高二物理闭合电路欧姆定律例题解析
闭合电路欧姆定律是高二物理学习的难点，学生可以通过典型例题理解知识点，下面是小编给大家带来的高二物理闭合电路欧姆定律例题解析，希望对你有帮助。
高二物理闭合电路欧姆定律例题解析
【例1】 下列关于电功的说法中，错误的是( )
A.导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B.电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C.电流做功消耗的能量，由电源来供给
D.电功就是电能
【考点】电功的定义 【难度】2星 【题型】选择
【解析】据电功的定义和意义进行判断.正确答案为D.
【答案】D
【例2】 在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，错误的是( )
A.在任何电路中，电功为UIt=I2Rt B.在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt
C.在纯电阻电路中，UIt=I2Rt D.在非纯电阻电路中，UIt
【考点】电功的定义 【难度】2星 【题型】选择
【答案】AD
【例3】 把一根电阻丝接入一恒定电压上，电阻丝消耗的功率为 ;若把电阻丝均匀拉长，使其直径变为原来的一半，那么电源在电阻丝上的功率变为原来的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
【考点】电功率的简单计算 【难度】2星 【题型】选择
【答案】D
【例4】 不考虑温度对电阻的影响，对一个“ ”的灯泡，下列说法正确的是( )
A.接在 的电路上时的功率为
B.接在 的电路上时的功率为
C.接在 的电路上时的功率为
D.接在 的电路上时的功率为
【考点】电功率的简单计算 【难度】2星 【题型】选择
【解析】解法一：由 得灯泡的电阻
电压为 时， ，电压为 时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏， .
解法二：由 可知 一定时， ，
当 时，
【答案】BD
【例5】 如图所示，电动势为 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关 ，三个灯泡都能正常工作.如果再合上 ，则下列表述正确的是
A.电源输出功率减小
B. 上消耗的功率增大
C.通过 上的电流增大
D.通过 上的电流增大
【考点】电功率的简单计算 【难度】2星 【题型】选择
【解析】因为电源内阻不计，故 ，当 减小， 增大，当 闭合后，相当于多并联了一个支路， 减小，电源输出功率增大，A错; 支路、 支路、 支路由于分得电压减小，功率都减小，只有干路电流和 支路电流增大，故C正确.
【答案】C
【例6】 有一台电风扇的铭牌上标有“ ”的字样，其线圈的直流电阻为 ，如果把它接入 的电路中，则下列求电风扇每分钟产生的热量的四种解法中，正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】焦耳定律的简单计算 【难度】2星 【题型】选择
【答案】C
【例7】 理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干，设电动机线圈的电阻为 ，它与电热丝的电阻 相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为 ，电流为 ，消耗的电功率为 ，有( )
A. B. C. D.
【考点】电功率的计算 【难度】2星 【题型】选择
【答案】CD
【例8】 一台洗衣机上的电动机的额定电压 ，线圈电阻 ，在额定电压下正常运转时的电流为 ，求：
(1)电动机消耗总功率和发热的功率;
(2)电动机的输出功率.
【考点】电功率的简单计算 【难度】3星 【题型】计算
【答案】(1) (2)
【例9】 用抽水机抽水灌溉农田，已知时间 内可将质量为 的水抽高 送到地面上，水流出时的速度为 .求(1)抽水机在时间 内对水做的功;(2)若抽水机是由电动机带动的，抽水机和电动机的效率分别为 和 ，电动机的输入电压为 ，则通过电动机线圈的电流为多大?
【考点】电功的简单计算 【难度】3星 【题型】计算
【答案】(1)
(2)设电流为 ，则
得：
【例10】 自动扶梯以恒定的速度 沿与水平面成 角的方向斜向上运行，驱动电梯的电动机电压为 ，内电阻不计.空载时电流为 ，当站上一个质量为 的人以后，通过电动机的电流 .
【考点】电功率的简单计算 【难度】3星 【题型】填空
【答案】
【例11】 某商场安装了一台倾角为 的自动扶梯，该扶梯在电压为 的电动机带动下以 的恒定速度向斜上方移动，电动机的最大输出功率为 ，不载人时测得电动机中的电流为 ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为__________.(设人的平均质量为 , 取 )
【考点】电功率的计算 【难度】4星 【题型】填空
【解析】设可乘载最多人数为 ，此时，电动机处于最大输出功率状态，在该状态下，电动机的输出功率一方面转化为扶梯转动所需功率，另一方面转化为 个人以恒定速度向上移动所需功率.根据能量守恒定律，有 ，
解得
【答案】
【例12】 已知两电阻 的 图线如图所示，把 并联接到一电源上， 消耗的功率为 ，则电源输出的功率是( )
A. B. C. D.
【考点】电功率的计算 【难度】3星 【题型】选择
【答案】B
【例13】 两个电阻 ， ，并联在电路中，欲使两个电阻消耗的电功率相等，可行的方法是( )
A.用一个阻值为 的电阻与 串联
B.用一个阻值为 的电阻与 串联
C.用一个阻值为 的电阻与 串联
D.用一个阻值为 的电阻与 串联
【考点】串并联电路中的电功率计算 【难度】3星 【题型】选择
【解析】并联电阻两端的电压相同，从公式 可知电阻较小的电阻消耗的功率较大，故应在小电阻所在的支路串联一个电阻，选项A和选项B都是错误的;若串联一个 的电阻，则两个支路的电阻相等，两个支路消耗的电功率必然相等，则显然不符合题目的要求，选项C也错误;若用 电阻与 串联，由于两电阻的阻值相同，串联时通过的电流也相同，所以两电阻消耗的功率相等，由于串联后的电阻等于 的一半，因此两个电阻的总功率等于 消耗功率的 倍，则每个电阻消耗的功率都相等，选项D正确.
【答案】D
【例14】 如图所示的电路中，三个灯泡消耗的功率相等，那么三灯的电阻关系大小是：( )
A.R1<R2<R3 B.R1>R3>R2
C.R1>R2>R3 D.R1=R2=R3
【考点】电功率的计算 【难度】3星 【题型】选择
【答案】B
【例15】 如图所示，灯 都为“ ”，灯 都为“ ”，则：
(1)哪个灯最亮，哪个灯最暗?
(2)四个灯电流之比 ?
【考点】电功率的计算 【难度】3星 【题型】计算
【解析】(1)根据电功率公式 ，灯 的电阻小于灯 的电阻.而灯 并联后的电阻小于灯 的电阻，也小于灯 的电阻，故在串联电路中，灯 的电阻最大，功率也最大，即灯 最亮.对灯 和 并联电路中，功率分配与电阻成反比，灯 消耗的实际功率小，也就是最暗.
(2)整个电路可看成三段电阻串联，有： ，而 ， ， .
【答案】(1) (2)
【例16】 有一个标有“ ”的白炽灯泡，若忽略温度对电阻的影响，
(1)求这个灯泡的电阻是多大?
(2)把这盏灯接在电压为 的电路中，它所消耗的电功率是多大?
(3)这盏灯正常发光 ，用电多少度?
(4)把这盏灯接在 的电路上，它的功率又为多少?
【考点】电功率的计算 【难度】3星 【题型】计算
【解析】(1)灯泡可认为是纯电阻，由 可得灯泡的电阻 .
(2)当接入电压为 的电路上时，认为电阻不变，但其实际功率已不等于额定功率了，这时的实际功率 .
(3)灯泡消耗的电能，等于电流所做的功
或
(4)当把灯泡接在 的电路中时，电压超过额定电压的一倍，灯泡将立即烧毁而不能发光，这时 .
【答案】(1) (2) (3) 度 (4)
【例17】 标有“ ”、“ ”、“ ”字样的三只灯泡，将它们与适当规格的电阻配合，接到 的电压上，试设计能使三灯都正常发光的电路，要求电路的耗电最小.
【考点】电功率的计算 【难度】3星 【题型】计算
【解析】三灯的额定电压都为 ，小于 ，所以灯不能直接接到 的电压上，应串联分压，才能使灯泡正常发光，根据额定电压、额定功率，三灯正常发光时的电流分别为
， ， ，可见三灯正常发光时，电路中的总电流不可能小于 ，所以要使三灯正常发光且电路耗电最省时的三灯连接方式： 两灯与另一阻值适当的电阻并联后与 灯串联时电路消耗的总功率
.
在附加电阻上消耗的功率为
.
附加电阻的大小为 .
【答案】
【例18】 如图所示，两灯额定电压都是 ，额定功率 ， ，接在 电路上，使电灯可能正常发光，且消耗功率最小的电路是哪个( )
【考点】电功率的最值计算 【难度】3星 【题型】选择
【解析】判断两灯能否正常发光，由两灯的额定电压和额定功率可判得 .选用电压来分析.
对于A电路，由于 ， ，即 ， 灯烧毁，两灯不能正常发光.
对于B电路，由于 ， ，即 ， 灯烧毁，两灯不能正常发光.
对于C电路， 可能等于 ， 可能等于 等于 ，两灯可能正常发光.
对于D电路， 可能等于 , 等于 可能等于 ，两灯可能正常发光.
C电路： ， ，总电路消耗功率为 .
D电路： ， ，总电路消耗功率为 .
电路两灯可以正常发光，且消耗功率最小.
【答案】C
【例19】 如图所示，三个电阻 、 、 的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为 、 、 ，此电路中允许消耗的最大功率为( )
A. B. C. D.
【考点】电功率的最值计算 【难度】3星 【题型】选择
【解析】设 .流过 的电流为 ，则流过 的电流也为 ，流过 的电流为 ，则实际功率 .
所以电路中允许消耗的最大功率为
【答案】A
【例20】 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机的内阻为 ， ，直流电压 ，电压表示数为 ，则通过电动机的电流强度为_______ ，输入电动机的电功率为_______ ，电动机工作 所产生的热量为_______ .
【考点】非纯电阻电路电功、电功率的计算 【难度】4星 【题型】填空
【解析】电路的总电压等于电阻与电动机两端电压之和. 两端的电压： ，通过电阻 的电流为 .电动机的电功率： .产生的热量： .
【答案】 ， ，
【例21】 有一直流电动机的内阻为 ，它和一盏标有“ ”的灯泡串联后接在电压恒为 的电路两端，灯泡正常发光，则( )
A.电动机的输入功率为 B.电动机的发热功率为
C.电路消耗的总功率为 D.电动机的输出功率为
【考点】非纯电阻电路电功、电功率的计算 【难度】3星 【题型】选择
【解析】因为灯泡正常发光，则灯泡两端电压为 ，实际功率为 ，由 得，
电动机发热功率：
电动机两端电压
电动机的输入功率为：
电动机的输出功率为：
电路消耗的总功率为：
【答案】A
【例22】 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种锅内水烧干后的保温状态.如图所示是电饭锅原理示意图，S是用感温材料制造的开关.下列说法中正确的是( )
A.其中 是供加热用的电阻丝
B.当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C.要使 在保温状态时的功率为加热状态时的一半， 应为
D.要使 在保温状态时的功率为加热状态时的一半， 应为
【考点】非纯电阻电路电功、电功率的计算 【难度】3星 【题型】选择
【答案】ABD
【例23】 如图所示是一种电熨斗的电路图， 、 为相同的电阻丝，其阻值不受温度影响，S为开关.使用时接入正常的照明电路.
(1)说明分别使用低温、高温挡时，S的通断情况.
(2)若使用低温挡时，电熨斗的额定功率为 ，求 的阻值.
(3)使用高温挡达到一定温度后，由于环境温度较低，电熨斗每分钟散热 ，为保持这一温度恒定，应在电路中串联多大的分压电阻丝?为保证各挡正常使用，怎样设计这部分电路最简单?
【考点】电功，电热的计算 【难度】3星 【题型】计算
【解析】 (1)使用低温挡时，S断开，使用高温挡时，S闭合.
(2)由 得：
(3)恒温时 由 得：
应串接的电阻 为保持高温、低温、恒温时都正常工作，应在分压电阻 上并联一个开关 .恒温时，S闭合， 断开.
【答案】(1)低温挡，S断开.高温挡，S闭合;(2) ;(3)
【例24】 小灯泡通电后其电流 随所加电压 变化的图线如图所示， 为图线上一点， 为图线的切线， 为 轴的垂线， 为 轴的垂线.则下列说法中正确的是( )
A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B. 对应 点，小灯泡的电阻为
C. 对应 点，小灯泡的电阻为
D. 对应 点，小灯泡的功率为图中矩形 所围的面积
【考点】电功、电功率的图象计算 【难度】4星 【题型】选择
【解析】 图象的斜率倒数的物理意义表示电阻值，因此随 增大，小灯泡的电阻增大，A对;对于可变电阻而言， ，所以 点对应电阻 ，不能用 来计算，B对、C错;功率 ，所以 点的对应功率 即为矩形 所围的面积，D对.
【答案】ABD
【例25】 大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把距地面 以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面 以上的大气可以看作是带电粒子密度非常大的良导体.地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面 处与地面之间的电势差均为 .由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围的电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为 .
试估算大气电阻率 和地球的漏电功率 .(已知地球半径 ，结果保留一位有效数字)
【考点】电功率的综合计算 【难度】4星 【题型】计算
【解析】已知雷暴每秒带给地球的电荷量为 ，则大气的漏电平均电流为 ，
大气的漏电电阻可由欧姆定律求得 ，
由题设条件，式中 ，设大气的电阻率为 ，则有
由题中条件，式中 ，
解以上各式得
代入有关数值得
地球的漏电功率
代入有关数值得
【答案】
【例26】 环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量 .当它在水平路面上以 的速度匀速行驶时，驱动电机输入电流 ，电压 .在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率
(2)若驱动电机能够将输入功率的 转化为用于牵引汽车前进的机械功率 ，求汽车所受阻力与车重的比值( );
(3)设想改用太阳能电池给该汽车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积.结合计算结果，简述你对该设想的思考.
【考点】电功率的综合计算 【难度】4星 【题型】计算
【解析】(1)驱动电机的输入功率
(2)在匀速行驶时
汽车所受阻力与车重之比
(3)当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小，设其为 ，距太阳中心为 的球面面积 若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为 ，则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 ，
由于 ，所以电池板的最小面积
分析可行性并提出合理的改进建议
【答案】(1) (2) (3)
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