在学习电学的过程中，闭合电路欧姆定律是一个非常重要的知识点。它描述了电流、电压和电阻之间的关系，特别是在一个完整的电路中。为了帮助大家更好地理解和掌握这个定律，我们准备了一些练习题，让大家可以巩固所学的知识。
练习题一
在一个简单的闭合电路中，电源的电动势为6伏特，内阻为0.5欧姆，外电路的总电阻为5.5欧姆。求：
1. 电路中的总电流；
2. 电源的端电压；
3. 内电路消耗的功率。
解答
根据闭合电路欧姆定律公式：
\[ I = \frac{\varepsilon}{R + r} \]
其中：
- \( \varepsilon \) 是电源的电动势，
- \( R \) 是外电路的总电阻，
- \( r \) 是电源的内阻。
将已知数据代入公式：
\[ I = \frac{6}{5.5 + 0.5} = \frac{6}{6} = 1 \, \text{安培} \]
1. 电路中的总电流为1安培。
接下来计算电源的端电压 \( U \)，使用公式：
\[ U = \varepsilon - Ir \]
代入数据：
\[ U = 6 - 1 \times 0.5 = 6 - 0.5 = 5.5 \, \text{伏特} \]
2. 电源的端电压为5.5伏特。
最后，计算内电路消耗的功率 \( P_r \)，使用公式：
\[ P_r = I^2r \]
代入数据：
\[ P_r = 1^2 \times 0.5 = 0.5 \, \text{瓦特} \]
3. 内电路消耗的功率为0.5瓦特。
练习题二
一个电池组由4节干电池串联组成，每节干电池的电动势为1.5伏特，内阻为0.2欧姆。当这组电池连接到一个总电阻为10欧姆的电路时，求：
1. 电路中的总电流；
2. 电源的端电压；
3. 外电路消耗的功率。
解答
首先确定电源的总电动势和总内阻。由于电池是串联的，所以总电动势 \( \varepsilon \) 和总内阻 \( r \) 分别为：
\[ \varepsilon = 4 \times 1.5 = 6 \, \text{伏特} \]
\[ r = 4 \times 0.2 = 0.8 \, \text{欧姆} \]
使用闭合电路欧姆定律公式：
\[ I = \frac{\varepsilon}{R + r} \]
代入数据：
\[ I = \frac{6}{10 + 0.8} = \frac{6}{10.8} \approx 0.556 \, \text{安培} \]
1. 电路中的总电流约为0.556安培。
接下来计算电源的端电压 \( U \)：
\[ U = \varepsilon - Ir \]
代入数据：
\[ U = 6 - 0.556 \times 0.8 \approx 6 - 0.4448 \approx 5.555 \, \text{伏特} \]
2. 电源的端电压约为5.555伏特。
最后，计算外电路消耗的功率 \( P_R \)，使用公式：
\[ P_R = I^2R \]
代入数据：
\[ P_R = (0.556)^2 \times 10 \approx 0.309 \times 10 = 3.09 \, \text{瓦特} \]
3. 外电路消耗的功率约为3.09瓦特。
通过以上两道练习题，希望大家能够更加熟悉闭合电路欧姆定律的应用。在解决实际问题时，注意合理运用公式，并仔细检查计算过程中的单位是否一致。
