高中物理部分电路欧姆定律专项训练100(附答案)

1、高中物理部分电路欧姆定律专项训练 100(附答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图所示的闭合电路中，电源电动势E=12V,内阻r=1 Q,灯泡A标有6V 3W ,灯泡B标有“4V4W ,当开关S闭合时A、B两灯均正常发光.求： Ri与R2的阻值分别为多 少？0【答案】R与心的阻值分别为3 和2 a【解析】 试题分析：流过 E及B灯的电流%=乌 =1金，所以是:二3p流过A灯的电流=由闭合电路欧姆定律:解得：凡二3。.考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻, 根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流.

2、2. 一根馍铭合金丝的两端加 6V的电压时，通过它的电流是 2A,求：(1)它的电阻是多少？(2)若通电时间为20s,那么有多少库仑的电荷量通过它？(3)如果在它两端加 8V的电压，则这合金丝的电阻是多少？【答案】(1) 3Q ( 2) 40C (3) 3a【解析】试题分析：(1)根据欧姆定律得，合金丝的电阻 R=U/I=3Q(2)通过合金丝的电荷量 Q=It=2 X 20=40C(3)导体的电阻与其两端的电压及通过它的电流无关，所以电阻仍为R= 3QO考点：电流；欧姆定律【名师点睛】题考查欧姆定律以及电流的定义，要注意明确电阻是导体本身的性质，与导 体两端的电压和电流无关。3.有人为汽车设计

3、的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示，当汽车减速时，线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速，同时产生电能储存备用.图 1中，线圈的匝数为 n, ab 长度为L1, bc长度为L2 .图2是此装置的侧视图，切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90 .某次测试时，外力使线圈以角速度少逆时针匀速转动，电刷 M端和N端接电流传感器，电流传感器记录的i-t图象如图3所示(I为已知量)，取ab边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻三0 .不计线圈转动轴处的摩擦极；(2)求闭合电路的总电阻式和外力做功的平均功率尸；【答案】(1) nBLiLzco,电刷M接电源正极；(2) R= 血2

4、 , P= 1nBL1L2 I【解析】(1)有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动，故根据切割公式，有E=2nBlJv1 ,其中v= wL22解得 E=nBLL2 co根据右手定则，M端是电源正极(2)根据欧姆定律，电流：I =RnBL1L2解得R=一IC线圈转动一个周期时间内，产生电流的时间是半周期，故外力平均功率P= -I2R1解得 P= - nBL1L2 I2.如图所示，灵敏电流计的内阻 Rg为500Q,满偏电流为Ig为1mA当使用a、b两个端 点时，是量程为I1的电流表，当使用 a、c两个端点时，是量程为12的电流表；当使用 a、 d两个端点时，是量程为 U的电压表。已知电阻 R

5、、R2、R的值分别为0. 5Q, 2a和 100Qo求量程I 1、I 2、U的值I2 201mA U 20.6VIg(Rg R2) (Ii Ig)RIg)(R R2)I2201mA【答案】I1 1.005A 【解析】试题分析：接ab时满足I3R3U接ac时满足 igRg (I2 解得：Ii 1.005A 接ad时满足 IgRg且 IgRg (Ig)(R R2)解得：U 20.6V考点：多用电表的原理【名师点睛】.对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质.一段横截面积为S长为l的直导线，单位体积内有 n个自由电子，一个电子电量为 e

6、.该导线通有恒定电流时，导线两端的电势差为U,假设自由电子定向移动的速率均为 v.(1)求导线中的电流I;(2)所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功.为了求解在时 间t内电流做功 W为多少，小红和小明给出了不同的想法：小红记得老师上课讲过，W=UIt,因此将第(1)问求出的I的结果代入，就可以得到 W的表达式.但是小红不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的.小明提出，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强， 即E ,设导体中全部电荷为 q后，再求出电场力做的功 W qEvt=qUvt ,将q代ll换之后，小明没有得出

7、 W=UIt的结果.请问你认为小红和小明谁说的对？若是小红说的对，请给出公式的推导过程；若是小明说的对，请补充完善这个问题中电流做功的求解过程.(3)为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量.若已知该导线中的电流密度为j,导线的电阻率为p,试证明：U j .l【答案】(1) I neSv(2)见解析(3)见解析【解析】(1)电流定义式I Q,在t时间内，流过横截面的电荷量Q nSvte,因此I neSv;(2)小红和小明说的都有一定道理 Q ,，一a.小红说的对.由于I ,，在t时间内通过某一横截面的电量Q=It,对于一

8、段导线来说，每个横截面通过的电量均为Q,则从两端来看，相当于 Q的电荷电势降低了 U,则W QU UIt .b.小明说的对.恒定电场的场强E 孑，导体中全部电荷为 q nSle ,电场力做的功 W qEvt=q Uvt nSelU-vt nSevUt ； ll又因为I neSv,贝UW UIt .(3)由欧姆定律：、U IR,、由电阻定律：R - - Sntt l U I则 u I g，则-pW ；由电流密度的定义：j Q L； St S j ； l6.如图所示，Ri = 2 Q R2=3帛滑动变阻器最大值R3=5则当滑动触头从 a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少?【答案】2A【解析】

9、2 x (8 x)10设触头上部分电阻为 xQ,则下部分为(5-x) ，总电阻2 x (8 x)R 2 x 8 x10由数学知识可知当 2+x=8-x时，即x=3时，R最大，此时Rmax=55 Q =2.5 Q安培表的示数最小IminRmaxA 2.52A【点睛】外电路的总电阻与局部电路电阻的变化是一致的，当局部电阻增大时，总电阻也增大，本 题就根据这个特点进行分析.7.在如图所示的电路中,A B两端的电压为U = 6V, R 2 , R2 3 ，滑动变阻器R的最大阻值为5 ，小灯泡的电阻为10,电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头P在R上滑动时，电流表与电压表的示数变化的范围是多少？v*

10、rI1.ua TH【答案】电流表示数变化范围是 0.60.72A,电压表示数变化范围是 02.4V【解析】【详解】当P在最上端时，电路的电阻最小，此时RminRiR2RRlRRL253U 6 3I max 一 一 A 0.72ARmin 25电压表示数maxI maxRRLRRl5 100.72 V 2.4V5 10当P在最下端时，电路的电阻最大RmaxR1 R2 R 10U 6Imin - -A 0.6ARmax10电压表示数最小，Umin 0所以电流表示数的变化范围是0.60.72A,电压表示数的变化范围是02.4V 8.如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用 。、A两接线柱

11、时，量程为 3V;当使用O、B两接线柱时，量程为 15V.已知电流计的内电阻 Rg=500 0,满偏电流 Ig=100科A求分压电阻 R1和R2的阻值.此45【答案】2.95 10,1.2 10【解析】【分析】【详解】 本题的关键是明确电压表是电流表与分压电阻串联而改装成的，当电压表达到量程时通过 电流表的电流应为满偏电流，然后根据串并联规律求出分压电阻的大小即可.解：串联分压电路的特点就是电流相同，在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经 过 表头”的电流均为满偏电流.根据串并联规律，接 。、A时：Ig= ,解得R =- -R =-500 =2.95 XIO41 U 10。Mio 0接O、

12、B时：Ig= _也,解得R JR廿R?隹二-尺-R产500- 2. 95 XloL ioP 工告JOO山9.某同学通过实验测定一个阻值约为5a电阻Rx的阻值.（1）现有电源（3V,内阻可不计卜滑动变阻器（010 标定电流1A）、开关和导线若干，以及下 列电表：A.电流表（0-3A,内阻约0.025 Q）B.电流表（0-0.6A,内阻约0.125Q）C.电压表（0-3V,内阻约3k Q）D.电压表（0-15V,内阻约15k Q）为减小测量误差，在实3中，电流表应选用，电压表应选用 （填器材前的字母）;实验 电路应采用下图中的 （填甲”或忆”）.*r1此一j Si用正乙或（2）接通开关，改变滑动变

13、阻器的滑片位置 ，某次电表示数如图所示，对应的电流表示数 =A,电压表示数 U=V计算可得该电阻的测量值Rx=Q.【答案】B C 甲 0.50 2.60 5.2【解析】【详解】(1) 12电源电动势约为3V ,所以电压表选择 C,根据欧姆定律：5 3I0 A 0.6ARo 5可知电流表选择 B即可；3计算电表内阻和待测电阻的关系：3k-5a5a 0.125a可知电压表的内阻远大于待测电阻，分流较小，电流表应采用外界法，即甲图;(2) 4电流表分度值为 0.02A ,所以电流表读数为：0.50A;5电压表分度值为0.1V,所以电压表读数为：2.60V ；6根据欧姆定律：2.600.5010.如图

14、所示，A、B间电压U 3V, Ri(1)电路中A、B间总电阻.通过R4的电流I4.(3) R3两端的电压.5Q, R2 R3 10 Q, R4 4 Q 求:【答案】(1) 10 a (2) 0.3A (3) 1.8V【解析】【详解】(1)图中，电阻 R与R2串联后的总电阻与R3并联，并联后的总电阻与 R4串联，故电路中A、B间总电阻:R1R2 R3R2R3R45 10 105 10 104 10a(2)通过R4的电流强度为干路电流，根据欧姆定律，有:(3) R3两端的电压:I4 IR 100.3AUi UI4R43 0.3 4 1.8V. AB两地间铺有通讯电缆，长为 L,它是由两条并在一起彼

15、此绝缘的均匀导线组成的, 通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置:令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻Ra；(2)令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻Rb；在A端的双线间加一已知电压Ua,在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压Ub.试由以上测量结果确定损坏处的位置.RaL(Ub Ua)(Ra Rb)Ua 2RaUb设双线电缆每单位长度的电阻为r,漏电处电阻为 R,漏电处距A端为x,则由电阻定律应有：RA=2rx+R, RB=2r(L i)+R由欧姆定律，可知RR 2rxUa解得：XRaL Ub UaRaRb Ua2RaU b.在图示电路中，稳压电源的电压U=9V,电阻R1=9 Q, R2为滑动变阻器，电流表为理想S断开时，求:电表.小灯泡L标有“6V 6W字样，电阻随温度的变化不计.电键(1)电流表的示数I;(2)小灯泡L的实际功率Pl;(3)闭合电键S,为使小灯泡L正常发光，滑动变阻器 R2接入电路的阻值是多少？ 【答案】 (1) 0.6A (2) 2.16W (3) 4.5 Q【解析】【详解】 TOC o 1-5 h z U2U2 36P = Rl = - = = 6/1由可得：26ff 9I当开关断开时，由欧姆定律可得：一再