高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路中，19ΩR =，230ΩR =，开关S 闭合时电压表示数为11.4V ，电流表示数为0.2A ，开关S 断开时电流表示数为0.3A ，求：(1)电阻3R 的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω （2）12V 1Ω【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：21123()IR U I R IR R =++ 解得： 315ΩR =(2) 由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得：12V E =1Ωr =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12V U E Ir =-=120W P UI ==（2）电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻'1.2U R I==Ω 267.5W RU P ''== 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，电源的电动势110V E =，电阻121R =Ω，电动机绕组的电阻0.5R =Ω，开关1S 始终闭合．当开关2S 断开时，电阻1R 的电功率是525W ；当开关2S 闭合时，电阻1R 的电功率是336W ，求：（1）电源的内电阻r ；（2）开关2S 闭合时电动机的效率。

【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。

【解析】【详解】（1）S 2断开时R 1消耗的功率为1525P =W ，则2111E P R R r ⎛⎫= ⎪+⎝⎭代入数据得r =1Ω（2）S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为2336P =W ，则 221U P R = 解得U =84V由闭合电路欧姆定律得E U Ir =+代入数据得I =26A设流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，则114U I R ==A 又 12I I I +=解得I 2=22A则电动机的输入功率为M 2P UI =代入数据解得M 1848P =W电动机内阻消耗的功率为2R 2P I R =代入数据解得R 242P =W则电动机的输出功率M R P P P '=-=1606W所以开关2S 闭合时电动机的效率M100%86.9%P P η'=⨯= 4．如图所示，在A 、B 两点间接一电动势为4V ，内电阻为1Ω的直流电源，电阻1R 、2R 、3R 的阻值均为4Ω，电容器的电容为30F μ，电流表内阻不计，当电键S 闭合时，求：（1）电流表的读数．（2）电容器所带的电量．（3）断开电键S 后，通过2R 的电量．【答案】（1）0.8A ；（2）59.610C -⨯；（3）54.810C -⨯【解析】试题分析：当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律求出流过3R 的电流，即电流表的读数．电容器的电压等于3R 两端的电压，求出电压，再求解电容器的电量．断开电键S 后，电容器通过1R 、2R 放电，1R 、2R 相当并联后与3R 串联．再求解通过2R 的电量．（1）当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律得： 电流表的读数340.841E I A A R r ===++ （2）电容器所带的电量653330100.849.610Q CU CIR C C --===⨯⨯⨯=⨯（3）断开电键S 后，电容器相当于电源，外电路是1R 、2R 相当并联后与3R 串联．由于各个电阻都相等，则通过2R 的电量为51 4.8102Q Q C -==⨯'5．如图所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V 和0.4A ．当S 断开时，它们的示数各改变0.1V 和0.1A ，求电源的电动势和内电阻．【答案】E ＝2 V ，r ＝1 Ω【解析】试题分析：当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U 1＝E －I 1r 即E ＝1．6＋0．4r ，①当S 断开时，只有R 1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U 2＝E －I 2r ，即E ＝（1．6＋0．1）＋（0．4－0．1）r ，②由①②得：E ＝2 V ，r ＝1 Ω．考点：闭合电路欧姆定律【名师点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．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3V E =，0.5v r t∆==Ω∆； (2)由电路的路端电压与负载的关系：2V U E Ir =-=非纯电阻元件，根据能量守恒定律：2UI P I R =-出所以23W P UI I R =-=出7．如图所示的电路中，电阻R 1=9Ω，R 2=15Ω，R 3=30Ω，电源内电阻r =1Ω，闭合开关S ，理想电流表的示数I 2=0.4A ．求：（1）电阻R 3两端的电压U 3；（2）流过电阻R 1的电流I 1的大小；（3）电源的总功率P ．【答案】（1）6.0V （2）0.6A （3）7.2W【解析】【详解】（1）电阻R 3两端有电压为3220.415 6.0U I R ==⨯=（V ）（2）通过电阻R 3的电流大小： 3330.2U I R ==A 流过电阻R 1的电流大小为： I 1=I 2+I 3=0.4+0.2=0.6A（3）电源的电动势为：11130.610.69612E I r I R U =++=⨯+⨯+=V电源的总功率为P=I 1E =7.2W或()21123//P I r R R R =++=7.2W8．如图所示，水平放置的平行金属导轨abdc ，相距l ＝0.50m ，bd 间连有一固定电阻R ＝0.20Ω，导轨电阻可忽略不计．磁感应强度B ＝0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒MN 垂直放在导轨上，其电阻也为R ，导体棒能无摩擦地沿导轨滑动，当MN 以v ＝4.0m/s 的速度水平向右匀速运动时，求：（1）导体棒MN 中感应电动势的大小；（2）回路中感应电流的大小，流过R 的电流方向；（3）导体棒MN 两端电压的大小．【答案】(1) 0.80V ；(2)2A ，b 到d ；（3）0.4V 。

【解析】【分析】（1）导体垂直切割磁感线，由公式E =BLv 求出感应电动势；（2）MN 相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小；（3）棒两端的电压是路端电压，由U =IR 即可求出结果．【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势0.80E Blv ==V（2）根据闭合电路的欧姆定律得，通过R 的电流22E I R==A 由右手定则可知，流过R 的电流方向为b 到d（3）导体棒MN 两端电压为路端电压，则：0.4U IR ==V【点睛】本题是电磁感应、电路和磁场相结合的综合题，应用E =BLv 、欧姆定律即可解题，要注意ab 切割磁感线产生电动势，ab 相当于电源，ab 两端电势差不是感应电动势，而是路端电压．9．如图所示，电源电动势E ＝15V ，内阻r ＝0.5Ω，电阻R 1＝3Ω，R 2＝R 3＝R 4＝8Ω，一电荷量q ＝＋3×10－5C 的小球，用长l ＝0.1m 的绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O 点。

电键S 合上后，小球静止时细线与竖直方向的夹角θ＝37°，已知两板间距d ＝0.1m ，取重力加速度g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求：(1)两板间的电场强度的大小；(2)带电小球的质量;(3)现剪断细线，并在此瞬间使小球获得水平向左的初速度，则小球刚好运动到左极板，求小球到达左极板的位置与O 点的距离L 。

【答案】（1）140V/m （2）45.610m kg -=⨯（3）0.16m【解析】【详解】(1)电阻连接后的总外电阻为： 231237ΩR R R R R R =+=+ 干路上的电流： 2A E I R r==+ 平行板电容器两板间电压： 14V U IR ==电场强度：140V/m U E d== (2)由小球的受力情况知： tan θEq mg =解得：45.610kg m -=⨯(3)剪断细线后，在水平方向上做匀减速直线运动21sin θ2l at =Eq a m=竖直方向做自由落体运动： 212h gt =解得： 0.08m h =小球与左板相碰的位置为：cos θ0.16m L h l =+=10．如图所示，电源电动势E=50V ，内阻r=1Ω， R1=3Ω，R2=6Ω．间距d=0.2m 的两平行金属板M 、N 水平放置，闭合开关S ，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d 的光滑绝缘细杆AB ，有一个穿过细杆的带电小球p ，质量为m=0.01kg 、带电量大小为q=1×10-3C （可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R ，使小球恰能静止在A 处；然后再闭合K ，待电场重新稳定后释放小球p ．取重力加速度g=10m/s2．求：（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）小球p 到达杆的中点O 时的速度．【答案】(1)U =20V (2)R x =8Ω (3)v =1.05m/s【解析】【分析】【详解】(1)小球带负电；恰能静止应满足：U mg Eq q d== 30.01100.220110mgd U V V q -⨯⨯===⨯(2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值为R x ，由电路电压关系:22x E U R R r R =++ 代入数据求得R x =8Ω(3)闭合电键K 后，设电场稳定时的电压为U'，由电路电压关系:1212'x E U R R r R =++ 代入数据求得U'=10011V 由动能定理:211222d mg U q mv ='- 代入数据求得v=1.05m/s【点睛】本题为电路与电场结合的题目，要求学生能正确掌握电容器的规律及电路的相关知识，能明确极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压．11．如图甲所示，水平面上放置一矩形闭合线框abcd ， 已知ab 边长l 1=1.0m 、bc 边长l 2=0.5m ，电阻r =0.1Ω。