恒定电流典型例题解析 - 图文

D．R2电压的变化量小于路端电压的变化量 图7-2-6 P下滑： ?R3??R总??I总? 图7-2-8 图7-2-9 ?I??U1?? ??1????U3???U2??I2??I3?【例7】竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按如图7-2-9所示的电路图连接．绝缘线与左极板的夹角θ．当滑动变阻器R的滑片在 a 位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（ ） A ．θ1＜θ2 ，I1< I2 B ．θ1>θ2 I1> I2 C ．θ1 =θ2 ，I1 = I2 D .θ1<θ2 I1= I2 【例8】如图7-2-10所示，电源电动势 E =9V , 内电阻r= 0.5Ω，电阻 R1 =5.0Ω、 R2= 3.5Ω、 R3 = 6.0Ω、R4= 3.0Ω，电容 C = 2.0μF．当电键 K 由与 a接触到与 b 接触通过R3的电量是多少？ (例5、6 针对练习4、5 ) 五、含电容电路的分析方法 分析和计算含有电容的直流电路时，需注意以下几点： 1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压． 2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等． 3．电路中的电流、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，电容器将通过与它并联的电路放电． 对含有电容器的电路计算应给予充分重视，解决这类问题，要认清电容器与谁并联，电容器的极板间电压等于电路中哪两点间的电压；当电路变化时，极板间电压怎样变化，带电量如何变化，是充电还是放电，充放电电流通过的是哪个回路等． （例7、8 针对练习6） 六、简单的逻辑电路 1．如果有一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生，我们把这种关系叫做“与”逻辑关系，具有“与”逻辑关系的电路称为与门电路．简称“与”门． 图7-2-10 “与”门符号 “与”门的真值表 2．若几个条件中只要有一个条件得到满足 【例9】在举重比赛中，有甲、乙、丙三名221

某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系，具有“或”逻辑关系的电路称为或门电路．简称“或”门． 裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁判和一名以上（包括一名）副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号．试列出真值表． “或”门符号 “非”门符号 【例10】如图7-2-11所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V、0．9W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“或”门的真值表 “10Ω、1A”的字样，电流表的量程为0．6A，电 3．输出状态和输人状态呈相反的逻辑关系，叫压表的量程为3V．求： 做“非”关系，具有“非”逻辑关系的电路被称为非门电路．简称“非”门． (1)传感器的电阻和额定电流． (2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少? (3)如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调“非”门的真值表 4．一个与门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个复合门电路，称为“与非”门． 节R0．来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下： 电压电流表示数U/N 表示数I/A 第一次 1．48 0．16 “与非”门符“或非”门符号 第二次 0．91 0．22 若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少？ “与非”门真值表 5．一个或门电路和一个非门电路组合在一起，做成一个“或非”门． 图7-2-11 222

“或非”门的真值表 6．集成电路：以半导体材料为基片，将组成电路的各种元件（如：电阻、电容、二极管等）和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的微电路系统，这就是集成电路． (例9 针对练习7)

典型典型例题答案 【例1】解析：电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力做功的本领．而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少 D对． 答案：D 【例2】解析:(1)K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得 通过电源电流 I1?（1）当x=R/2时，外电阻有最大值： Rmax=3R/4 此时干路电流最小，电流表有最小示数 Imin=E/R （2）当x=0或x=R时，外电阻有最小值此时干路电流最大 Imax=12E/11R 干路电流最大时，有最小路端电压 P?1A R1Umin= 8E/11 【例4】解析：（1）由闭合电路欧姆定律 电源两端电压U1?PR2?4V (2)K接a时，有E=U1+I1r=4+r ① E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R2 解得 E =6V , r =1Ω （2）由 P=ER/（R+r） R=r=1Ω时P有最大值 Pm=E/4r=9W 222K接b时，R1和R2串联, R′外=R1+R2=6 Ω 通过电源电流I2＝U2?0.75A R1?R2【例5】解析：当变阻器动头P向右移动时，R0变小，外电路的电阻R变小，根据闭合电路欧姆定律：I这时有：E=U2+I2r=4.5+0.75 r ② 解①②式得：E=6 V r＝2 Ω (3)当K接c时，R总=R1+r+R23=6 Ω 总电流I3＝E/R总=1 A 通过R2电流I＇＝?EA增大．根据,I增大可得○R?rU?E?IR,可得U减小，即○V的示数减I2?小．R2不变，根据U外可得， R2的示1I3=0.5 A 2【例3】解析：令变阻器R3的滑片P到上端A的电阻为x，则外电路总电阻 数减小．流经R1的电流I1=I－I2，可知I1增大，而R1不变，由U1=I1·R1可得，的示数增大．R3上的示的R总?(R1?x)?[R2?(R3?x)](R1?x)?[R2?(R3?x)] U3减小，的电压U3?U外?U1，可知即数减小．因为R3不变，根据I3?(R?x)?[R?(R?x)]2R2?Rx?x2??(R?x)?[R?(R?x)]3R U3可得，R3223

示数减小．

说明：在直流电路中的电路变换，通常是通过变阻器或开关等来实现的．在研究电路变换问题时，抓住变化中的不变，是解题的关键．

【例6】解析：AC 设R１ 、R２ 、R３上的电流分别为 I１ 、I２ 、I３ 有I１=I３-I２，△I１ =△I３-△I2，又I３增大时，I２减小，△I３ ＞ 0， △I２＜0，即 △I１＞△I３． U =E-Ir， △U=-△Ir，

显然有： ︳△U2︳＞︱△U ︳ 【例7】答案：D 【例8】解析：K 接 a 时，Uc=5(V) 此时电容器带电量Qc = CU1 = 1×10(C)

K 接 b 时Uc0=3.5(V)．

此时电容器带电量Qco= CU2= 0.7×10(C) 流过R3的电量△Q=Qc＋Qco=1.7×10(C) 【例9】解析：设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量 A、B、C ，裁判结果为 Y ，并且对于 A、B、C ，设：判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“O”．对于 Y ，设：上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”． 根据题意及上述假设列出真值表如下所示．

-5-5-5

Ω ①

I传=P传/U传=0．9/3A=0．3A ② (2)最大电流I=I传=0．3A ③ 电源电压最大值Um=U传+U0 U传为传感器的额定电压，U0为R0m=10Ω时R0

两端的电压，即

U0=I传R0m=0．3×10V=3V ④ Um=U传+U0=3V+3V=6V ⑤

（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传

根据第一次实验记录数据有：U=ItR传+U1 即：U=0．16×R传+1．48 ⑥ 根据第二次实验记录数据有：U=I2R传+U2 即：U=0．22×R传+0．91

解得：R传=9．5Ω U=3V ⑦

传感器的电阻变化为ΔR=R传-R传=10Ω-9．5Ω＜0．5Ω

∴此传感器仍可使用 ⑧

2U２=E-I(R３+r)，△U２=-△I(R３+r) 【例10】解析：（1）R传=U传/P传=32/0．9Ω=10

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