教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第2章 章末总结 直流电路
教科版高三物理选修3-1 同步导学案 第2章 章末总结 直流电路第3页

(2)电路中R2消耗的功率P2==18W

电路中R1消耗的功率P′=IR1=8W

电路中消耗的总功率P=P′+P2+PM=(8+18+4) W=30W.

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,注意分析电容器两板电势的变化,计算电容器电荷量变化量时,要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ΔQ=|Q1-Q2|;若该极板由原来带正电Q1变为后来带负电-Q2,则ΔQ=Q1+Q2.

例2 如图3所示,已知路端电压U=18V,电容器C1=6μF、C2=3μF,电阻R1=6Ω、R2=3Ω.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,电容器C1的电荷量改变了多少?

图3

答案 18V 减少了3.6×10-5C

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=U=18V.

当S闭合时,R1和R2串联,C1两端的电压等于R1两端电压,C2两端的电压为R2两端电压,C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.

当S断开时,UAC=18V,电容器C1带电荷量为Q1=C1UAC=6×10-6×18C=1.08×10-4C.

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=×18V=12V

此时电容器C1的带电荷量为

Q′=C1UAC′=6×10-6×12C=7.2×10-5C

电容器C1带电荷量的变化量为

ΔQ=Q′-Q1=-3.6×10-5C

负号表示减少,即C1的带电荷量减少了3.6×10-5C.

三、电路故障的分析

电路故障的分析方法

(1)仪器检测法

①用电压表对断路故障判断:用电压表与电源并联,若有电压,再逐段与电路并联,若电压表指针偏转