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人教版高中物理选修3-1作业:闭合电路的欧姆定律(含答案)

发布时间:2025-05-15 03:54:34来源:

在高中物理的学习中,闭合电路的欧姆定律是一个非常重要的知识点。它不仅帮助我们理解电流、电压和电阻之间的关系,还为后续更复杂的电学问题打下了坚实的基础。本篇作业将围绕闭合电路的欧姆定律展开,通过一系列题目帮助同学们巩固这一知识点。

一、基础知识回顾

1. 欧姆定律:在闭合电路中,电流I与电压U成正比,与电阻R成反比,即 \( I = \frac{U}{R} \)。

2. 电源电动势:电源内部非静电力做功的能力,用符号E表示。

3. 内阻:电源内部存在的电阻,用r表示。

二、练习题

题目1

一个电池的电动势为6V,内阻为0.5Ω。当外接电阻为5Ω时,求电路中的电流I。

解答:

根据闭合电路的欧姆定律,总电阻 \( R_{总} = R + r \),其中 \( R = 5Ω \),\( r = 0.5Ω \)。

因此,总电阻 \( R_{总} = 5 + 0.5 = 5.5Ω \)。

电流 \( I = \frac{E}{R_{总}} = \frac{6}{5.5} \approx 1.09A \)。

题目2

一个电路由一个电动势为12V的电池和一个可变电阻组成。当电阻从10Ω调到20Ω时,计算电流的变化。

解答:

初始电流 \( I_1 = \frac{E}{R_1 + r} = \frac{12}{10 + 0.5} = \frac{12}{10.5} \approx 1.14A \)。

调整后电流 \( I_2 = \frac{E}{R_2 + r} = \frac{12}{20 + 0.5} = \frac{12}{20.5} \approx 0.585A \)。

电流变化量 \( \Delta I = I_1 - I_2 \approx 1.14 - 0.585 = 0.555A \)。

题目3

在一个电路中,电动势为9V,内阻为1Ω,外接电阻为4Ω。求电源的输出功率。

解答:

输出功率 \( P = I^2R \),其中 \( I = \frac{E}{R + r} = \frac{9}{4 + 1} = \frac{9}{5} = 1.8A \)。

因此,输出功率 \( P = (1.8)^2 \times 4 = 3.24 \times 4 = 12.96W \)。

三、总结

通过以上题目,我们可以看到闭合电路的欧姆定律在实际应用中的重要性。掌握好这一基本原理,不仅能解决简单的电路问题,还能为更复杂的问题提供理论支持。希望同学们能够通过这些练习题进一步巩固对闭合电路欧姆定律的理解,并在考试中取得好成绩。

以上内容涵盖了闭合电路的欧姆定律的基本概念和应用,旨在帮助学生更好地理解和掌握这一知识点。希望每位同学都能通过练习提升自己的物理能力。

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