1、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1的直流电源，三个电阻的阻值均为4，电容器的电容为20F，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R2的电荷量。【答案】(1)6.410-5C；(2)【解析】【分析】【详解】(1)当电键S闭合时，电阻、被短路，据欧姆定律得电流表的读数为电容器所带电荷量(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路、并联后与串联，由于各个电阻相等，则通过的电荷量为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
2、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，2【解析】【详解】当开关接a时，电路中的电流为I1=A=0.5A.由闭合电路欧姆定律得E=U1I1r当开关接b时，电路中的电流为I2=A=1A.由闭合电路欧姆定律得E=U2I2r联立解得E=6Vr=2.3如图所示的电路中，电源电动势E12 V，内阻r0.5 ，电动机的电阻R01.0 ，电阻R12.0。电动机正常工作时，电压表的示数U14.0 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
3、作时，总电流为I 2A(2)电动机两端的电压为UEIrU1=(1220.54.0) V7 V电动机消耗的电功率为P电UI72 W14 W电动机的热功率为P热I2R0221 W4 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EI122 W24 W有用功率P有电源的工作效率4电源的电动势为4.8V、外电阻为4.0时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0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4.0时，根据欧姆定律可知电流由闭合电路欧姆定律代入数据解得r=0.8当外电路并联一个6.0的电阻时电路中的总电流所以路端电压5如图所示，
4、电流表A视为理想电表，已知定值电阻R0=4，滑动变阻器R阻值范围为010，电源的电动势E=6V闭合开关S，当R=3时，电流表的读数I=0.5A。（1）求电源的内阻。（2）当滑动变阻器R为多大时，电源的总功率最大?最大值Pm是多少?【答案】（1）5；（2）当滑动变阻器R为0时，电源的总功率最大，最大值Pm是4W。【解析】【分析】【详解】（1）电源的电动势E=6V闭合开关S，当R=3时，电流表的读数I=0.5A，根据闭合电路欧姆定律可知：得：r=5（2）电源的总功率P=IE得：当R=0，P最大，最大值为，则有：W6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
5、=0.25，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；0.5（2）3W【解析】【详解】(1)由图可知，；(2)由电路的路端电压与负载的关系：非纯电阻元件，根据能量守恒定律：所以7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d4cm，电源电动势E24V，内电阻r1，电阻R15，闭合开关S待电路稳定后，一带电量q1105C，质量m2104kg的小球恰好静止于两板之间取g10m/s2求：（1）两板间的电压；（2）滑动变阻器接入电路的阻值【答案】（1）8V（2）8【解析】【详解】(1)对小球，由平衡条
6、件得：，又，整理并代入数据解得：；(2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为，由闭合电路欧姆定律得：，而，则得：，代入数据可得：，解得：。答：(1)两板间的电压为8V；(2)滑动变阻器接入电路的阻值为8.8光伏发电是一种新兴的清洁发电方式，预计到2020年合肥将建成世界一流光伏制造基地，打造成为中国光伏应用第一城。某太阳能电池板，测得它不接负载时的电压为900mV，短路电流为45mA，若将该电池板与一阻值为20的电阻器连接成闭合电路，则，(1)该太阳能电池板的内阻是多大？ (2)电阻器两端的电压是多大？(3)通电10分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大？【答案】(1) 20 (2) 0.45
7、V (3) 6.075J【解析】【详解】(1)根据欧姆定律有：，解得：；(2)闭合电路欧姆定律有：，解得：；(3)由焦耳定律有：，解得：。答：(1)该太阳能电池板的内阻；(2)电阻器两端的电压；(3)通电10分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量。9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，电源电动势，内电阻，电阻，闭合开关S，待电路稳定后，一带电量C, 质量的小球恰好静止于两板之间取，求：（1）两板间的电压为多少（2）此时，滑动变阻器接入电路的阻值为多少【答案】（1）8V（2）8【解析】【详解】试题分析：(1)由题意可知小球恰好静止于两板之间，一小球为对象，受到重力和电场力二
8、力平衡，所以有，故：；(2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为，由闭合电路欧姆定律可得电路中的电流为，得：。10如图所示,电源电动势 E=10V,内阻 r=1,定值电阻 R1=3。电键 S断开时,定值电阻 R2的功率为 6W,电源的输出功率为 9W。电键 S 接通后,理想电流表的读数为 1.25A。求出：（1）断开电键S时电流表的读数；（2）定值电阻 R3的阻值。【答案】(1)1A (2)【解析】【详解】（1）电键断开时，电阻R1消耗的功率为：根据解得（2）由闭合电路的欧姆定律 解得11如图所示的电路中，电源电动势为，内电阻为，外电路电阻为，闭合电键S后，求：通过电阻R的电流强度I；电阻R两端的
9、电压U；电阻R上所消耗的电功率P【答案】（1）0.5A（2）5V（3）2.5W【解析】【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得通过电阻R的电流强度为：（2）电阻R两端的电压为：U=IR=0.510V=5V（3）电阻R上所消耗的电功率为：P=I2R=0.5210W=2.5W12在如图所示的电路中，R13，R26，R31.5，C20F，当开关S断开时，电源的总功率为2W；当开关S闭合时，电源的总功率为4W，求： (1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S时，电源的输出功率；(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？【答案】(1) , （2）3.5W（3） ,0【解析】【分析】断开S，R2、R3串
10、联，根据闭合电路欧姆定律求解出电流和电功率表达式；S闭合，R1、R2并联再与R3串联，再次根据闭合电路欧姆定律求解出电流和电功率表达式；最后联立求解；闭合S时电源的输出功率为P=EI-I2r；S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压，求解出电压后根据Q=CU列式求解【详解】（1）S断开，R2、R3串联根据闭合电路欧姆定律可得：总功率为：S闭合，R1、R2并联再与R3串联，总外电阻根据闭合电路欧姆定律可得：所以总功率为：联立解得：E=4V，r=0.5（2）闭合S，总外电阻R=3.5干路电流为输出功率P出=EI-I2r=41-10.5=3.5W（3）S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压：可得电量为：Q=CU2=2010-63=610-5C【点睛】本题首先要理清电路结构，然后结合闭合电路欧姆定律和电功率表达式列式分析
