电路的分析和计算

4．一辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，拥有三十多个座位，其电池每次充电仅需三至五个小时， 3 蓄电量可让客车一次性跑 500km，客车时速最高可达 180km。如果客车总质量为 9×10 kg。当它在 某城市快速公交路面上以 v＝90km/h 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流 I＝150A，电压 U＝ 2 300V。在此行驶状态下(取 g＝10 m/s )，求： （1）驱动电机的输入功率； （2）若驱动电机能够将输入功率的 80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率 P 机，求汽车所受阻力 的大小； （3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合 计算结果，简述你对该设想的思考。 26 11 （已知太阳辐射的总功率 P0＝4×10 W，太阳到地球的距离 r＝1.5×10 m，太阳光传播到达地面 的过程中大约有 30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为 15%）
含电动机电路（非纯电阻电路）
非纯电阻电路 ⑴特点：电能不仅要转化为内能，而且还有一部分要转化为其它形式的能。例如机械能、 化学能等。
U ⑵规律：①不服从欧姆定律：I ＜ R 。
②根据能量的转化与守恒定律：W ＝ Q ＋E 其它 ； 或 P 电 ＝ P 热 + P 其它 。 注意：在非纯电阻电路中，计算电功和电热时要用各自的定义式。
4
变阻器接入电路的阻值为 15Ω 时，微粒恰好沿中线匀速运动，通过电动机的电流为 0.5A。已知电 2 动机内阻 R1=2Ω ，取 g=10m/s 。试问： （1）输出电压为 Uab 是多大？ （2）在上述条件下，电动 R + a v0 机的输出功率和电源的输出功率？ （3） 为使微粒不打在金属板上， R2 两端的电压应满足什么 b _ 条件？
小结
典型 例题
电路的简化
3．如图所示电路，已知 R1＝3 kΩ ，R2＝2 kΩ ，R3＝1 kΩ ，I＝10 mA，I1＝6 mA，则 a、b 两点电势高低和通过 R2 中电流正确的是( ) A．a 比 b 高，7 mA B．a 比 b 高，2 mA C．a 比 b 低，7 mA D．a 比 b 低，2 mA
课题 课时 重难 点
电路的分析和计算
教学重点是串、并联电路的规律；难点是电表的改装 课前导学： 一、灵敏电流计（表头) 特征量 1.满偏电流 Ig 2.内阻 Rg 3.满偏电压 Ug 4. 满偏电压与满偏电流的关系： 二 电流计改装成电压表 例: 有一电流表 G，内阻 Rg=100Ώ,满偏电流 Ig=1mA, （1）如何将电流表 G 改装成量程为 3V 的电压表？改装后的 电压表内阻为多少？ （2）如何将电流表 G 改成 3V 和 15V 两个两程的电压表？
-2
4.如图所示，在 a、b 两端有直流恒压电源，输出电压恒为 Uab，R2=40Ω ，右端连接间距 d=0.04m、 板长 l=10cm 的两水平放置的平行金属板，板间电场视为匀强电场。闭合开关 S ，将质量为
m=1.6×10-6kg、带电量 q=3.2×10-8C 的微粒以初速度 v0=0.5m/s 沿两板中线水平射入板间。当滑动
含电容器电路
1.如图所示电路中，电源电动势 E＝10 V，内阻不计，电阻 R1＝14 Ω ，R2＝6.0 Ω ，R3＝2.0 Ω ，R4＝8.0 Ω ，R5＝10 Ω ， 电容器的电容 C＝2 μ F。求： （1）电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电； （2）若 R2 突然断路，将有多少电荷量通过 R5？电流的方向如何？
3
板电容器， 其电容 C=3.0pF， 虚线到两极板距离相等， 极板长 L=0.20m， 两极板的间距 d=1.0×10 m． （1）若开关 S 处于断开状态，则当其闭合后，求流过 R4 的总电量为多少？ （2）若开关 S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 v0=2.0m/s 的初速度射入 C 的电场中，刚好沿 虚线匀速运动，问：当开关 S 闭合后，此带电微粒以相同初速 度沿虚线方向射入 C 的电场中，能否从 C 的电场中射出？（要 2 求写出计算和分析过程，g 取 10m/s ）
2.如图所示的电路中，R1=3Ω ，R2=9Ω ，R3=6Ω ，电源电压 U=24V 保持不变。 当开关 S1、S2 均开启和均闭合时，灯泡 L 都同样正常发光。 (1)．画出两种情况的等效电路图，并标出流经灯泡的电流方向； (2)．求灯泡正常发光时的电阻 RL 和电压 UL。
3．一电路如图所示，电源电动势 E=28v，内阻 r=2Ω ，电阻 R1=12Ω ，R2=R4=4Ω ，R3=8Ω ，C 为平行
备 注
2
Hale Waihona Puke 重新调节 R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和 15.0V．则当这台电 动机正常运转时（ ） A．电动机的输出功率为 8W B．电动机的输出功率为 30W C．电动机的内阻为 7.5 D．电动机的内阻为 2 3．电阻 R 和电动机○ M 相串联接到电路中，如图所示，已知电阻 R 跟电动 机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻 R 和电动机两 端的电压分别为 U1 和 U2；经过时间 t，电流通过电阻 R 做功 W1,产生的电 热为 Q1；电流通过电动机 M 做功 W2，产生的电热为 Q2，则有( ) A.U1<U2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1<W2,Q1=Q2 7、有两个量程的电流表，当使用 a、b 两个端点时，量程为 1A，当 使用 a 、 c 两个端点时，量程为 0.1A。已知表头内阻为 Rg=200Ω ， 满偏电流为 Ig=2mA，求电阻 R1、R2 的值。
1
1．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变） 、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为 0.05 Ω ，电流表和电压表均为理想电表．只接通 S1 时，电流表示数为 10A，电压表示数为 12V， 再接通 S2，启动电动机工作时，电流表示数变为 8A，则此时通过启动电动机的电流是 （A）2A （B）8A （C）50A （D）58A
课后任务表
完成下列练习
1、 一个电流表的内电阻为 0.18 KΩ ， 最大量程为 10A， 刻度盘分为 100 个刻度， 改装成量程为 100A 的电流表，应 联一个 Ω 的电阻，此时刻度盘每个刻度表示 A，新的 电流表的内电阻为 Ω。 2、一个电压表的电阻为 10KΩ ，最大量程为 3.0V，刻度盘分为 30 个刻度，改装成量程 为 30V 的电压表，应 联一个 KΩ 的电阻，此时刻度盘每个刻度表示 V，新的电压 表的内电阻为 KΩ 。 3、有一个电压表的量程为 3V，内电阻为 2500Ω ，现在给电压表再串联一个 7500Ω 的定值电阻， 然后用来测量某段电路的电压时， 发现指针偏转了满刻度的 3/4， 则该被测电路的电压为 V， 加在电压表两端的电压为 V。 4、有一个电流表量程为 0.3A，内电阻为 150Ω ，现在给电流表并联一个 30Ω 的定值电阻，然后 用来测量某段电路的电流时，发现指针偏转了满刻度的 1/3，则该被测电路的电流为 A，通 过电流表的电流为 A。 5、四个相同的小量程电流表表头分别改装成两个电流表和两个电压 表。已知电流表 A1 量程大于 A2 的量程，电压表 V1 的量程大 V2 的量程， 改装好后把它们按如图 9 所示接入电路，则（ ） A．电流表 A1 的读数大于电流表 A2 的读数； B．电流表 A1 的偏转角小于电流表 A2 的偏转角； C、电压表 V1 的读数小于电压表 V2 的读数； D、电压表 V1 的偏转角等于电压表 V2 的偏转角； 6．在研究微型电动机的性能时，可采用右图所示的实验电路。当调节滑动变 阻器 R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 0.5A 和 1.0V；