习题课3 闭合电路欧姆定律的应用
[学习目标] 1.复习闭合电路的功率关系，会分析计算闭合电路的各种功率及变化． 2.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算． 3.知道短路与断路，并会在闭合电路中进行故障分析．
【例1】 如图所示，电源的电动势是6 V，内阻是0.5 Ω，电动机M的线圈电阻为0.5 Ω，限流电阻R0为3 Ω，若理想电压表的示数为3 V，试求：
(1)电源的功率和电源的输出功率；
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．
[解析] (1)I＝IR0＝＝1 A；电源的功率PE＝IE＝6 W；内电路消耗的功率Pr＝I2r＝0.5 W；电源的输出功率P出＝PE－Pr＝5.5 W.
(2)电动机分压UM＝E－Ir－UR0＝2.5 V；
电动机消耗的功率PM＝IUM＝2.5 W；
热功率P热＝I2rM＝0.5 W；电动机输出的机械功率P机＝PM－P热＝2 W.
[答案] (1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 W
解答有关电动机问题时应注意：
(1)当电动机不转时可以看成纯电阻电路，P＝UI＝I2R＝均成立．
(2)当电动机正常工作时，是非纯电阻电路，P电＝UI>P热＝I2R，U≠IR而有U>IR.
(3)输入功率指电动机消耗的总功率．热功率是线圈电阻的发热功率．输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率．三者的关系：UI＝I2R＋P机．
1．如图所示电路中，R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，电源电动势E＝3 V，内阻r＝1.5 Ω.电流表示数为I，电压表示数为U.滑动变阻器的最大阻值为5 Ω，在滑动变阻器的滑片P从a滑到b的过程中，下列判断正确的是( )
A．I减小，U增大
B．减小，不变
C．电源的最大输出功率为1.5 W
D．R1获得的最大功率为1.5 W
C [由图可判断，滑动变阻器的b端电阻与电压表串联，对电压表的影响可忽略，故电压表测定电阻R1两端电压，电流表测定干路电流，因此当滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器由0开始增大，回路的总电阻增大，干路电流I减小，路端电压升高，电压表示数U减小，故A错误；＝＝R1＝1 Ω，不变，故B错误；滑动变阻器的最大阻值为5 Ω，外电路最大电阻为Rmax＝R1＋＝ Ω＝ Ω，外电路电阻由1 Ω增大 Ω，则外电阻等于r＝1.5 Ω时电源的输出功率最大，且电源的最大输出功率为Pmax＝＝ W＝1.5 W，故C正确；将除R1的其他部分看成电源的内阻，由于R1<r，所以R3＝0时，等效电源的输出功率即R1的功率最大，R1获得的最大功率为P1max＝R1＝×1 W＝1.44 W，故D错误．]
