高二物理閉合電路歐姆定律例題解析

　　閉合電路歐姆定律是高二物理學習的難點，學生可以通過典型例題理解知識點，下面是小編給大家帶來的，希望對你有幫助。

　　【例1】 下列關於電功的說法中，錯誤的是***　　***

　　A.導體內電場力移送電荷所做的功叫做電功

　　B.電流做功的過程，就是電能轉化為其他形式的能的過程

　　C.電流做功消耗的能量，由電源來供給

　　D.電功就是電能

　　【考點】電功的定義 【難度】2星 【題型】選擇

　　【解析】據電功的定義和意義進行判斷.正確答案為D.

　　【答案】D

　　【例2】 在某段電路中，其兩端電壓為U，通過的電流為I，通電時間為t，若該電路電阻為R，則關於電功和電熱的關係，錯誤的是*** ***

　　A.在任何電路中，電功為UIt=I2Rt B.在任何電路中，電功為UIt，電熱為I2Rt

　　C.在純電阻電路中，UIt=I2Rt D.在非純電阻電路中，UIt

　　【考點】電功的定義 【難度】2星 【題型】選擇

　　【答案】AD

　　【例3】 把一根電阻絲接入一恆定電壓上，電阻絲消耗的功率為 ;若把電阻絲均勻拉長，使其直徑變為原來的一半，那麼電源在電阻絲上的功率變為原來的***　　***

　　A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍

　　【考點】電功率的簡單計算 【難度】2星 【題型】選擇

　　【答案】D

　　【例4】 不考慮溫度對電阻的影響，對一個“ ”的燈泡，下列說法正確的是***　　***

　　A.接在 的電路上時的功率為

　　B.接在 的電路上時的功率為

　　C.接在 的電路上時的功率為

　　D.接在 的電路上時的功率為

　　【考點】電功率的簡單計算 【難度】2星 【題型】選擇

　　【解析】解法一：由 得燈泡的電阻

　　電壓為 時， ，電壓為 時，超過燈泡的額定電壓一倍，故燈泡燒壞， .

　　解法二：由 可知 一定時， ，

　　當 時，

　　【答案】BD

　　【例5】 如圖所示，電動勢為 、內阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接.只合上開關 ，三個燈泡都能正常工作.如果再合上 ，則下列表述正確的是

　　A.電源輸出功率減小

　　B. 上消耗的功率增大

　　C.通過 上的電流增大

　　D.通過 上的電流增大

　　【考點】電功率的簡單計算 【難度】2星 【題型】選擇

　　【解析】因為電源內阻不計，故 ，當 減小， 增大，當 閉合後，相當於多並聯了一個支路， 減小，電源輸出功率增大，A錯; 支路、 支路、 支路由於分得電壓減小，功率都減小，只有幹路電流和 支路電流增大，故C正確.

　　【答案】C

　　【例6】 有一臺電風扇的銘牌上標有“ ”的字樣，其線圈的直流電阻為 ，如果把它接入 的電路中，則下列求電風扇每分鐘產生的熱量的四種解法中，正確的是***　　***

　　A.

　　B.

　　C.

　　D.

　　【考點】焦耳定律的簡單計算 【難度】2星 【題型】選擇

　　【答案】C

　　【例7】 理髮用的電吹風機中有電動機和電熱絲，電動機帶動風葉轉動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風將頭髮吹乾，設電動機線圈的電阻為 ，它與電熱絲的電阻 相串聯，接到直流電源上，電吹風機兩端電壓為 ，電流為 ，消耗的電功率為 ，有***　　***

　　A. B. C. D.

　　【考點】電功率的計算 【難度】2星 【題型】選擇

　　【答案】CD

　　【例8】 一臺洗衣機上的電動機的額定電壓 ，線圈電阻 ，在額定電壓下正常運轉時的電流為 ，求：

　　***1***電動機消耗總功率和發熱的功率;

　　***2***電動機的輸出功率.

　　【考點】電功率的簡單計算 【難度】3星 【題型】計算

　　【答案】***1*** 　***2***

　　【例9】 用抽水機抽水灌溉農田，已知時間 內可將質量為 的水抽高 送到地面上，水流出時的速度為 .求***1***抽水機在時間 內對水做的功;***2***若抽水機是由電動機帶動的，抽水機和電動機的效率分別為 和 ，電動機的輸入電壓為 ，則通過電動機線圈的電流為多大?

　　【考點】電功的簡單計算 【難度】3星 【題型】計算

　　【答案】***1***

　　***2***設電流為 ，則

　　得：

　　【例10】 自動扶梯以恆定的速度 沿與水平面成 角的方向斜向上執行，驅動電梯的電動機電壓為 ，內電阻不計.空載時電流為 ，當站上一個質量為 的人以後，通過電動機的電流 .

　　【考點】電功率的簡單計算 【難度】3星 【題型】填空

　　【答案】

　　【例11】 某商場安裝了一臺傾角為 的自動扶梯，該扶梯在電壓為 的電動機帶動下以 的恆定速度向斜上方移動，電動機的最大輸出功率為 ，不載人時測得電動機中的電流為 ，若載人時扶梯的移動速率和不載人時相同，則這臺自動扶梯可同時乘載的最多人數為__________.***設人的平均質量為 , 取 ***

　　【考點】電功率的計算 【難度】4星 【題型】填空

　　【解析】設可乘載最多人數為 ，此時，電動機處於最大輸出功率狀態，在該狀態下，電動機的輸出功率一方面轉化為扶梯轉動所需功率，另一方面轉化為 個人以恆定速度向上移動所需功率.根據能量守恆定律，有 ，

　　解得

　　【答案】

　　【例12】 已知兩電阻 的 圖線如圖所示，把 並聯接到一電源上， 消耗的功率為 ，則電源輸出的功率是***　　***

　　A. B. C. D.

　　【考點】電功率的計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【答案】B

　　【例13】 兩個電阻 ， ，並聯在電路中，欲使兩個電阻消耗的電功率相等，可行的方法是*** ***

　　A.用一個阻值為 的電阻與 串聯

　　B.用一個阻值為 的電阻與 串聯

　　C.用一個阻值為 的電阻與 串聯

　　D.用一個阻值為 的電阻與 串聯

　　【考點】串並聯電路中的電功率計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【解析】並聯電阻兩端的電壓相同，從公式 可知電阻較小的電阻消耗的功率較大，故應在小電阻所在的支路串聯一個電阻，選項A和選項B都是錯誤的;若串聯一個 的電阻，則兩個支路的電阻相等，兩個支路消耗的電功率必然相等，則顯然不符合題目的要求，選項C也錯誤;若用 電阻與 串聯，由於兩電阻的阻值相同，串聯時通過的電流也相同，所以兩電阻消耗的功率相等，由於串聯後的電阻等於 的一半，因此兩個電阻的總功率等於 消耗功率的 倍，則每個電阻消耗的功率都相等，選項D正確.

　　【答案】D

　　【例14】 如圖所示的電路中，三個燈泡消耗的功率相等，那麼三燈的電阻關係大小是：*** ***

　　A.R1<R2<R3 B.R1>R3>R2

　　C.R1>R2>R3 D.R1=R2=R3

　　【考點】電功率的計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【答案】B

　　【例15】 如圖所示，燈 都為“ ”，燈 都為“ ”，則：

　　***1***哪個燈最亮，哪個燈最暗?

　　***2***四個燈電流之比 ?

　　【考點】電功率的計算 【難度】3星 【題型】計算

　　【解析】***1***根據電功率公式 ，燈 的電阻小於燈 的電阻.而燈 並聯後的電阻小於燈 的電阻，也小於燈 的電阻，故在串聯電路中，燈 的電阻最大，功率也最大，即燈 最亮.對燈 和 並聯電路中，功率分配與電阻成反比，燈 消耗的實際功率小，也就是最暗.

　　***2***整個電路可看成三段電阻串聯，有： ，而 ， ， .

　　【答案】***1*** ***2***

　　【例16】 有一個標有“ ”的白熾燈泡，若忽略溫度對電阻的影響，

　　***1***求這個燈泡的電阻是多大?

　　***2***把這盞燈接在電壓為 的電路中，它所消耗的電功率是多大?

　　***3***這盞燈正常發光 ，用電多少度?

　　***4***把這盞燈接在 的電路上，它的功率又為多少?

　　【考點】電功率的計算 【難度】3星 【題型】計算

　　【解析】***1***燈泡可認為是純電阻，由 可得燈泡的電阻 .

　　***2***當接入電壓為 的電路上時，認為電阻不變，但其實際功率已不等於額定功率了，這時的實際功率 .

　　***3***燈泡消耗的電能，等於電流所做的功

　　或

　　***4***當把燈泡接在 的電路中時，電壓超過額定電壓的一倍，燈泡將立即燒燬而不能發光，這時 .

　　【答案】***1*** 　***2*** 　***3*** 度　***4***

　　【例17】 標有“ ”、“ ”、“ ”字樣的三隻燈泡，將它們與適當規格的電阻配合，接到 的電壓上，試設計能使三燈都正常發光的電路，要求電路的耗電最小.

　　【考點】電功率的計算 【難度】3星 【題型】計算

　　【解析】三燈的額定電壓都為 ，小於 ，所以燈不能直接接到 的電壓上，應串聯分壓，才能使燈泡正常發光，根據額定電壓、額定功率，三燈正常發光時的電流分別為

　　， ， ，可見三燈正常發光時，電路中的總電流不可能小於 ，所以要使三燈正常發光且電路耗電最省時的三燈連線方式： 兩燈與另一阻值適當的電阻並聯後與 燈串聯時電路消耗的總功率

　　.

　　在附加電阻上消耗的功率為

　　.

　　附加電阻的大小為 .

　　【答案】

　　【例18】 如圖所示，兩燈額定電壓都是 ，額定功率 ， ，接在 電路上，使電燈可能正常發光，且消耗功率最小的電路是哪個***　　***

　　【考點】電功率的最值計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【解析】判斷兩燈能否正常發光，由兩燈的額定電壓和額定功率可判得 .選用電壓來分析.

　　對於A電路，由於 ， ，即 ， 燈燒燬，兩燈不能正常發光.

　　對於B電路，由於 ， ，即 ， 燈燒燬，兩燈不能正常發光.

　　對於C電路， 可能等於 ， 可能等於 等於 ，兩燈可能正常發光.

　　對於D電路， 可能等於 , 等於 可能等於 ，兩燈可能正常發光.

　　C電路： ， ，總電路消耗功率為 .

　　D電路： ， ，總電路消耗功率為 .

　　電路兩燈可以正常發光，且消耗功率最小.

　　【答案】C

　　【例19】 如圖所示，三個電阻 、 、 的阻值相同，允許消耗的最大功率分別為 、 、 ，此電路中允許消耗的最大功率為***　　***

　　A. B. C. D.

　　【考點】電功率的最值計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【解析】設 .流過 的電流為 ，則流過 的電流也為 ，流過 的電流為 ，則實際功率 .

　　所以電路中允許消耗的最大功率為

　　【答案】A

　　【例20】 如圖所示是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖.電動機的內阻為 ， ，直流電壓 ，電壓表示數為 ，則通過電動機的電流強度為_______ ，輸入電動機的電功率為_______ ，電動機工作 所產生的熱量為_______ .

　　【考點】非純電阻電路電功、電功率的計算 【難度】4星 【題型】填空

　　【解析】電路的總電壓等於電阻與電動機兩端電壓之和. 兩端的電壓： ，通過電阻 的電流為 .電動機的電功率： .產生的熱量： .

　　【答案】 ， ，

　　【例21】 有一直流電動機的內阻為 ，它和一盞標有“ ”的燈泡串聯後接在電壓恆為 的電路兩端，燈泡正常發光，則***　　***

　　A.電動機的輸入功率為 B.電動機的發熱功率為

　　C.電路消耗的總功率為 D.電動機的輸出功率為

　　【考點】非純電阻電路電功、電功率的計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【解析】因為燈泡正常發光，則燈泡兩端電壓為 ，實際功率為 ，由 得，

　　電動機發熱功率：

　　電動機兩端電壓

　　電動機的輸入功率為：

　　電動機的輸出功率為：

　　電路消耗的總功率為：

　　【答案】A

　　【例22】 電飯鍋工作時有兩種狀態：一種是鍋內水燒乾前的加熱狀態，另一種鍋內水燒乾後的保溫狀態.如圖所示是電飯鍋原理示意圖，S是用感溫材料製造的開關.下列說法中正確的是***　　***

　　A.其中 是供加熱用的電阻絲

　　B.當開關S接通時電飯鍋為加熱狀態，S斷開時為保溫狀態

　　C.要使 在保溫狀態時的功率為加熱狀態時的一半， 應為

　　D.要使 在保溫狀態時的功率為加熱狀態時的一半， 應為

　　【考點】非純電阻電路電功、電功率的計算 【難度】3星 【題型】選擇

　　【答案】ABD

　　【例23】 如圖所示是一種電熨斗的電路圖， 、 為相同的電阻絲，其阻值不受溫度影響，S為開關.使用時接入正常的照明電路.

　　***1***說明分別使用低溫、高溫擋時，S的通斷情況.

　　***2***若使用低溫擋時，電熨斗的額定功率為 ，求 的阻值.

　　***3***使用高溫擋達到一定溫度後，由於環境溫度較低，電熨斗每分鐘散熱 ，為保持這一溫度恆定，應在電路中串聯多大的分壓電阻絲?為保證各擋正常使用，怎樣設計這部分電路最簡單?

　　【考點】電功，電熱的計算 【難度】3星 【題型】計算

　　【解析】 ***1***使用低溫擋時，S斷開，使用高溫擋時，S閉合.

　　***2***由 得：

　　***3***恆溫時 由 得：

　　應串接的電阻 為保持高溫、低溫、恆溫時都正常工作，應在分壓電阻 上並聯一個開關 .恆溫時，S閉合， 斷開.

　　【答案】***1***低溫擋，S斷開.高溫擋，S閉合;***2*** ;***3***

　　【例24】 小燈泡通電後其電流 隨所加電壓 變化的圖線如圖所示， 為圖線上一點， 為圖線的切線， 為 軸的垂線， 為 軸的垂線.則下列說法中正確的是*** ***

　　A. 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大

　　B. 對應 點，小燈泡的電阻為

　　C. 對應 點，小燈泡的電阻為

　　D. 對應 點，小燈泡的功率為圖中矩形 所圍的面積

　　【考點】電功、電功率的圖象計算 【難度】4星 【題型】選擇

　　【解析】 圖象的斜率倒數的物理意義表示電阻值，因此隨 增大，小燈泡的電阻增大，A對;對於可變電阻而言， ，所以 點對應電阻 ，不能用 來計算，B對、C錯;功率 ，所以 點的對應功率 即為矩形 所圍的面積，D對.

　　【答案】ABD

　　【例25】 大氣中存在可自由運動的帶電粒子，其密度隨距地面高度的增加而增大，可以把距地面 以下的大氣看作是具有一定程度漏電的均勻絕緣體***即電阻率較大的物質***;離地面 以上的大氣可以看作是帶電粒子密度非常大的良導體.地球本身帶負電，其周圍空間存在電場，離地面 處與地面之間的電勢差均為 .由於電場的作用，地球處於放電狀態，但大氣中頻繁發生雷暴又對地球充電，從而保證了地球周圍的電場恆定不變，統計表明，雷暴每秒帶給地球的平均電荷量約為 .

　　試估算大氣電阻率 和地球的漏電功率 .***已知地球半徑 ，結果保留一位有效數字***

　　【考點】電功率的綜合計算 【難度】4星 【題型】計算

　　【解析】已知雷暴每秒帶給地球的電荷量為 ，則大氣的漏電平均電流為 ，

　　大氣的漏電電阻可由歐姆定律求得 ，

　　由題設條件，式中 ，設大氣的電阻率為 ，則有

　　由題中條件，式中 ，

　　解以上各式得

　　代入有關數值得

　　地球的漏電功率

　　代入有關數值得

　　【答案】

　　【例26】 環保汽車將為2008年奧運會場館服務.某輛以蓄電池為驅動能源的環保汽車，總質量 .當它在水平路面上以 的速度勻速行駛時，驅動電機輸入電流 ，電壓 .在此行駛狀態下

　　***1***求驅動電機的輸入功率

　　***2***若驅動電機能夠將輸入功率的 轉化為用於牽引汽車前進的機械功率 ，求汽車所受阻力與車重的比值*** ***;

　　***3***設想改用太陽能電池給該汽車供電，其他條件不變，求所需太陽能電池板的最小面積.結合計算結果，簡述你對該設想的思考.

　　【考點】電功率的綜合計算 【難度】4星 【題型】計算

　　【解析】***1***驅動電機的輸入功率

　　***2***在勻速行駛時

　　汽車所受阻力與車重之比

　　***3***當陽光垂直電池板入射時，所需板面積最小，設其為 ，距太陽中心為 的球面面積 若沒有能量損耗，太陽能電池板接收到的太陽能功率為 ，則

　　設太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為 ，

　　由於 ，所以電池板的最小面積

　　分析可行性並提出合理的改進建議

　　【答案】***1*** ***2*** ***3***

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