- 闭合电路的欧姆定律
- 共246题
如图所示的电路中，电阻R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，R4＝18 Ω，R3为滑动变阻器，A、B为变阻器两个端点，滑动触头P在B端时，电流表的读数为2.5 A，电源的输出功率为28.125 W，电源总功率为33.75 W。（共10分）
16.求电源电动势和内电阻；
17.当滑动触头P处在R3的中点时，电流表的读数为0.9 A，则R3的阻值是多少？
正确答案
电源电动势为9V，内电阻为0.4Ω；
解析
当滑动触头P处在B端时，R3和R4均被短路，电路如图甲所示。根据并联电路的分流原理，通过R1的电流
干路中电流I＝I1＋I2＝1.25 A＋2.5 A＝3.75 A
又因P总＝P出＋I2r，即33.75 W＝28.125 W＋(3.75)2r
解得r＝0.4 Ω
外电阻R＝
电源电动势E＝IR＋Ir＝9 V
考查方向
闭合电路的欧姆定律．
解题思路
由图看出当滑动触头P处在B端时，R3和R4均被短路，R1和R2并联，根据并联电路的分流原理，求出通过R1的电流，得到干路电流，由电源的总功率与输出功率之差等于电源内电路消耗的功率，求解内电阻，由闭合电路欧姆定律求解电动势．
易错点
分析时要抓住电流表内阻不计，相当于导线，将R3短路．在理清电路结构的基础上，再根据电流关系、功率关系求解．本题也可以由P总=EI求解电源的电动势．
正确答案
当滑动触头P处在R3的中点时，电流表的读数为0.9A，则R3的阻值是18Ω．
解析
当触头处在R3的中点时，电路如图乙所示，变阻器R3的上半部分被短路，由于两并联支路上的电压相等得(＋R2)I2′＝R1I1′
又I1′R1＝E－(I2′＋I1′)r，解得I1′＝1.35 A，Rx＝9 Ω
所以R3＝2Rx＝18 Ω
考查方向
闭合电路的欧姆定律．
解题思路
当触头处在R3的中点时，电路如图乙所示，变阻器R3的上半部分被短路，画出等效电路图．
易错点
分析时要抓住电流表内阻不计，相当于导线，将R3短路．在理清电路结构的基础上，再根据电流关系、功率关系求解．本题也可以由P总=EI求解电源的电动势．
7．如图所示，电源电动势为4 V，内阻为1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝4 Ω，电流表的内阻不计，闭合S，电路达到稳定状态后，电容器两极板间电压为( )
正确答案
解析
电流表的内阻不计，R2和R3被电流表短路，根据闭合电路欧姆定律：
考查方向
闭合电路的欧姆定律；电容器与电容
解题思路
由题意可知，电流表的内阻不计，R2和R3被电流表短路，根据闭合电路欧姆定律去求电流表的读数．电容器并联在R1的两端，电容器两端的电压等于R1两端的电压，根据Q=CU1求电容器所带的电荷量.
易错点
电流表是理想电流表，抓住R2和R3被电流表短路，是分析和求解的关键.
教师点评
本题考查了闭合电路的欧姆定律；电容器与电容，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与电路的动态分析，电容器的动态分析等知识点交汇命题.
知识点
19.1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机（图甲)。它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上第一台发电机。图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，回路的 总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
A.铜盘沿顺时针方向匀速转动，由右手定则可知，电流从C流向D，所以铜片D的电势高于铜片C的电势，故A正确;
B.铜盘匀速转动，角速度不变，由
C.角速度增大1倍，由
D.由
考查方向
法拉第电磁感应定律;磁通量
解题思路
铜盘沿顺时针方向匀速转动,根据右手定则可判断出C到D的电流方向，从而判断出C点与D点的电势高低；铜盘匀速转动，由
易错点
根据
教师点评
本题考查了法拉第电磁感应定律;磁通量，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与电势、能量转化等知识点交汇命题.
知识点
15．如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值，已知图线的斜率为k．若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路．用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．（共6分）
（1）根据图甲，温度为t（t＞0℃）时电阻R的大小为__________．
（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、R′（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=__________．
（3）如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值__________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）．
正确答案
（1）R0+k t；（2）t=
解析
（1）已知图线的斜率为k，根据数学知识得：电阻R的大小为 R=R0+kt．
（2）根据闭合电路欧姆定律得：
联立得:
（3）由上看出，t与I是非线性关系，与欧姆表类似，温度t的刻度是不均匀的，左密右疏，则知若指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值小于15℃．
考查方向
闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理
解题思路
（1）已知图线的斜率为k，根据数学知识得到电阻R的大小．
（2）根据闭合电路欧姆定律得到电流I与R、E、R′、r的关系式，将（1）中R与t的关系代入，即可得到温度t与电流I的关系式．
（3）根据温度刻度是否均及疏密情况，确定测量值与15℃的大小关系.
易错点
根据图象得到电阻R的表达式，抓住“金属电阻温度计”的刻度与欧姆表类似，分析刻度是否均匀.
教师点评
本题考查了闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理等知识点，在近几年的各省高考题出现的频率比较高，常于图象等知识点交汇命题.
知识点
如图甲所示，在粗糙的水平面上有一滑板，滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈，匝数N＝10，边长L＝0.4m，总电阻R=1Ω，滑板和线圈的总质量M＝2kg，滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5，前方有一长4L.高L的矩形区域，其下边界与线圈中心等高，区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场，磁感应强度大小按如图乙所示规律变化，现给线圈施加一水平拉力，使线圈以速度v=0.4m/s匀速通过矩形磁场，t=0时刻，线圈右侧恰好开始进入磁场。g=10m/s2。求：
26.t=0.5s时线圈中通过的电流；
27.线圈全部进入磁场前瞬间所需拉力的大小；
28.线圈穿过图中矩形区域过程拉力所做的功。
正确答案
0.4A(4分)
解析
线框切割磁感线产生的感应电动势为：
由闭合电路欧姆定律得：
考查方向
闭合电路欧姆定律；法拉第电磁感应定律
解题思路
导体
易错点
注意导体的切割长度，N匝相当于产生的电动势串联.
教师点评
本题考查了闭合电路欧姆定律；法拉第电磁感应定律，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功、能量转化等知识点交汇命题.
正确答案
10.8N (6分)
解析
线框因匀速运动将要全部进入前右边导线所受向左的总安培力：
上边导线所受向下的总安培力：
滑动摩擦力
故拉力：F= F1+f =10.8N
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力;滑动摩擦力;共点力平衡的条件及其应用
解题思路
根据安培力计算公式分别求出右边导线与上面导线在磁场中受的力，根据滑动摩擦力公式计算出摩擦力，最后根据共点力的平衡条件解答.
易错点
关键要注意导体框上面的导线受到的安培力方向向下，导至滑板对地面的正压力变大.
教师点评
本题考查了通电直导线在磁场中受到的力——安培力;滑动摩擦力;共点力平衡的条件及其应用，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与功、牛顿第二定律等知识点交汇命题.
正确答案
20.16J(10分)
解析
进入过程外力所做的功：
在磁场中运动时：
线框中形成顺时针电流：
线框上边受到向上的最大力
拉力做的功
3s后无电流，拉力做功W=2µMgL=8J
整个过程做的总功W =（4.24+7.92+8）J=20.16J
考查方向
通电直导线在磁场中受到的力——安培力;法拉第电磁感应定律;闭合电路欧姆定律；功; 楞次定律；左手定则
解题思路
由功的计算公式得进入磁场时外力做的功，当全进入磁场时，由法拉第电磁感应定律求出电动势，由楞次定律及左手定则可得此时的安培力的方向，根据导线框的运动状态结合功的试算公式求出此时拉力做的功；在3s后由于无电流，再求出此阶段拉力做的功，最后把三个阶段的功相加即可.
易错点
关键研究清楚导体框的在三个阶段的受力情况，分别计算出各阶段的功.
教师点评
本题考查了功的计算，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与共点力的平衡条件，动能定理，功能关系等知识点交汇命题.
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