Question

【題目】如圖所示電路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20 μF；已知電源電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻r=0.5Ω．求：

（1）當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路消耗的總功率；
（2）當(dāng)S1閉合、S2均閉合時(shí)，電路消耗的總功率；
（3）當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電容器所帶的電荷量為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：S1閉合，S2斷開時(shí)，電路消耗的總功率為：

P1= = =2W

答：當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路消耗的總功率是2W；

（2）解：S1、S2均閉合時(shí)，外電路總電阻為：

R=R3+ =1.5+ =3.5Ω

電路消耗的總功率為：

P2= = =4W

答：當(dāng)S1閉合、S2均閉合時(shí)，電路消耗的總功率是4W；

（3）解：S1閉合，S2斷開時(shí)，電容器極板間的電壓為：

U= E= ×4V=3V

電容器所帶的電荷量為：

Q=CU=20×10﹣6×3C=6×10﹣5C

答：當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電容器所帶的電荷量為6×10﹣5C．

【解析】（1）分析 當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路中只有R2和R3 工作，據(jù)閉合電路歐姆定律和電功率的公式可以直接求解。
（2） 當(dāng)S1閉合、S2均閉合時(shí)，電路中R1 R2和R3 都工作，據(jù)閉合電路歐姆定律和電功率的公式可以直接求解。
（3）當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路中只有R2和R3 工作，電容器和R2并聯(lián)，可以求出電荷量。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用電功率和電功的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式. ? 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式．