一、純電阻電路與非純電阻電路的綜合分析1.兩種電路的比較純電阻電路非純電阻電路元件特點(diǎn)電路中只有電阻元件，只能把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能除電阻外還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的用電器歐姆定律UU能量轉(zhuǎn)化電流做功電能全部轉(zhuǎn)化為電熱電流做功電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能元件舉例電阻、電爐絲、白熾燈等電動(dòng)機(jī)、電解槽等2.電功與電熱[例1]如圖所示，電源電動(dòng)勢E=10V,內(nèi)阻r=0.5Ω,“8V(2)電源的總功率；(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率.解析(1)燈泡正常發(fā)光，所以路端電壓為8V.(2)設(shè)干路總電流為I,則U=E—Ir,故I=I-I=2A方法凝煉第2頁共11頁(2)處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功=電熱+其他能量”找等量關(guān)系求解.[針對訓(xùn)練1]如圖所示電路中，電源的電動(dòng)勢E=110V,電阻R?=21Ω,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R=0.5(1)電源的內(nèi)阻r;解析(1)當(dāng)開關(guān)S?斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)被斷路，此時(shí)電路中通過的電流為電阻R?消耗的功率P?=P2R,解得r=1Ω.設(shè)此時(shí)電源中通過的電流為I′,由閉合電路的歐姆定律有E=I'r+U流過R1的電流為I?,流過電動(dòng)機(jī)的電流為I?,有電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出=UI?—12R,解得P出=1606W.二、閉合電路中的功率問題1.電源的總功率(1)物理意義：電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率.2.電源內(nèi)部消耗的功率(1)物理意義：電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率.3.電源的輸出功率(3)當(dāng)外電路為純電阻電路時(shí)①電源的輸出功率2②P出與外電阻R的函數(shù)關(guān)系圖像③幾個(gè)結(jié)論Eb.當(dāng)Rr時(shí)，隨R的增大，輸出功率越來越大.c.當(dāng)R>r時(shí)，隨R的增大，輸出功率越來越小.d.當(dāng)P出<P時(shí)，每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R?、R?,且R?R?=r2.4.電源的效率對于純電阻外電路，則可見，外電阻R越大，電源的效率越高.[例2](多選)如圖所示，已知電源內(nèi)阻為r,定值電阻R的阻值也為r,滑動(dòng)變阻器R的總電阻為2r.若滑動(dòng)變阻器的滑片P由A向B滑動(dòng)，則()A.電源的輸出功率由小變大B.定值電阻R消耗的功率由小變大第4頁共11頁C.電源內(nèi)部的電勢降落由大變小D.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小解析,外電路電阻由3r逐漸減小為r,由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知，電源的輸出功率由小變到最大，故選項(xiàng)A正確；定值電阻R消耗的功率為Pn=I2R,而電以B正確，C錯(cuò)誤；對于滑動(dòng)變阻器消耗的功率的變化情況，可把Ro+r=2r看作新電源的內(nèi)阻，可知當(dāng)R=2r時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，當(dāng)R變小時(shí)，其消耗的功方法總結(jié)(1)定值電阻消耗功率最大時(shí)通過的電流最大.(2)求可變電阻消耗的功率時(shí)可將其他電阻等效為電源內(nèi)阻.[例3]電路圖如圖甲所示，圖乙中圖線是電路中的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω,定值電阻Ro=3Ω.乙(2)當(dāng)R為何值時(shí)，電源的輸出功率最大?最大值為多少?思路點(diǎn)撥(1)由圖乙可求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，注意縱軸坐標(biāo)原點(diǎn)不從0開始.(3)對電源來說，R+R為電源外阻，當(dāng)r=R?+時(shí)，電源輸出功解析(1)由題圖乙知電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻為最大值方法總結(jié)功率最大值的求解方法(1)流過電源的電流最大時(shí)，電源的功率、內(nèi)損耗功率均最大.(2)對某定值電阻來說，其電流最大時(shí)功率也最大.(3)電源的輸出功率在外電阻等于內(nèi)阻時(shí)最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻，電源的輸出功率越大.(4)對于外電路中部分可變電阻來說，可以寫出其功率表達(dá)式，利用數(shù)學(xué)知識求其極值.[針對訓(xùn)練2]源的()A.總功率一定減小B.效率一定增大C.內(nèi)部損耗功率一定減小D.輸出功率一定先增大后減小解析滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路部分的阻值變大，因而電流減小，由P總=IE可知電源的總功率減小，選項(xiàng)A正確；滑動(dòng)變阻器連入電路部分部損耗功率為P內(nèi)=I2r,電流減小，因而內(nèi)部損耗功功率為外電阻消耗功率，但外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系未知，因而不能判斷輸出[針對訓(xùn)練3]V,內(nèi)電阻r=1在如圖所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢E=3(2)當(dāng)R多大時(shí)，R?消耗的功率最大?最大功率為多少?(2)對定值電阻R,當(dāng)電路的電流最大時(shí)其消耗的功率最大，此時(shí)R=0,所以P?=I2三、含容電路的分析與計(jì)算兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓.2.電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充(放)電.如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電.3.根據(jù)公式Q=CU或△Q=C△U,求電荷量及其變化量.4.分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，注意把握以下幾個(gè)方面(1)電路穩(wěn)定時(shí)電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大的元件，在電容器處電(2)若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上，求出電容器兩端的電壓，根據(jù)Q=CU計(jì)算.(3)電路穩(wěn)定時(shí)電容器所在支路斷路，與電容器串聯(lián)的電阻兩端無電壓，該電阻相當(dāng)于導(dǎo)線.(4)當(dāng)電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等.(5)電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充、放電，有△Q=C△U.[例4]如圖所示的電路中，已知電容C=C?,電阻R?=R,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,當(dāng)開關(guān)S由閉合狀態(tài)斷開時(shí)，下列說法中正確的是()A.電容器G的電荷量增多，電容器C的電荷量減少B.電容器C的電荷量減少，電容器C?的電荷量增多C.電容器C?、C?的電荷量都增多D.電容器C、C2的電荷量都減少解析開關(guān)S閉合時(shí)，電容器C兩端電壓與R2兩端電壓相等，C?兩端電壓與R兩端電等；開關(guān)S斷開時(shí)，電路斷路，電容器C?、C?兩端電壓均等于電源電動(dòng)勢E,由Q=C答案CμF.當(dāng)S斷開時(shí)，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).求：(2)S閉合后流過R?的總電荷量.思路點(diǎn)撥↓g的平衡關(guān)系被打破.S斷開，帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離設(shè)帶電粒子加速度為a,貝,解得a=g,方向豎直向上.答案(1)g方向豎直向上(2)4×10-?C[針對訓(xùn)練4]在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)時(shí)，關(guān)于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是()解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，燈L變暗.電容器極板間電壓等于變阻器兩端的電壓.由上得知，路端電壓減小誤.答案B電流11)C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率先變大后變小第10頁共11頁D.以上說法都不對解析滑片向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路部分電阻變小，電路中的的輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系曲線，如圖所示，因?yàn)橥怆娮枋冀K不小于內(nèi)阻，故可判斷電源輸出功率增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；考慮滑動(dòng)變阻器上的功率消耗時(shí)，可以把R?看成電源內(nèi)阻的一部分.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于2r時(shí)，消耗的功率最大.答案C3.(含容電路的分析與計(jì)算)在如圖所示電路中，開關(guān)S?、S?一油滴P,斷開哪個(gè)開關(guān)后P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)()解析油滴懸浮在極板之間，說明油滴受到的靜電力與重力平衡.若要油滴P向下運(yùn)動(dòng)，則需要使平行板間的電場強(qiáng)度減小，也就是減小平行板間的電壓.而平行板兩板間電壓就是R?兩端的電壓，故只有斷開S?,使電容器與電源脫離，同時(shí)使極板的電荷通過R?、R?與R?放電，這樣就達(dá)到了減小電壓的要求.因此應(yīng)選C.答案C4.(閉合電路中