恒定电流错题集.doc

恒定电流错题集
一、主要内容
本章内容包括电流、产生持续电流的条件、电阻、电压、电动势、内电阻、路端电压、电功、电功率等根本概念，和电阻串并联的特点、欧姆定律、电阻定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、串联电路的分压作用、并联电路的分流作1=CU=103×10—12×4=4×10－9C
Q′=CU′＝103×10—12×1＝1×10—9C
△Q=Q-Q′=3×10-9C
极板上电量减少3×10-9C,也即K断开后,有电量为3×10—9C的电荷从R2由下至上流过。
【错解原因】
在直流电路中，假设串联或并联了电容器应该注意，在和电容器串联的电路中没有电流，所以电阻不起降低电压作用（如R2),但电池、电容两端可能出现电势差，假设电容器和电路并联,电路中有电流通过。电容器两端的充电电压不是电源电动势ε，而是路端电压U。（精品文档请下载）
【分析解答】
（1)当K接通电路稳定时,等效电路图如图9－5所示。
ε1、r1和R1形成闭合回路，A，B两点间的电压为:
电容器中带电粒子处于平衡状态，那么所受合力为零，
F—mg＝0
在B，R2，ε2，C，A支路中没有电流,R2两端等势将其简化，U＋ε2=UAB，ε2=U—UAB=（精品文档请下载）
当K断开电路再次到达稳定后，回路中无电流电路构造为图9－6所示。电容器两端电压U′=ε2=1。25V
即带电粒子将以6。875m／s2的加速度向下做匀加速运动。
(2)K接通时，电容器带电量为Q=CU=4×1O-9C
K断开时，电容器带电量为Q′=CU′=1。2×10-9（C)
△Q＝Q—Q′=2。75×10—9C
×10—9(C)的电子从R2由下至上流过.
【评析】
此题考察学生对电容器充放电物理过程定性理解程度，和对充电完毕后电容所在支路的电流电压状态是否清楚。学生应该知道电容器充电时，随着电容器内部电场的建立，充电电流会越来越小，电容器两极板间电压（电势差)越来越大。当电容器两端电压和电容器所并联支路电压相等时充电过程完毕,此时电容器所在的支路电流为零。（精品文档请下载）
根据这个特点学生应该会用等势的方法将两端等势的电阻简化，画出等效电路图，如此题中的图9－5,图9－6,进而用电路知识解决问题.（精品文档请下载）
例4  如图9－7所示,电源电动势ε=9V，内电阻r=，电阻R1=5。0Ω、R2=3。5Ω、R3=6。0Ω、R4=3。0Ω,电容C=?（精品文档请下载）
【错解】
K接a时，由图9—8可知
=5（V)
此时电容器带电量
K接b时，由图9-9可知
=（V）
此时电容器带电量
流过R3的电量为△Q=QC—Q′C =3×10－6(C）
【错解原因】
没有对电容器的充电放电过程做深化分析。图9－8图中电容器的上极板的电势高，图9－9中电容器的下极板的电势高。电容器经历了先放电后充电的过程。经过R3的电量应是两次充电电量之和.（精品文档请下载）
【分析解答】
K接a时,由图9－8可知
此时电容器带电量QC=CU1=I×10—5(C）
K接b时，由图9－9可知
此时电容器带电量Q′C=CU1=0。7×10—5（C）
流过R3的电量为△Q=QC＋Q′C=1。7×10－5(C）
【评析】
对于电容电量变化的问题,还要注意极板电性的正负。要分析清电容器两端的电势上下,分析全过程电势变化。
例5  在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍,以下措施可行的是
A、剪去一半的电阻丝
B、并联一根一样的电阻丝
C、串联一根一样的电阻丝
D、使电热器两端的电压增大一任
【错解】
根据可知，,因为U不变,所以要使电阻减为原来的一半,所以选A、B。
【错解原因】
忽略了每根电阻丝都有一定的额定功率这一隐含条件。
【分析解答】
将电阻丝剪去一半后，其额定功率减小一半，虽然这样做在理论上满足使热量增加一倍的要求，但由于此时电阻丝实际功率远远大于额定功率，因此电阻丝将被烧坏。故只能选B。（精品文档请下载）
【评析】
考试题和消费、生活问题相结合是今后考试题的出题方向。此题除了需要满足电流、电压条件之外，还必须满足功率条件：不能超过用电器的额定功率.（精品文档请下载）
例6  如图9－10所示的电路中电源电动势ε=36V，内电阻r=2Ω，R1=20Ω，每盏灯额定功率都是2W,=14Ω时，两灯都正常发光；当K断开后为使L2仍正常发光，求R2应调到何值？（精品文档请下载）
【错解】
设所求电阻R′2，当灯L1和L2都正