Question

【题目】如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20 μF；已知电源电动势E=4V，内阻r=0.5Ω．求：

（1）当S1闭合、S2断开时，电路消耗的总功率；
（2）当S1闭合、S2均闭合时，电路消耗的总功率；
（3）当S1闭合、S2断开时，电容器所带的电荷量为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：S1闭合，S2断开时，电路消耗的总功率为：

P1= = =2W

答：当S1闭合、S2断开时，电路消耗的总功率是2W；

（2）解：S1、S2均闭合时，外电路总电阻为：

R=R3+ =1.5+ =3.5Ω

电路消耗的总功率为：

P2= = =4W

答：当S1闭合、S2均闭合时，电路消耗的总功率是4W；

（3）解：S1闭合，S2断开时，电容器极板间的电压为：

U= E= ×4V=3V

电容器所带的电荷量为：

Q=CU=20×10﹣6×3C=6×10﹣5C

答：当S1闭合、S2断开时，电容器所带的电荷量为6×10﹣5C．

【解析】（1）分析 当S1闭合、S2断开时，电路中只有R2和R3 工作，据闭合电路欧姆定律和电功率的公式可以直接求解。
（2） 当S1闭合、S2均闭合时，电路中R1 R2和R3 都工作，据闭合电路欧姆定律和电功率的公式可以直接求解。
（3）当S1闭合、S2断开时，电路中只有R2和R3 工作，电容器和R2并联，可以求出电荷量。
【考点精析】根据题目的已知条件，利用电功率和电功的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式．