2019_2020版高中物理第二章恒定电流微型专题5闭合电路欧姆定律的应用

微型专题5 闭合电路欧姆定律的应用[学科素养与目标要求]物理观念：1.进一步熟练掌握闭合电路欧姆定律及串、并联电路的特点.2.熟练掌握闭合电路中的功率和相关物理量的关系．科学思维：1.学会分析闭合电路动态问题的方法.2.会计算闭合电路的功率，借助公式和图象，分析求解电源的最大输出功率.3.学会含容电路的分析方法．一、闭合电路的动态分析闭合电路动态问题的分析方法(1)程序法①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；②由局部电阻变化判断总电阻的变化；③由I＝ER＋r判断总电流的变化；④据U＝E－Ir判断路端电压的变化；⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化．(2)结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大．例1(2018·无锡市江阴四校高二期中)如图1所示，电源电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器滑动触头向上端移动时( )图1A．电压表的读数增大，电流表的读数减小B．电压表和电流表的读数都增大C．电压表和电流表的读数都减小D ．电流表的读数增大，电压表的读数减小 答案 A解析 当滑动变阻器的滑动触头向上端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R 增大，由闭合电路欧姆定律知总电流I 减小，路端电压U ＝E －Ir 增大，则电压表的示数增大；电阻R 2两端的电压U 2＝E －I (r ＋R 1)增大，流过电阻R 2的电流I 2增大，则流过电流表的电流I 3＝I －I 2减小，即电流表的读数减小，故A 正确，B 、C 、D 错误．[学科素养] 例1回顾了闭合电路的欧姆定律及串、并联电路的相关知识，并用于分析闭合电路动态问题．一方面让学生对物理规律的认识更加深刻，另一方面也让学生进一步了解了闭合电路中的各物理量之间的关系，这很好的体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养． 针对训练1 (2018·聊城市期末)如图2所示电路中，开关S 闭合，当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时，以下判断正确的是( )图2A ．电压表示数变大，通过灯L 1的电流变大，灯L 2变亮B ．电压表示数变小，通过灯L 1的电流变小，灯L 2变暗C ．电压表示数变大，通过灯L 2的电流变小，灯L 1变亮D ．电压表示数变小，通过灯L 2的电流变大，灯L 1变暗 答案 D解析 当滑动变阻器的滑片P 向上滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由I ＝ER 外＋r知总电流增大，通过L 2的电流增大，L 2变亮；由U 并＝E －I (R L2＋r )知，变阻器与L 1并联部分电压减小，示数变小，L 1变暗，D 正确．二、闭合电路的功率 1．电源的总功率P 总＝EI ；电源内电阻消耗的功率P 内＝U 内I ＝I 2r ；电源输出功率P 出＝U 外I .2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ＝E 2(R －r )2R＋4r，当R ＝r 时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝E 24r.电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示．图33．电源的效率指电源的输出功率与电源的总功率之比， 即η＝P 出P 总×100%＝IU IE ×100%＝UE×100%. 对于纯电阻电路，电源的效率η＝I 2R I 2(R ＋r )×100%＝R R ＋r ×100%＝11＋rR×100%，所以当R 增大时，效率η提高．当R ＝r (电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高． 例2 如图4所示，电路中E ＝3 V ，r ＝0.5 Ω，R 0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值为10 Ω.图4(1)变阻器接入电路的阻值R 为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？ (2)变阻器接入电路的阻值R 为多大时，定值电阻R 0上消耗的功率最大？最大为多大？ 答案 (1)2 Ω 98 W (2)0 278W解析 (1)此种情况可以把R 0归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率．即当R ＝r ＋R 0＝2 Ω时，R 消耗功率最大为：P m ＝E 24R ＝324×2 W ＝98W.(2)定值电阻R 0上消耗的功率可以表示为：P ＝I 2R 0，因为R 0不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R ＝0时，R 0上消耗的功率最大： P m ′＝E 2(R 0＋r )2R 0＝32(1.5＋0.5)2×1.5 W＝278W.功率最大值的求解方法1．流过电源的电流最大时，电源的功率、内阻损耗功率均最大． 2．对某定值电阻来说，其电流最大时功率也最大．3．电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大，若不能相等，外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大．例3 如图5所示，线段A 为某电源的U －I 图线，线段B 为某电阻的U －I 图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：图5(1)电源的输出功率P 出为多大？ (2)电源内部损耗的电功率是多少？ (3)电源的效率η为多大？ 答案 (1)4 W (2)2 W (3)66.7%解析 (1)根据题意从A 的图线可读出E ＝3 V ，r ＝E I 短＝36Ω＝0.5 Ω，从B 图线中可读出外电阻R ＝1 Ω.由闭合电路欧姆定律可得I ＝ER ＋r ＝31＋0.5A ＝2 A ，则电源的输出功率P 出＝I 2R ＝4 W (2)电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝2 W ， (3)电源的总功率P 总＝IE ＝6 W ， 故电源的效率η＝P 出P 总×100%≈66.7%.1.稳定电路的U －I 图象有两种：一是电源的U －I 图象(如图6中a )；二是用电器的U －I 图象，而用电器的U －I 图象又分两类：线性(图中b )和非线性(图中c )．图62．两种图象的交点坐标表示该用电器单独与电源串联的工作电流和路端电压(也是用电器两端的电压)．如图，电源的输出功率分别为P b ＝U 1I 1，P c ＝U 2I 2. 三、含电容器电路的分析与计算1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，此支路相当于断路，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压．2．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．3．根据公式Q＝CU或ΔQ＝CΔU，求电荷量及其变化量．例4如图7所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF，求：图7(1)S闭合后，稳定时通过R1的电流；(2)S原来闭合，然后断开，这个过程中流过R1的总电荷量．答案(1)1 A (2)1.2×10－4 C解析(1)S闭合后，电路稳定时，R1、R2串联，电流I＝ER1＋R2＝1 A.(2)S闭合时，电容器两端电压U C＝U2＝IR2＝6 V，储存的电荷量Q＝CU C.S断开至达到稳定后电路中电流为零，此时U C′＝E，储存的电荷量Q′＝CU C′.电容器上的电荷量增加了ΔQ＝Q′－Q＝CU C′－CU C＝1.2×10－4 C．电容器上电荷量的增加是在S断开以后才发生的，这只有通过R1这条电路实现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量．提示：注意分析S闭合前、后电容器极板上的电压值及极板带电的正、负．针对训练2 (2018·无锡市江阴四校高二期中)如图8所示的电路中，已知电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为E，内阻为r，当开关S由闭合状态断开时，下列说法中正确的是( )图8A．电容器C1的电荷量增多，电容器C2的电荷量减少B．电容器C1的电荷量减少，电容器C2的电荷量增多C．电容器C1、C2的电荷量都增多D．电容器C1、C2的电荷量都减少答案 C解析开关S闭合时，电容器C1两端电压与R2两端电压相等，C2两端电压与R1两端电压相等；开关S断开时，电路断路，电容器C1、C2两端电压均等于电源电动势E，由Q＝CU知，电容器C1、C2的电荷量均增多，C正确．1．(闭合电路的动态分析)(多选)(2018·新余市期末)如图9所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )图9A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变答案BCD解析将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯L1并联的电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大，电压表V的读数变大，而灯L2两端电压减小，所以灯L1两端的电压增大，灯L1变亮，故B、C正确，A错误；电压表的读数变化量(外电压的变化量)与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻，电源的内阻不变，故D正确．2.(电源的输出功率和效率)(多选)如图10所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知( )图10A．该电源的电动势为6 V，内阻是2 ΩB．固定电阻R的阻值为1 ΩC．该电源的最大输出功率为9 WD．当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%答案CD解析由图线AB可知电源的电动势E＝6 V，短路电流为I短＝6 A，则r＝EI短＝1 Ω，故A错误；根据R ＝ΔUΔI得：R ＝2 Ω，故B 错误；当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率P ＝E 24r ＝9 W ，故C 正确；当该电源只向电阻R 供电时，电源效率η＝UI EI ×100%＝46×100%≈66.7%，故D 正确．3．(闭合电路中功率的计算)(2018·日照市期末)如图11所示的电路中，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电动机的电阻R 0＝1.0 Ω，定值电阻R 1＝1.5 Ω.电动机正常工作时，理想电压表的示数U 1＝3.0 V ．求：图11(1)电源总功率； (2)电源的输出功率；(3)电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率． 答案 (1)20 W (2)18 W (3)12 W 8 W解析 (1)已知电压表的示数U 1＝3.0 V 和定值电阻R 1＝1.5 Ω，根据欧姆定律可求出电路中的电流I ＝U 1R 1＝2.0 A 电源的总功率P 总＝EI ＝20 W(2)电源的输出功率P 出＝EI －I 2r ＝18 W(3)根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压U 2＝E －U 1－Ir ＝6 V 电动机消耗的电功率P 电＝U 2I ＝12 W电动机将电能转化为机械能的功率，就是电动机的输出功率P 机＝U 2I －I 2R 0＝8 W.4．(含容电路的分析和计算)(2018·华中师大附中质检)如图12所示，电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝7.5 Ω，电容器的电容C ＝4 μF.开关S 原来断开，从闭合开关S 到电路稳定，试问这一过程中通过电阻R 的电荷量是多少？图12答案 1.92×10－5C解析 S 断开时的等效电路图如图甲所示，电容器C 两端电压U 等于电阻R 2两端电压U 2，而U 2＝ER 1＋R 2＋r·R 2＝3 V电容器C 的带电荷量Q ＝CU ＝CU 2＝1.2×10－5C ．且a 板带正电，b 板带负电．S 闭合时的等效电路图如图乙所示，电容器C 两端电压U ′等于电阻R 1两端电压U 1′，有R 外＝R 3(R 1＋R 2)R 3＋R 1＋R 2＝3 Ω干路电流：I ＝ER 外＋r＝1.5 A外电压U 外＝E －Ir ＝4.5 V 电阻R 1两端电压U 1′＝25U 外＝1.8 V电容器C 的带电荷量Q ′＝CU ′＝CU 1′＝7.2×10－6C 且a 板带负电，b 板带正电，通过电阻R 的电荷量ΔQ ＝Q ＋Q ′＝1.92×10－5C.一、选择题考点一 闭合电路的动态分析1.(多选)(2018·重庆市期末)如图1所示的电路中，电表均为理想电表．闭合开关S ，当滑动变阻器滑片P 向左移动时，下列说法正确的是( )图1A ．电流表A 读数变大B ．电压表V 1读数变大C ．电压表V 2读数变大D ．灯泡L 变亮 答案 BC解析滑动变阻器滑片P向左移动，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，总电流减小，内电压变小，外电压变大，电流表A读数变小，电压表V1读数变大；总电流减小，灯L两端电压减小，灯泡L变暗，而外电压变大，则滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大，故A、D错误，B、C正确．2.如图2所示的电路，三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时( )图2A．L1变亮，L2、L3变暗B．L1、L2变亮，L3变暗C．L1、L3变暗，L2变亮D．L1、L3变亮，L2变暗答案 B3．(2018·东营市期末)某种热敏电阻在环境温度升高时，电阻会迅速减小．将这种热敏电阻P接入如图3所示电路，开关闭合．若环境温度升高，下列判断正确的是( )图3A．电路的总电阻变大B．流过P的电流变小C．灯泡A变亮D．灯泡B变亮答案 C考点二含容电路的分析与计算4．在如图4所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )图4A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小答案 B解析 当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L 变暗．电容器极板间电压等于变阻器两端的电压．由上得知，路端电压减小，则通过L 灯的电流减小，而干路电流增大，则通过R 1的电流增大，R 1两端电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电荷量Q 减小，故B 正确．5.如图5所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C 的极板水平放置．闭合开关S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )图5A ．增大R 1的阻值B ．增大R 2的阻值C ．增大两板间的距离D ．断开开关S答案 B解析 在直流电路中，R 2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R 1两端的电压，增大R 1的阻值，R 1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由E ＝U d可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，A 项错误；增大R 2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R 1两端的电压，因此电容器中油滴仍保持静止，B 项正确；增大两板间的距离，而电容器两板间的电压一定，由E ＝Ud可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，C 项错误；断开开关S ，电容器会通过R 1、R 2进行放电，使板间场强减小，油滴受到的电场力减小而向下运动，D 项错误．6．(多选)如图6所示的电路中，电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝6 Ω，R 2＝5 Ω，R 3＝3 Ω，电容器的电容C ＝2×10－5 F ．若将开关S 闭合，电路稳定时通过R 2的电流为I ；断开开关S 后，通过R 1的电荷量为q .则( )图6A ．I ＝0.75 AB ．I ＝0.5 AC ．q ＝2×10－5CD ．q ＝1×10－5C答案 AD解析 开关S 闭合时，I ＝Er ＋R 并＋R 2＝0.75 A ，选项A 对，B 错；此时U C ＝U R 并＝1.5 V ，Q C ＝CU C ＝3×10－5 C ，若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过R 1、R 3放掉，因I 1∶I 3＝R 3∶R 1＝1∶2，根据q ＝It 可知，通过R 1的电荷量q ＝13Q C ＝1×10－5C ，选项C 错，D 对．考点三 电源的输出功率与效率7．(2018·重庆市期末)如图7所示，电源电动势为E ，电源内阻为r ＝1 Ω，定值电阻R 1＝4 Ω，滑动变阻器R 2变化范围是0～10 Ω，下列说法正确的是( )图7A ．当R 2＝3 Ω时，电源的输出功率最大B ．当R 2＝3 Ω时，R 1上获得的功率最大C ．当R 2＝0时，电源的效率最大D ．当R 2＝0时，R 1上获得的功率最大 答案 D解析 当R 1＋R 2>r 时，随着外电阻阻值增大，电源输出功率减小，所以当R 2＝0时，电源的输出功率最大，故A 错误；当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，定值电阻R 1的功率最大，故B 错误，D 正确；电源的效率η＝UI EI ×100%＝E －IrE×100%，当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，电源的效率最小，故C 错误．8.(多选)(2018·日照市期末)如图8所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表，开关S 闭合后，灯泡正常发光．若滑动变阻器R 的滑动端向下滑动，下列判断正确的是( )图8A ．电源的效率一定减小B ．电源的输出功率可能减小C ．灯泡L 有可能会烧坏D ．电压表V 和电流表A 的示数均减小 答案 AB解析 滑动变阻器R 的滑动端向下滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，外电压减小，由η＝U 外IEI×100%知，电源的效率减小，A 正确；由于不知外电阻与内电阻的关系，故电源的输出功率的变化无法确定，B 正确；R 减小，R 与L 并联部分的电压减小，示数减小，L 变暗，但的示数为总电流与通过L 电流的差值，示数增大，C 、D 错误．9．(多选)(2018·南师附中高二期中)如图9所示，是测定两个电源的电动势和内阻实验中得到的路端电压和电流的关系图线，则应有( )图9A ．当I 1＝I 2时，电源总功率P 1＝P 2B ．当U 1＝U 2时，电源输出功率P 出1<P 出2C ．当I 1＝I 2时，外电阻R 1＝R 2D ．当U 1＝U 2时，电源内部消耗的电功率P 内1<P 内2 答案 ABD解析 由题图可知，两电源的电动势E 相等，由电源的总功率P ＝EI 知，当I 1＝I 2时，电源总功率P 1＝P 2，故A 正确；电源的输出功率P 出＝UI ，当U 1＝U 2时，由题图读出I 1<I 2，则P 出1<P 出2，故B 正确；由题图可知，图线1的斜率的绝对值大于图线2的斜率的绝对值，则电源的内阻r 1>r 2，当I 1＝I 2时，由闭合电路欧姆定律可知，R 1<R 2，故C 错误；电源内部消耗的电功率P 内＝I 2r ＝U 内2r，当U 1＝U 2时，U 内1＝U 内2，而电源内阻r 1>r 2，故P 内1<P 内2，D 正确．10．(多选)如图10所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的U －I 图线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )图10A ．电源1比电源2的内阻大B ．电源1和电源2的电动势相等C ．小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小D ．小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率大 答案 ABC解析 由闭合电路的欧姆定律E ＝U ＋Ir 知，当I ＝0时电动势E 等于路端电压U ，即电源的U －I 图线与U 轴的交点就是电源电动势的大小，由题图知，电源1和电源2的电动势相等，故B 正确；电源内阻r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ，即电源的U －I 图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知r 1>r 2，故A 正确；小灯泡的U －I 图线与电源的U －I 图线的交点即为小灯泡的工作状态，由题图知，小灯泡与电源1连接时消耗的功率P 1＝U 1I 1小于小灯泡与电源2连接时消耗的功率P 2＝U 2I 2，故C 正确，D 错误．11．(多选)在如图11甲所示的电路中，L 1、L 2和L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( )图11A ．通过L 1的电流为通过L 2的电流的2倍B ．此时L 1、L 2和L 3的电阻均为12 ΩC ．L 1消耗的电功率为0.75 WD ．L 1消耗的电功率为L 2消耗的电功率的4倍 答案 AC解析 电路中的总电流为0.25 A ，则通过L 1的电流为0.25 A ．因L 2和L 3并联，则L 2和L 3两端电压相等，它们的电阻相等，因此它们的电流也相等，则有通过L 1的电流为通过L 2的电流的2倍，故A 正确；由伏安特性曲线可以读出电流为I 1＝0.25 A 时，电压为U 1＝3 V ．L 2的电流为I 2＝0.125 A ，此时电压U 2≈0.4 V，因此它们的电阻不相等，故B 错误；L 1消耗的电功率为P ＝U 1I 1＝3×0.25 W＝0.75 W ，故C 正确；因通过L 1的电流为通过L 2的电流的2倍，假设它们的电阻相等，则有L 1消耗的电功率为L 2消耗的电功率的4倍，如今它们的电阻不相等，因此L 1消耗的电功率不为L 2消耗的电功率的4倍，故D 错误． 二、非选择题12．(2018·北京市朝阳区高二上期末)在如图12所示的甲、乙电路中，电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1.0 Ω，电阻R ＝2.0 Ω，电动机的内阻R 内＝2.0 Ω.图12(1)甲图中闭合开关S后，电阻R的功率；(2)乙图中闭合开关S后，电路中的电流为0.5 A，电动机的热功率及输出功率．答案(1)2 W (2)0.5 W 0.75 W解析(1)题图甲中闭合开关S后，电路中的电流：I＝ER＋r＝32＋1A＝1 A电阻R上的功率：P＝I2R＝12×2 W＝2 W.(2)题图乙中闭合开关S后，电路中的电流为0.5 A，则电动机两端的电压：U＝E－I′r＝2.5 V电动机的总功率：P′＝I′U＝1.25 W热功率：P热＝I′2R内＝0.52×2 W＝0.5 W输出功率：P出＝P′－P热＝0.75 W13．(2018·平顶山市、许昌市、汝州市联考)图13所示电路中，电源的电动势E＝110 V，电阻R1＝21 Ω，电动机的内阻R0＝0.5 Ω，开关S1始终闭合，当开关S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1＝525 W；当开关S2闭合时，电阻R1消耗的电功率P2＝336 W，求：图13(1)电源的内阻r；(2)当开关S2闭合时，电动机输出的机械功率P出．答案(1)1 Ω(2)1 606 W解析(1)当开关S2断开时，电动机被断路，此时电路中通过的电流为I＝ER1＋r 电阻R1消耗的功率P1＝I2R1，解得r＝1 Ω(2)当开关S2闭合时，设R1两端的电压为U，有U＝P2R1设此时电源中通过的电流为I′，由闭合电路的欧姆定律有：E＝I′r＋U流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，有：I1＝UR1，又I1＋I2＝I′电动机的输出功率为P出＝UI2－I2 2R0，解得P出＝1 606 W.14．(2018·重庆市期末)如图14所示，电源电动势为E＝6 V，内阻不计，电容C1＝1 μF，电容C2＝2 μF，电阻R1＝4 Ω，电阻R2＝2 Ω.求：图14(1)当开关S断开时，A、B两点间的电压U AB；(2)开关S从断开到闭合待电路稳定后电容器C1的电荷量的变化值．答案(1)6 V (2)2×10－6 C解析(1)当开关S断开时，电路电流I＝0，B与电源负极等势，A与电源正极等势，则U AB＝E＝6 V(2)当开关S断开时，电容器C1的电压U C11＝E当S闭合后稳定时U C12＝U R1U R1＝R1R1＋R2E电压减小ΔU C1＝U C11－U C12电容器C1的电荷量减少ΔQ＝C1ΔU C1，解得：ΔQ＝2×10－6 C.。