非纯电阻元件，根据能量守恒定律：
2UI?P出?IR
所以
2P出?UI?IR?3W
7．如图所示，图线AB是某闭合电路的路端电压随电流变化的关系图线， OM是某定值电阻R的伏安特性曲线，由图求：
（1）R的阻值；
（2）处于直线OM与AB交点C时电源的输出功率； （3）电源的最大输出功率。 【答案】（1）【解析】 【分析】
（1）根据伏安特性曲线的斜率求出电阻的阻值．
（2）交点对应的电压和电流为电源输出电压和输出电流，根据P=UI求出电源的输出功率．
（3）当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大．
（2）8W （3）9W
高中物理闭合电路的欧姆定律试题(有答案和解析)
