第五章 电路 解题模型： 一、电路的动态变化 如图6.01所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？ 图6.01 解析：这是一个由局部变化而影响整体的闭合电路欧姆定律应用的动态分析问题。对于这类问题，可遵循以下步骤：先弄清楚外电路的串、并联关系，分析外电路总电阻怎样变化；由确定闭合电路的电流强度如何变化；再由确定路端电压的变化情况；最后用部分电路的欧姆定律及分流、分压原理讨论各部分电阻的电流、电压变化情况。 当滑片P向左滑动，减小，即减小，根据判断总电流增大，A1示数增大； 路端电压的判断由内而外，根据知路端电压减小，V示数减小； 对R1，有所以增大，示数增大； 对并联支路，，所以减小，示数减小； 对R2，有，所以I2减小，A2示数减小。 用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图6.02所示，根据图线回答： （1）干电池的电动势和内电阻各多大？ （2）图中a点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热功率是多少？ （3）图中a、b两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功率之比是多大？ （4）在此实验中，电源最大输出功率是多大？ 图6.02 解析： （1）开路时（I=0）的路端电压即电源电动势，因此，内电阻 也可由图线斜率的绝对值即内阻，有： （2）a点对应外电阻 此时电源内部的热耗功率： 也可以由面积差求得： （3）电阻之比： 输出功率之比： （4）电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时，此时路端电压，干路电流，因而最大输出功率 当然直接用计算或由对称性找乘积IU（对应于图线上的面积）的最大值，也可以求出此值。 如图6.03所示电路中，R2、R3是定值电阻，R1是滑动变阻器，当R1的滑片P从中点向右端滑动时，各个电表的示数怎样变化？ 图6.03 如图6.05所示的电路中，S接通，两电源的电动势都为3V，内阻都为lΩ，R1＝2Ω，R2= 4Ω，C =10μF．求： （1）电容器两端的电压多大？ （2）现断开S，从此时起，到电容器两端电压稳定时止，通过R2上的电量为多少？ 图6.05 如图6.06所示，R3=6Ω，电源内阻r为1Ω，当K合上且R2为2Ω时，电源的总功率为16W，而电源的输出功率为12W，灯泡正常发光，求： （1）电灯的电阻及功率。 （2）K断开时，为使灯泡正常发光，R2的阻值应调到多少欧？ 图6.06 解：（1）P内耗=I2r=4W，I=2A ε=V ，IL=1A （2） 如图6.07所示的电路中，电池的电动势ε=5伏，内电阻r=10欧，固定电阻R=90欧，R0是可变电阻，在R0由零增加到400欧的过程中，求： (1)可变电阻R0消耗功率最大的条件和最大热功率。 (2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。 图6.07 解：(1)由等效内阻法，当R0=R＋r=(90＋10)Ω＝100Ω时，可变电阻R0上消耗的功率最大，且 (2)电流最小即R0取最大值400Ω时，定值电阻r和R上消耗的电功率最小，且最小功率 如图图6.08所示，微法，微法，欧，欧，当开关S断开时，A、B两点电压当S闭合时，C1的电量是增加还是减少？改变了多少库仑？已知伏。 图6.08 解：在电路中，C1、C2的作用是断路，当S断开时，全电路无电流，B、C等势，A、D等势，则伏。 C1所带的电量为（库） S闭合时，电路由串联，C1两端的电压即R1上两端的电压，（伏） C1的带电量 （库） 故C1的带电量改变了（库），负号表示减少。 把一个10V，2.0W的用电器A(纯电阻)接到某一电动势和内阻都不变的电源上．用电器A实际消耗的功率是2.0瓦，换上另一个10V，5.0W的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，问电器B实际消耗的功率有没有可能反而小于2.0瓦？你如果认为不可能，试说明理由；如果认为可能，试求出用电器B实际消耗的功率小于2.0瓦的条件(设电阻不随温度改变)。 解 根据A，B的额定电压和额定功率可求出它们的电阻 ... ...
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