1、- 1 -第二章 恒定电流章末总结恒定电流一、纯电阻电路和非纯电阻电路1.对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路)，电流做功将电能全部转化为内能，- 2 -W Q UIt t Pt.U2R2.对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路)，电功大于电热.在这种情况下，不能用 I2Rt 或 t 来计算电功.U2R例 1 如图 1 所示，电源电动势 E90 V，内电阻 r1 ，电阻 R20 ，电动机绕线的电阻 R00.5 ，闭合开关 S，电动机转动稳定后，电阻 R 消耗的电功率为 320 W，不计电动机的摩擦损耗等.求：图 1(1)通过电阻 R 的电流及其两端的电压；(2)电动机输出的机械
2、功率.答案 (1)4 A 80 V (2)462 W解析 (1)由 P I12R可得 I1 4 APR由 U I1R 得 U80 V(2)由闭合电路欧姆定律 E U Ir可得 I 10 AE Ur则通过电动机的电流 I2 I I16 A电动机的输入功率为 P 入 UI2480 W电动机的热功率为 P 热 I22R018 W电动机输出的机械功率为 P 机 P 入 P 热 462 W.二、含容电路的计算1.分析含电容器的电路时应注意电容器两极板分别与电路中哪两点等势，从而可确定电容器两极板间电势差和带电荷量的正负.2.当电路发生变化时，注意分析电容器两极板电势的变化，计算电容器带电荷量变化量时，要
3、注意极板电荷电性的变化.若某一极板原来带正电 Q1，后来变为带正电 Q2，则电荷量变化量大小 Q| Q1 Q2|；若该极板由原来带正电 Q1变为后来带负电 Q2，则 Q Q1 Q2.例 2 如图 2 所示，已知路端电压 U18 V， D C，电容器 C16 F、 C23 F，电阻R16 、 R23 .当开关 S 断开时， A、 B 两点间的电压 UAB等于多少？当 S 闭合时，电容- 3 -器 C1的电荷量改变了多少？图 2答案 18 V 减少了 3.6105 C解析 在电路中电容器 C1、 C2相当于断路.当 S 断开时，电路中无电流， B、 C 等势， A、 D 等势，因此 UAB U18
4、 V.当 S 断开时， UAC18 V，电容器 C1带电荷量为 Q1 C1UAC610 6 18 C1.0810 4 C.当 S 闭合时，电路 R1、 R2导通，电容器 C1两端的电压即电阻 R1两端的电压，由串联电路的电压分配关系得UAC U 18 V12 VR1R1 R2 66 3此时电容器 C1的带电荷量为Q C1UAC610 6 12 C7.210 5 C电容器 C1带电荷量的变化量为 Q Q Q13.610 5 C负号表示减少，即 C1的带电荷量减少了 3.6105 C.针对训练 1 (多选)(2018山东济南市高一下期末)如图 3 所示，平行金属板中带电质点 P原来处于静止状态，不
5、考虑电流表和电压表对电路的影响， R1的阻值和电源内阻 r 相等，当滑动变阻器 R4的滑片向 b 端移动时，则( )图 3A.R3上消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点 P 将向上运动答案 AC解析 当滑动变阻器滑片向 b 端移动时， R4减小，总电阻减小，干路电流 I 增大，并联部分电压 U 并 E I(R1 r)减小， R3的电流减小， R2、 R4支路电流增大， 示数增大， 示数减小，A 正确，B 错误；因为 R 外 R1 r，当 R4减小时，由 P R 图象知，电源的输出功率增大，- 4 -C 正确；电容器两端的电压等于并联部分电压，所
6、以 UC减小，带电粒子受到的电场力减小，质点 P 将向下运动，D 错误.三、电路故障分析1.故障种类及特点电路故障一般有两种情况，即短路和断路.短路的特点：电路中有电流，但短路部分电压为零；被短路的用电器不工作，与之串联的用电器工作电流增大.断路的特点：在电源正常的情况下，断路部分电流为零，但断路处有电压，若干路断路则断路处电压等于电源电动势.2.分析与检测方法(1)电压表检测法若电路断路，将电压表与电源并联，若有电压说明电源完好，然后将电压表逐段与电路并联，若某一段电压表指针偏转，说明该段电路中有断点.若电路短路，则用电压表逐段与电路并联，某一段电压表示数为零，则该段被短路.(2)欧姆表检测
7、法断开电路，用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻，若检测部分示数正常，说明两点间正常；若检测部分电阻很小(几乎为零)，说明该部分短路；若检测部分指针几乎不动，说明该部分有断路.例 3 如图 4 所示是某同学连接的实验实物图，A、B 灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查.图 4(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查，选择开关置于 10 V 挡.该同学测试结果如表 1 所示，在测试 c、 d 间直流电压时，红表笔应接触 (选填“ c”或“ d”).根据测试结果，可判断电路中一定存在的故障是 .A.灯 A 短路 B.灯 B 短路C.cd 段断路 D.df 段断路- 5 -表 1测试点 电压表示数
8、a、 b 有示数b、 c 有示数c、 d 无示数d、 f 有示数表 2测试点 指针偏转情况c、 dd、 ee、 f(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表 2 所示，那么检查出的故障是 .A.灯 A 断路 B.灯 B 短路C.灯 A、B 都断路 D.d、 e 间导线断路答案 (1) c D (2)BD解析 (1)应用多用电表判断电路故障，首先要正确使用多用电表，对多用电表而言，电流应从红表笔流入该表内，由题图能看出 c 点电势高于 d 点电势，知红表笔应接触 c 点.由表1 可知 d、 f 间有示数，则 dca电池 bf 间无断路，C 错误；若仅灯 A 短路或灯 B 短路，不会造成 A
9、、B 灯都不亮，A、B 错误；若 df 段断路，则与测试结果相符，D 正确.(2)由表 2 可知， c、 d 间有一定的电阻但不是很大，灯 A 既不短路也不断路，A、C 错误；d、 e 间存在大电阻，表明 d、 e 间导线断路，D 正确； e、 f 间电阻为零，则 B 灯短路，B 正确.针对训练 2 (多选)(2018山东济南市高一下期末)如图 5 所示电路，当 S 闭合后两灯均不亮，已知两灯泡、电源、开关及开关到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路.若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用电表的红表笔与 a 点相连接，把黑表笔分别先后与 b 点、 c 点相连，则以下检测断线部分的方法可行的是( )图 5A.S 闭合，用多用电表的电压表- 6 -B.S 断开，用多用电表的电流表C.S 断开，用多用电表1 量程的欧姆表D.S 闭合，用多用电表1 量程的欧姆表答案 AC
