章末复习课 【知识体系】 [答案填写] U＋Ir I(R＋r) U外＋U内 EI I2r UI 主题1 非纯电阻电路的计算 1.电功：W＝UIt. 2．电功率：P电＝UI. 3．焦耳热：Q＝I2Rt. 4．热功率：P热＝I2R. 分析与方法：闭合电路中电功、热量和电功率、热功率的问题本质上都是能量转化和守恒问题．分析这类问题时，要注意区分电功和电热、电功率和热功率，抓住能量守恒这条主线；在纯电阻电路中，电功和电热相等，电功率和热功率相等；在非纯电阻电路中，电功大于电热，电功率大于热功率． 【典例1】小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1 Ω)与规格为“4 V 4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流． (2)电动机的输出功率P出． 解析：(1)流经灯泡的电流IL＝＝ A＝1 A，流经电阻R的电流IR＝＝ A＝1.6 A，流经电动机的电流I＝IR－RL＝0.6 A. (2)电动机消耗的总功率P＝UI＝4×0.6 W＝2.4 W，电动机的热功率P热＝I2r＝(0.6)2×1 W＝0.36 W，电动机输出功率P出＝P－P热＝2.4 W－0.36 W＝2.04 W 答案：(1)0.6 A (2)2.04 W 针对训练 1.如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM＝0.6 Ω，R＝10 Ω，U＝160 V，电压表的读数为110 V．则 (1)通过电动机的电流是多少？ (2)输入到电动机的电功率是多少？ (3)电动机工作1 h产生的热量是多少？ 解析：(1)电动机是非纯电阻，不能用公式来求电路中的电流．R两端的电压为UR＝U－UM＝160 V－110 V＝50 V，I＝＝ A＝5 A. (2)P入＝UMI＝110×5 W＝550 W. (3)Q＝I2RMt＝52×0.6×3 600 J＝5.4×104 J 答案：(1)5 A (2)550 W (3)5.4×104 J 主题2 含电容器的直流电路 在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流．一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看作断路，简化电路时可去掉它．简化后若要求电容器所带电量时，可接在相应的位置上．分析和计算含有电容器的直流电路时，须注意以下几点： (1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压． (2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等． (3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电． 【典例2】 在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝10 μF.电容器原来不带电．求闭合开关S并达到稳定这一过程通过R4的总电荷量． 解析：闭合开关S并达到稳定后，由于R4无电流通过，R4两端无电压降，电容器两端电压就等于R3两端的电压，电容器两极板所带电荷量即为流过R4的总电荷量． 由电阻的串、并联公式，得闭合电路的总电阻为 R＝＋r＝9 Ω， 由欧姆定律得，通过电源的电流 I＝＝ A， 电源的端电压U＝E－Ir＝ V， 电阻R3两端的电压U′＝U＝2 V， 通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量Q＝CU′＝2×10－5 C. 答案：2×10－5 C 针对训练 2．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，R3＝5 Ω，电容器的电容C1＝4 μF，C2＝1 μF.则 (1)当S闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少？ (2)把S断开，S断开后通过R2的电量是多少？ 解析：(1)当S闭合时间足够长时，C1两端的电压等于R2两端的电压；C2两端的电压等于路端电压． 回路电流I＝＝2 A， C1两端的电压UC1＝U2＝IR2＝4 V， C1的带电量Q1＝C1UC1＝4×10－6×4 C＝1.6 ... ...
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