【正文】 當(dāng)它在水平路面上以 v＝ 36 km/h的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流 I＝ 50 A，電壓 U＝ 300 V?，F(xiàn)有兩節(jié)完全相同的普通干電池 (電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均相同 )以及R1=3Ω, R2=2Ω的電阻各一只，還有供連接用的導(dǎo)線若干。電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等，當(dāng)電源給電容器充電，達(dá)到閃光燈擊穿電壓 U時(shí)，閃光燈被擊穿，電容器放電，放電后閃光燈兩端電壓小于 U，斷路，電源再次給電容器充電，達(dá)到電壓 U時(shí)，閃光燈又被擊穿，電容器放電，如此周期性充放電，使得閃光燈周期性短暫閃光。 只合上開(kāi)關(guān) S1，三個(gè)燈泡都能正常工作。 ⑴ A； UI； （ 10上海）在世博園區(qū)，運(yùn)行著許多氫燃料汽車，其動(dòng)力來(lái)源是氫燃料電池（結(jié)構(gòu)如圖）。設(shè)太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率為 18%，已知地球表面每平方米接收太陽(yáng)能的平均輻射功率為 ，那么所使用的太陽(yáng)能電池板的總面積為 m2。 而這時(shí)用電壓表去測(cè)量時(shí)，讀數(shù)卻應(yīng)該略小于電動(dòng)勢(shì)。電 路 閉合電路歐姆定律 一、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容 二、閉合電路的 UI 圖象 三、電源的功率和效率 四．電路的結(jié)構(gòu)分析、簡(jiǎn)化 五．電路的動(dòng)態(tài)分析 六．電路的故障分析 七．含電容電路的分析 一、電源、電動(dòng)勢(shì) 電源 —— 是一種能夠持續(xù)不斷地把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 一、閉合電路歐姆定律 a為電源的 UI圖象 ； b為外電阻的 UI 圖象 ； 二、閉合電路的 UI 圖象 E r R I u O Im i E UM α a β N b a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大?。? a與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動(dòng)勢(shì)； b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大小 。 1014 ⑶ 、 電源的效率： EPUPE? ??外 外外阻 R增大， η 將變大， η →1 三、 電源的功率和效率 當(dāng)內(nèi)外電阻相等 R=r時(shí)， 電源的輸出 功率 最大 此時(shí)效率只有 50% rEP m 42?11RrRrR??? ?O R P出 Pm r O R η 1 r 例 在如圖所示的 U－ I圖象中，直線 Ⅰ 為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線 Ⅱ 為某一電阻 R的伏安特性曲線。 ⑵在上述第②步中遺漏的操作是 ； ⑶如果該電動(dòng)機(jī)的效率為 η ，汽車運(yùn)動(dòng)的速度為 v，則汽車的牽引力為 。如果再合上 S2，則下列表述正確的是 A．電源輸出功率減小 B． L1上消耗的功率增大 C．通過(guò) R1上的電流增大 D．通過(guò) R3上的電流增大 C 不管串聯(lián)、并聯(lián)，電路中的一個(gè)電阻變大，總體的總電阻一定變大。 六、電路故障分析 故障的檢測(cè)： 多用電壓表：有讀數(shù)時(shí)（ ≈ E），斷路； 無(wú)讀數(shù)時(shí)，短路 故障問(wèn)題經(jīng)常與動(dòng)態(tài)分析結(jié)合，注意用 并同串反法 例 1（ 09重慶） .某實(shí)物投影機(jī)有 10個(gè)相同的強(qiáng)光燈 L1～ L1(24V/200W)和 10個(gè)相同的指示燈X1～ X10(220V/2W),將其連接在 220V交流電源上，電路見(jiàn)題 18圖，若工作一段時(shí)間后， L2燈絲燒斷，則， A. X1的功率減小， L1的功率增大。要使得充電后達(dá)到電壓 U，則電源電動(dòng)勢(shì)一定大于等于 U， A 項(xiàng)錯(cuò)誤；電容器兩端的最大電壓為 U，故電容器所帶的最大電荷量為 CU， B項(xiàng)錯(cuò)誤；閃光燈閃光時(shí)電容器放電，所帶電荷量減少， C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)電荷通過(guò) R，通過(guò)閃光燈放電，故充放電過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量與通過(guò)閃光燈的電荷量一定相等， D項(xiàng)正確。某實(shí)驗(yàn)小組選用這些組件相互串聯(lián)后裝入暗箱中 ,(每?jī)蓚€(gè)接線柱中最多接一個(gè)組件 )。在此行駛狀態(tài)下 ⑴求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率 P電； ⑵若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?90%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率 P機(jī)，求汽車所受阻力與車重的比值（ g取 10 m/s2）； ⑶設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量 m＝ 3 103 kg。以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流，已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻為 R1 = 3Ω, 超導(dǎo)臨界電流 Ic = , 限流電阻 R2 = 6Ω,小燈泡 L上標(biāo)有 “ 6V， 6W” 的字樣 , 電源電動(dòng)勢(shì) E=8V, 內(nèi)阻 r =2Ω，原來(lái)電路正常工作，現(xiàn) L突然發(fā)生短路，則 A．短路前通過(guò) R1的電流為 2/3A B．短路后超導(dǎo)部件將由 超導(dǎo)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài) C．短路后通過(guò) R1的電流為 4/3A D．短路后通過(guò) R1的電流為 2A 超導(dǎo)部件 R1 限流電阻 R2 L E r S B C 用電動(dòng)勢(shì)為 、 內(nèi)阻為 5節(jié)串聯(lián) ， 給一個(gè) “ ” 的用電器供電 ． （ 1） 求該用電器的額定電流； （ 2） 若要使該用電器在額定電壓下工作 ， 電路中還需要串聯(lián)一個(gè)阻值多大的電阻 ？ (提示：串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)等于各個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)之和；串聯(lián)電池組的內(nèi)阻等于各個(gè)電池內(nèi)阻之和) 解： （ 1）額定電流 A10000 .UPI ??（ 2）設(shè) 5節(jié)電池串聯(lián)，總電動(dòng)勢(shì)為 E，總內(nèi)阻為 r；串聯(lián)的電阻阻值為 R，其兩端電壓為 U，則 E=5 E0 = r=5 r0 = 又 U= EI0r U0=1V ??? 100IUR5． 如右圖所示 ， 用甲 、 乙 、 丙三個(gè)電動(dòng)勢(shì) E相同而內(nèi)電阻 r不同的電源 ， 分別給定值電阻 R供電 .已知甲 、 乙 、 丙三個(gè)電源內(nèi)阻的大小關(guān)系為 r甲 r乙 r丙 ， 且 r乙 =R， 則將 R先后接在這三個(gè)電源上時(shí)的情況相比 ， 下列說(shuō)法中正確的是 A． 接在甲電源上時(shí) ， 通過(guò) R的電流最大 B． 接在丙電源上時(shí) ， 通過(guò) R的電流最大 C． 接在乙電源上時(shí) ， 電阻 R消耗的電功率最大 D． 接在丙電源上時(shí) ， 電阻 R消耗的電功率最大 E r甲 E r乙 E r丙 甲 乙 丙 R 接電源 解： rREI?? 22)rR(REP??E、 R、 r一定， r小的 I、 P大 B D 如圖所示， U— I圖線上， a、 b、 c各點(diǎn)均表示該電路中有一個(gè)確定的工作狀態(tài)， b點(diǎn) α=β，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．在 b點(diǎn)時(shí)，電源有最大輸出功率 B．在 b