常見(jiàn)題型分析

電路的常見(jiàn)題型分析

一．非純電阻電路分析

解決非純電阻電路的問(wèn)題，關(guān)鍵是分析清楚多種情況下電能分別轉(zhuǎn)化為什么形式的能，然后再確定選什么公式計(jì)算電功或電功率。對(duì)于電動(dòng)機(jī)問(wèn)題則要分情況而定，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，視為純電阻，若正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則視為非純電阻。

例題1：有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A。求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

針對(duì)訓(xùn)練：如圖10-33-22所示的是用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，重物的重量G=500N，電源的輸出電壓恒為110V，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以0.90m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5.0A.不計(jì)各處的摩擦，求（1）電動(dòng)機(jī)消耗的總功率；（2）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率；（3）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻.（g取10m/s2）二、含有電容器的電路

的分析電容器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大的元件，可看作斷路。此時(shí)：（1）電容器所在支路無(wú)電流，與電容器直接串聯(lián)的電阻相當(dāng)于一根阻值為零的導(dǎo)線。（2）電容器上的電壓就是與電容器并聯(lián)的那條支路兩端的電壓。例題2如圖所示，已知E=12V，r=1Ω，R1=3Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，C1=4μF，C2=1μF，則C1所帶的電量為多少庫(kù)侖，C2所帶的電量為多少庫(kù)侖，并指出C1，C2哪個(gè)極板帶正電？針對(duì)訓(xùn)練：（濰坊一輪復(fù)習(xí)資料129頁(yè)例6）三、動(dòng)態(tài)分析基本思路是:“部分”到“整體”再到“部分”，即從支路電阻值的變化入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判斷R總的變化情況，再由閉合電路歐姆定律判斷I總和U端的變化情況，最后再由部分電路歐姆定律判斷各支路物理量的變化情況。例題3：如圖所示，A燈與B燈電阻相同，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片向下滑動(dòng)時(shí)，兩燈的變化是()A燈變亮，B燈變亮B.A燈變暗，B燈變亮C.A燈變暗，B燈變暗D.A燈變亮，B燈變暗針對(duì)訓(xùn)練：（濰坊一輪復(fù)習(xí)資料129頁(yè)例4）如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開(kāi)關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表。初始時(shí)S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開(kāi)，則（）A.V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B.V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大C.V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D.V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大四、電路故障的分析1、電路出現(xiàn)故障有兩個(gè)原因：（1）短路；（2）斷路（包括導(dǎo)線斷路或接觸不良、電器損壞等）在閉合電路中：斷路表現(xiàn)為該部分電壓幾乎等于電源電動(dòng)勢(shì)，而該支路其他部分電壓為零；電流表現(xiàn)為整個(gè)電路電流為零，用電流表連接該處后又迅速產(chǎn)生電流。2、電路故障的特征：短路表現(xiàn)為該處電壓為零，電流不為零，該處電阻為零。例題4：（濰坊一輪復(fù)習(xí)資料129頁(yè)例5）針對(duì)訓(xùn)練:如圖所示，電路接通后，燈A和燈B均能正常發(fā)光。突然B燈暗了下來(lái)，燈A比原來(lái)亮了些。設(shè)電路中只有一處發(fā)生故障，則發(fā)生故障的元件是_________，故障情況是___________。五、電源的輸出功率

當(dāng)R=r時(shí)，P出有最大值，即P出=E2/4r，P出與外電阻R的這種函數(shù)關(guān)系可用如圖的圖象定性地表示：

說(shuō)明：上面的結(jié)論都是在電源的電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)電阻r不變的情況下適用。特別提醒：

（1）外電阻越向靠近內(nèi)阻方向變化，電源輸出功率越大。（2）判斷可變電阻的功率，方法與此相似，只要把其余電阻看成內(nèi)電阻處理即可。(３)所以當(dāng)R增大時(shí)，效率η提高，當(dāng)R=r時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%，效率并不高。例題5：如圖所示，已知電源內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R1=0.5Ω，求：

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大？

（2）當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，變阻器消耗的功率最大？

（3）當(dāng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源輸出功率最大？

針對(duì)訓(xùn)練：在圖10-34-6電路中，直流發(fā)電機(jī)E=250V，r=3，R1=R2=1，電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額定電壓為200V，額定功率為1000W，其他電阻不計(jì)，并且不計(jì)電熱器電阻隨溫度的變化.問(wèn)：當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的電熱器能正常工作？當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大？當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，電熱器組加熱物體最快？當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，阻R1，R2上消耗的功率最大？當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的每只電熱器中電流最大？當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分電壓是Uad＝0，Ucd＝6V，Uab＝6V，由此可以斷定A．L1和L2的燈絲都斷了B．L1的燈絲斷了C．L2的燈絲斷了D．變阻器R斷路2假設(shè)有一輛電動(dòng)自行車(chē)，人和車(chē)的總質(zhì)量為120kg。當(dāng)該車(chē)在水平地面上以5m/s的速度勻速行駛時(shí)，它受到的阻力約等于人和車(chē)總重的0.02倍，此時(shí)電池組加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為36V，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為5A。若連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，傳動(dòng)裝置消耗的能量不計(jì)，g取10。求：

（1）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率；

（2）電動(dòng)機(jī)線