题目内容
如图所示的电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W求：（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？
分析：（1）S断开时，R2和R3串联，S闭合时，R1和R2并联，再与R3串联，结合闭合电路欧姆定律以及功率的公式求出电源的电动势和内电阻．
（2）闭合S时，根据P=I2R外求出输出功率．
（3）S断开时，电容器与并联在R2两端，电势差等于R2两端的电压．S闭合时，电容器两端的电势差为零，结合Q=CU求出电容器所带的电荷量．
（2）闭合S时，根据P=I2R外求出输出功率．
（3）S断开时，电容器与并联在R2两端，电势差等于R2两端的电压．S闭合时，电容器两端的电势差为零，结合Q=CU求出电容器所带的电荷量．
解答：解：（1）S断开时E=I1（R2+R3）+I1r①
P1=EI1②
S闭合时：E=I2(R3+
)+I2r③
P2=EI2④
由①②③④可得
（2）闭合S时，电源的输出功率P=I22R外=12×(1.5+
)w=3.5w
（3）S断开时Q1=CUR2=20×10-6×0.5×6C=6×10-5C
S闭合，电容器两端的电势差为零，则Q2=0
答：（1）电源的电动势为4V，内阻为0.5Ω．
（2）闭合S时，电源的输出功率等于3.5W．
（3）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是6×10-5C、0．
P1=EI1②
S闭合时：E=I2(R3+
| R1R2 |
| R1+R2 |
P2=EI2④
由①②③④可得
|
（2）闭合S时，电源的输出功率P=I22R外=12×(1.5+
| 3×6 |
| 3+6 |
（3）S断开时Q1=CUR2=20×10-6×0.5×6C=6×10-5C
S闭合，电容器两端的电势差为零，则Q2=0
答：（1）电源的电动势为4V，内阻为0.5Ω．
（2）闭合S时，电源的输出功率等于3.5W．
（3）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是6×10-5C、0．
点评：解决本题的关键理清电路的串并联，结合闭合电路欧姆定律进行求解，知道电容器所带的电量Q=CU，关键确定电容器两端的电势差．
练习册系列答案
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