例7 如圖9-11所示，電源電壓保持不變，變阻器R1的最大值大于R2的阻值，在滑片P自右向左滑動(dòng)過(guò)程中，R1的電功率如何變化?

　　【錯(cuò)解】

　　采用“端值法”，當(dāng)P移至最左端時(shí)，R1=0，則Rl消耗的電功率變?yōu)?，由此可知，當(dāng)滑片P自右向左滑動(dòng)過(guò)程中，R1的電功率是變小的。

　　【錯(cuò)解原因】

　　由于題中R1>R2，所以用端值法只假設(shè)R1=0是不夠的。

　　【分析解答】

　　因此，在這兩種情況時(shí)，R1的電功率都是P1

　　綜上所述，本題答案應(yīng)是滑片P自右向左移動(dòng)時(shí)，Rl的電功率逐漸變大;當(dāng)R1=R2時(shí)R1的電功率最大;繼續(xù)沿此方向移動(dòng)P時(shí)，R1的電功率逐漸變小。

　　【評(píng)析】

　　電路中某電阻消耗的功率，不止是由本身電阻決定，還應(yīng)由電路的結(jié)構(gòu)和描述電路的各個(gè)物理量決定。求功率的公式中出現(xiàn)二次函數(shù)，二次函數(shù)的變化不一定單調(diào)變化的，所以在求解這一類問(wèn)題時(shí)，千萬(wàn)要作定量計(jì)算或者運(yùn)用圖像進(jìn)行分析。

　　例8 如圖9-12所示電路，當(dāng)電鍵K依次接a和b的位置時(shí)，在(1)R1>R2(2) Rl=R2(3) R1

　　【錯(cuò)解】

　　(l)根據(jù)P=I2R可知，當(dāng)R1>R2時(shí)，P1>P2;當(dāng)R1=R2時(shí)，P1=P2;當(dāng)RlP2。

　　當(dāng)R1>R2時(shí)，P1P2。

　　【錯(cuò)解原因】

　　錯(cuò)誤在于認(rèn)為電路改變時(shí)其路端電壓保持不變，U1=U2，應(yīng)該分析當(dāng)電鍵K接不同位置時(shí)，電路的結(jié)構(gòu)不同，電路結(jié)構(gòu)改變但ε，r不變。

　　【分析解答】

　　當(dāng)電鍵K接不同位置時(shí)，電路的結(jié)構(gòu)不同。

　　(l)當(dāng)R1 RlR2 P1-P2>0所以P1>P2

　　(2)當(dāng)R1>R2時(shí)，若r2=R1R2 P1-P2=0，所以P1=P2;若r20所以 P1>P2;若r2> R1R2

　　【評(píng)析】

　　解決電路問(wèn)題先審題，審題過(guò)后有的同學(xué)頭腦中出現(xiàn)許多公式，他從中選擇合適的公式，有的同學(xué)則從頭腦中搜尋以前做過(guò)的題目，看有沒(méi)有與本題相似的題目，如果有相似的題目，就把那道題的解題方法照搬過(guò)來(lái)。這些方法不一定錯(cuò)，但是一旦問(wèn)題比較復(fù)雜，或者題目敘述的是一個(gè)陌生的物理情境，這些方法就不好用了。所以，規(guī)范化的解題步驟是必不可少的。

　　例9 如圖9-13所示電路中，r是電源的內(nèi)阻，R1和R2是外電路中的電阻，如果用Pr，P1和P2分別表示電阻r，R1，R2上所消耗的功率，當(dāng)R1=R2=r時(shí)，Pr∶P1∶P2等于

　　[ ]

　　A、1∶l∶1 B、2∶1∶1

　　C、1∶4∶4 D、4∶l∶1

　　【錯(cuò)解】

　　因?yàn)镽1=R2=r，r與R1，R2并聯(lián)，它們電壓相同，

　　【錯(cuò)解原因】

　　認(rèn)為電源的兩端就是外電路的兩端，所以內(nèi)外電阻是并聯(lián)關(guān)系，即認(rèn)為r與R1，R2并聯(lián)，Ur=U1-U2，這一看法是錯(cuò)誤的，Ur不等于U1，Ur=ε-U1。

　　【分析解答】

　　在圖9-13電路中，內(nèi)電阻上通過(guò)的電流與外電路的總電流相同，內(nèi)電阻與外電阻是串聯(lián)關(guān)系，(不能認(rèn)為內(nèi)電阻與外電阻并聯(lián))但R1與R2是并聯(lián)的，因R1=R2，則I1=I2=I，

　　Ir=I1+I2=2I。

　　Pr∶P1∶P2=Ir2r∶I12R1∶I22R2∶=4∶1∶1。，所以是正確的。

　　【評(píng)析】

　　單憑直覺(jué)就對(duì)電路的串并聯(lián)關(guān)系下結(jié)論，太草率了。還是要通過(guò)電流的分合，或電勢(shì)的高低變化來(lái)做電路分析。

　　例10 如圖9-14所示，

　　已知電源電動(dòng)勢(shì)ε=20V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí)，電路中標(biāo)有“3V 4.5W”的燈泡L和內(nèi)阻r′=0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)恰能正常工作，求(1)電路中的電流強(qiáng)度?(2)電動(dòng)機(jī)的額定工作電壓?(3)電源的總功率?

　　【錯(cuò)解】

　　由燈泡的額定電壓和額定功率可求得燈泡的電阻

　　串聯(lián)電路中電路中的電流強(qiáng)度

　　電動(dòng)機(jī)額定工作電壓U=I′r=2.7×0.5=l.35(V)

　　電源總功率P=Iε=2.7×20=54(W)

　　【錯(cuò)解原因】

　　此電路是非純電阻電路，閉合電路歐姆定律ε=IR總不適用，所以電

　　【分析解答】

　　(1)串聯(lián)電路中燈L正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)正常工作，所以電路中電流強(qiáng)度為燈L的額定電流。

　　電路中電流強(qiáng)度I=1.5A。

　　(2)電路中的電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路。根據(jù)能量守恒，電路中

　　ε=UR+UL+Ur+Um

　　Um=ε-UR-UL-Ur=ε-I(R+RL+r)=20-1.5×(2+4+1)=9.5

　　(3)電源總功率P總=Iε=1.5×20=30(W)。

　　【評(píng)析】

　　要從能量轉(zhuǎn)化與守恒的高度來(lái)認(rèn)識(shí)電路的作用。一個(gè)閉合電路中，電源將非靜電能轉(zhuǎn)化為電能，內(nèi)外電路又將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。ε=U內(nèi)+U外則是反映了這個(gè)過(guò)程中的能量守恒的關(guān)系。

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