高中物理,直流电路与交流电路,的整体分析

高中物理直流电路与交流电路的

整体分析

一、【基础回归】

1.恒定电流

(1)闭合电路中的电压、电流关系：E＝U外＋U内，I＝E

R＋r

，U＝E－Ir。

(2)闭合电路中的功率关系：

P总＝EI，P内＝I2r，P出＝IU＝I2R＝P总－P内。

(3)直流电路中的能量关系：电功W＝qU＝UIt，电热Q＝I2Rt。

纯电阻电路中W＝Q，非纯电阻电路中W>Q。

2.交变电流

(1)交变电流的“四值”

①最大值：E m＝NBSω。

②瞬时值：反映交变电流各瞬间的值，如e＝E m sin ωt。

③有效值：正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系为E＝E m

2

、

U＝U m

2

、I＝

I m

2

；非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应，

用等效的思想来求解。计算交变电流的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值。

④平均值：反映交变电流的某物理量在t时间内的平均大小，如平均

电动势E ＝n ΔΦ

Δt

。

(2)理想变压器的基本关系式 ①功率关系：P 入＝P 出； ②电压关系：U 1U 2＝n 1

n 2；

③电流关系：I 1I 2＝n 2

n 1

。

(3)远距离输电常用关系式(如图1所示

)

图1

①功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋P 3。

②输电导线上损耗的电功率：P 损＝I 线U 损＝I 2线

R 线＝? ??

??P 2U 22

R 线。

二、【解题策略】

1.直流电路的分析与计算是高考的不常考点，一般考查串、并联电路、功率计算、动态过程分析等。

2.交流电路部分由于与工农业生产和日常生活紧密结合，在近几年的高考中考查的频率较高，重点考查交变电流的“四值”、变压器的有关知识。题型一般以选择为主，有时也与电磁感应结合在计算题中进行考查，难度不大。

3.复习时要理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义，交变电流的“四值”含义和变压器、远距离输电的原理。

4.必须夯实的“4个概念、4个公式及定律” (1)电功、电热、交流电的有效值、峰值；

(2)电流的计算公式、电阻定律、焦耳定律、闭合电路欧姆定律。 5.必须领会的“2种物理思想和4种方法” (1)等效思想、守恒思想。

(2)程序法、极限法、分析推理法、守恒法。

三、【考点分析】

考点1： 直流电路的计算及动态分析

【真题示例】 (2016·全国卷Ⅱ，17)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E(内阻可忽略)连接成如图2所示电路。开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。Q 1与Q 2的比值为( )

图2

A.25

B.12

C.35

D.23

解析： S 断开时等效电路如图甲所示。

甲

电容器两端电压为U 1＝E

R ＋23R

×23R×12＝1

5E ；

S 闭合时等效电路如图乙所示。

乙

电容器两端电压为U 2＝E

R ＋12R

×12R ＝1

3E ，

由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝3

5，故选项C 正确。

答案 C

【题后反思】

1.高考考查特点

该考点是高考中的冷考点，五年只考1次，命题点考查了电路的结构、串、并联特点、电容器电容的计算。要熟练掌握串、并联电路电压与电阻关系，电容、电压、电荷量的关系。 2.解题的常见误区及提醒

(1)电路结构不会简化，电路的串、并联关系不清。 (2)串、并联电路中电压、电流、电阻、电功率关系混淆。 (3)电容器的连接方式不清、不明白含电容器的电路相当于断路。

【对点强化】

1.某同学用如图3所示电路研究电流与电压关系，其中电表均为理想电表，定值电阻R ＝20 Ω，通过滑动变阻器连接到电动势E ＝5 V 、内阻r ＝1 Ω的电源上。滑片移动到某位置时，电压表示数为

2.5 V ，电流表示数为0.1 A 。则滑动变阻器的总电阻和滑片P 的位置在( )

图3

A.10 Ω，正中间

B.10 Ω，距b 端的距离为滑动变阻器总长度的13

C.15 Ω，正中间

D.15 Ω，距a 端的距离为滑动变阻器总长度的1

3

解析： R 两端电压U 1＝I 1R ＝0.1×20 V＝2 V ，路端电压U 端＝2.5 V ＋2 V ＝4.5 V ，内电路中U 内＝Ir ＝E －U 端＝5 V －4.5 V ＝0.5 V ，则干路电流I ＝0.5 A ，通过滑动变阻器Pb 部分的电流I Pb ＝I －I 1＝0.5 A －0.1 A ＝0.4 A ，R Pb ＝2 V 0.4 A ＝5 Ω，R aP ＝2.5 V

0.5 A ＝5 Ω，滑动变阻

器总电阻R 滑＝10 Ω，故滑片P 在正中间。 答案 A

2.(多选)如图4所示的火警报警装置，R 1为热敏电阻，若温度升高，则R 1的阻值会急剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响。下列说法正确的是( )

图4

A.要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势

B.要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势

C.要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移

D.要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移

解析：温度升高，热敏电阻R1的阻值急剧减小，因此若要使报警的临界温度升高，由闭合电路欧姆定律知，电铃电压需减小，达到临界电压电铃才会响，故需要减小电源的电动势，或把R2滑片P向上移动，选项A、C错误；若要使报警的临界温度降低，由闭合电路欧姆定律知，电铃电压需增大，达到临界电压电铃才会响，故需增大电源的电动势或把R2滑片P向下移动可使电铃电压增大到一定值，电铃才会响，选项B、D正确。

答案BD

3.如图5所示，电源的内阻不计，电动势为12 V，R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，电容C＝40 μF，则下列说法正确的是( )

图5

A.开关断开时，电容器不带电

B.将开关闭合，电容器充电

C.将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为4.8×10－14 C

D.若现开关处于闭合状态，将开关S 断开，到再次稳定后，通过R 1

的总电荷量为3.2×10－4 C

解析： 开关断开时，电容器两端电压不为零，电容器带电，A 项错误；将开关闭合，电容器两端电压变小，电容器放电，B 项错误；将开关闭合后，稳定时电容器的电荷量为Q ＝U·C＝4×40×10－6 C ＝1.6×10－4 C ，C 项错误；若开关

现处于闭合状态，将开关S 断开，再次稳定后，通过R 1的总电荷量ΔQ ＝|ΔU|·C＝(12－4)×40×10－6 C ＝3.2×10－4 C ，D 项正确。 答案 D

【归纳总结】

1.明确引起电路动态变化的原因

(1)滑动变阻器、热敏电阻或光敏电阻的阻值变化。 (2)某支路开关闭合或断开。 2.程序法分析直流电路的动态变化

R 局――→增大减小I 总＝E R ＋r ――→减小增大

U 内＝I 总r ――→减小增大U 外＝E －U 内――→增大

减小确定U 支、I 支 3.确定电容器两端电压的方法

确定电容器与哪个电阻并联，此电阻两端的电压即为电容器两端电压。

考点2： 交变电流的产生和描述

【真题示例】 (多选)(2017·天津理综，6)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该

线圈的磁通量随时间按图示6正弦规律变化。设线圈总电阻为 2 Ω，则( )

图6

A.t ＝0时，线圈平面平行于磁感线

B.t ＝1 s 时，线圈中的电流改变方向

C.t ＝1.5 s 时，线圈中的感应电动势最大

D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2 J

解析： t ＝0时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A 正确；每经过一次中性面(线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值)电流的方向改变一次，t ＝1 s 时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B 错误；t ＝1.5 s 时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零

? ??

??ΔΦΔt ＝0，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，故C 错误；感应电动势最大值E m ＝NBS ω＝N·Φm ·2π

T ＝4π V ，有

效值E ＝E m 2＝22π V ，一个周期内线圈产生的热量Q ＝E 2

R T ＝8π2 J ，

故D 正确。 答案 AD

【题后反思】

1.高考考查特点

该考点在全国卷中近几年为冷考点，2018年可能与变压器综合出题。 2.常见误区及临考提醒

(1)感应电动势产生及大小的计算，特别是切割类中的有效长度易错。 (2)对周期的理解和有效值的理解及计算易出错。 (3)正弦交流电的产生条件及瞬时值表达式不清楚。 (4)交变电流“四值”应用不清楚及图象信息把握不准。

【对点强化】

1.一个U 形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R 供电，如图7甲、乙所示。其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为 ( )

图7

A.1∶ 2

B.1∶2

C.1∶4

D.1∶1

解析： 题图甲中的磁场只在OO′轴的右侧，所以线框只在半周期内有感应电流产生，如图甲，电流表测的是有效值，所以I ＝BS ω2R 。

题图乙中的磁场布满整个空间，线框中产生的感应电流如图乙，所以

I′＝2BS ω

2R

，则I∶I′＝1∶2，即A 正确。

答案 A

2.(多选)如图8所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ，那么( )

图8

A.线圈消耗的电功率为4 W

B.线圈中感应电流的有效值为2 A

C.任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT t

D.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2π

T

t

解析： 从线圈平面平行于磁感线开始计时，交变电流的感应电动势的表达式为e ＝E m cos ωt ，则感应电流i ＝e R ＝E m

R cos θ，由题给条件

有：1＝E m 2×1

2

，解得E m ＝4 V ，则I m ＝2 A ，I 有效＝ 2 A ，线圈消耗的

电功率P ＝I 2有效

R ＝4 W ，所以A 正确，B 错误；e ＝4cos ωt ＝4cos 2π

T t ，故C 正确；由

E m ＝BS ω＝Φm 2πT 得Φm ＝2T π，故任意时刻Φ＝2T πsin 2π

T t ，故D 错误。

答案 AC

3.(多选)如图9甲所示为一发电机原理图，产生的交变电流接理想变压器的原线圈，原、副线圈匝数比为22∶1，副线圈输出的电动势e 随时间t 变化的规律如图乙所示，发电机线圈电阻忽略不计，则( )

图9

A.在t ＝0.01 s 时刻，穿过发电机线圈的磁通量最大

B.发电机线圈中瞬时电动势的表达式为e ′＝1322·sin 50πt(V)

C.若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍，而电压最大值不变

D.若仅使发电机线圈的转速增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率和最大值都增大一倍

解析： 在t ＝0.01 s 时刻，感应电动势为零，穿过线圈的磁通量变化率为零，磁通量最大，故A 正确；由题图乙可知T ＝0.02 s ，ω＝2π

T

＝100π rad/s ，副线圈输出的电动势最大值是6 2 V ，原、副线

圈匝数之比为22∶1，所以原线圈输入的电动势最大值是132 2 V，所以发电机线圈中瞬时电动势的表达式为e′＝1322·sin 100πt(V)，故B错误；发电机线圈转速增大一倍，即ω增大一倍，则变压器副线圈输出电压的频率增大一倍，根据交流发电机产生的感应电动势的最大值E m＝NBSω可知，感应电动势的最大值增大一倍，故C错误，D正确。

答案AD

考点3：理想变压器和远距离输电

【真题示例】(2017·北京理综，16)如图10所示，理想变压器的原线圈接在u＝2202sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )

图10

A.原线圈的输入功率为220 2 W

B.电流表的读数为1 A

C.电压表的读数为110 2 V

D.副线圈输出交流电的周期为50 s

解析：由u＝2202sin 100πt(V)可知，原线圈电压最大值为220 2

V，故原线圈电压的有效值为U1＝220 V ，根据U1

U2

＝

n1

n2

可知，U2＝

n2

n1

U1

＝110 V，故电压表的读数为110 V，选项C错误；副线圈电流有效

值为I 2＝U 2

R ＝2 A ，根据P ＝UI 可知，输出功率为220 W ，则原线圈的

输入功率为220 W ，故A 错误；原线圈中的电流I 1＝P

U 1＝1 A ，故B 正

确；因为ω＝2π

T ＝100π，所以T ＝0.02 s ，故D 错误。

答案 B

【题后反思】

1.高考考查特点

(1)该考点是本专题的命题热点，理想变压器的原理、基本规律的应用、电路结构的变化及分析与计算是主要命题角度。

(2)熟练掌握理想变压器的“三种关系”，能用直流电路动态分析方法结合变压器制约关系分析动态问题是突破该考点的关键。 2.常见误区及临考提醒

(1)变压器“电压比”中电压是指变压器原副线圈两端的电压。 (2)公式I 1I 2＝n 2

n 1仅适用于“一原一副”的情况。“一原多副”要结合功

率关系求解。

(3)变压器动态变化类要看清电路结构，找到变化原因，分清变量、不变量。

【对点强化】

1.(多选)如图11甲所示，理想变压器原线圈输入图乙所示的正弦交变电流，副线圈中的R 0、R 1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R ，

且R 1

图11

A.t ＝0.01 s 时，理想交流电压表V 1的示数为零

B.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动，I 1增大，U 2减小

C.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动，ΔU 2

ΔI 2不变

D.滑动变阻器滑片从最下端向上滑动，I 2U 2减小

解析： 电压表示数为有效值，而不是瞬时值，选项A 错误；根据

U 1

U 20＝n 1

n 2可知副线圈两端电压U 20不变，滑片上滑，副线圈电路电阻减小，副线圈中电流I 2增大，由变压器原理可知I 1增大，原线圈两端电压U 1不变，则副线圈两端电压U 20不变，由U 2＝U 20－I 2R 0知U 2减小，则I 2U 2乘积不能确定，选项B 正确，D 错误；U 20＝U 2＋I 2R 0，U 20不变，则U 2变化的绝对值和定值电阻R 0两端电压变化的绝对值相等，则ΔU 2

ΔI 2＝

R 0不变，选项C 正确。 答案 BC

2.在如图12所示的电路中，理想变压器的匝数比为2∶1，四个标有“6 V，6 W”的完全相同的灯泡L 1、L 2、L 3、L 4，按如图的方式接入

电路，其中L 1恰能正常发光。忽略灯泡电阻随电压的变化。电路中的电表均为理想交流电表，则下列选项中正确的是( )

图12

A.L 2、L 3、L 4均正常发光

B.电流表示数为0.5 A

C.m 、n 两点间所加的电压为14 V

D.整个电路消耗的总功率为18 W

解析： 理想变压器的匝数比为2∶1，则原、副线圈中的电流比为1∶2，四个灯泡的额定电流都为I 0＝1 A ，L 1恰能正常发光，则原线圈中电流为I 1＝1 A ，根据n 1n 2＝I 2

I 1，可知副线圈中电流为I 2＝2 A ，流

过L 2、L 3、L 4的电流均为2

3 A ，不能正常发光，选项A 、B 错误；L 2、

L 3、L 4的电阻值为R ＝6 Ω，则副线圈两端电压为U 2＝2

3×6 V＝4 V ，

根据n 1n 2＝U 1

U 2，可知原线圈两端电压为U 1＝8 V ，由于L 1正常发光，其两

端电压U L1＝6 V ，故m 、n 两端所加电压为U mn ＝U 1＋U L1＝14 V ，选项C 正确；整个电路消耗的总功率P ＝U mn I 1＝14 W ，选项D 错误。 答案 C

3.图13甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原、副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的

总电阻为100 Ω。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750 kW 。下列说法中正确的有( )

图13

A.用户端交流电的频率为100 Hz

B.用户端电压为250 V

C.输电线中的电流为30 A

D.输电线路损耗功率为180 kW

解析： 由题图乙知交流电的周期为0.02 s ，所以频率为50 Hz ，A 错误；升压变压器输入端电压有效值为250 V ，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25 000 V ，所以输电线中的电流为I ＝P U ＝750×103

25 000

A ＝30 A ，输电线路损失的电压为ΔU ＝IR ＝30×100 V＝3 000 V ，降压变压器输入端电压为22 000 V ，所以用户端电压为220 V ，

B 错误，

C 正确；输电线路损耗功率为ΔP ＝I 2R ＝90 kW ，

D 错误。 答案 C

【归纳总结】

1.分析变压器动态变化问题的关键

(1)弄清变量和不变量，确定是负载电阻不变还是匝数比不变； (2)弄清变压器动态变化中的决定关系，即P 2决定P 1，I 2决定I 1，U 1

决定U2。

2.处理理想变压器原线圈串联或并联负载时应注意

(1)变压器原、副线圈间的电压关系、电流关系与匝数关系仍然满足变压器原理，原线圈的输入功率仍然等于副线圈的输出功率。(2)首先需要确定原线圈所连接负载与原线圈的连接关系，若串联，则应以电流关系作为突破口确定匝数比和电压关系；若并联，则应从电压关系作为突破口确定匝数比和电流关系。

高考物理动态电路分析完整

电路的动态分析 直流电流 分析思路 长沙四校联考)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 1 (多选)(2015· P向右端移动时，下面说法中正确的是() A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大 B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小 C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大 D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小 2．(多选) (2015·湖北省公安县模拟考试)如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表 均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是() A．P向a移动，V1示数增大、V2的示数减小 B．P向b移动，V1示数增大、V2的示数减小 C．P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值 D．P向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值 3．(多选)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0＝r，滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动，则在此过程中(

A．电压表V1的示数一直增大 B．电压表V2的示数先增大后减小 C．电源的总功率先减小后增大 D．电源的输出功率先减小后增大 含电容器的电路 解决含电容器的直流电路问题的一般方法 (1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电 路的作用是断路。 (3)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻 不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端 的电压。 (4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所 连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 东北三校二模)如图所示，C1＝6 μＦ，C2＝3 μＦ，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动1 (多选)(2015· 势E＝18 V，内阻不计。下列说法正确的是( ) A．开关S断开时，a、b两点电势相等 B．开关S闭合后，a、b两点间的电流是 2 A C．开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D．不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大

全国中学生物理竞赛——纯电阻电路的简化和等效变换

全国中学生物理竞赛——纯电阻电路的简化和 等效变换 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

例析物理竞赛中纯电阻电路的简化和等效变换 李进 山东省邹平县第一中学 计算一个电路的电阻，通常从欧姆定律出发，分析电路的串并联关系。实际电路中，电阻的联接千变万化，我们需要运用各种方法，通过等效变换将复杂电路转换成简单直观的串并联电路。本节主要介绍几种常用的计算复杂电路等效电阻的方法。 1、等势节点的断接法 在一个复杂电路中，如果能找到一些完全对称的点（以两端连线为对称轴），那么可以将接在等电势节点间的导线或电阻或不含电源的支路断开（即去掉），也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来，且不影响电路的等效性。 这种方法的关键在于找到等势点，然后分析元件间的串并联关系。常用于由等值电阻组成的结构对称的电路。 【例题1】在图8-4甲所示的电路中，R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R ，试求A、B 两端的等效电阻R AB。 模型分析：这是一个基本的等势缩点的事例，用到的是物理常识是：导线是等势体，用导线相连的点可以缩为一点。将图8-4甲图中的A、D缩为一点A 后，成为图8-4乙图。 3R 。 答案：R AB = 8 【例题2】在图8-5甲所示的电路中，R1 = 1Ω，R2 = 4Ω，R3 = 3Ω，R4 = 12Ω，R5 = 10Ω，试求A、B两端的等效电阻R AB。 模型分析：这就是所谓的桥式电路，这里先介绍简单的情形：将A、B两端接入电源，并假设R5不存在，C、D两点的电势相等。 因此，将C、D缩为一点C后，电路等效为图8-5乙

高中物理专练：电容器和直流电路的动态分析

高中物理专练：电容器和直流电路的动态分析 (限时：45分钟) 1． (安徽·19)用图1所示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x是待测电阻,R0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP＝l1,PN＝l2,则R x的阻值为( ) 图1 A.l 1 l 2 R B. l 1 l 1 ＋l2 R C.l 2 l 1 R D. l 2 l 1 ＋l2 R 答案 C 解析设R0、R x与三者的结点为Q,当通过电流表的电流为零时,说明φP＝φQ,则UR0＝ UR MP ,U Rx＝UR PN,IR0＝IR x＝I0,IR MP＝IR PN＝I,故I0R0＝IR MP,I0R x＝IR PN.两式相除有 R R x ＝ R MP R PN ,所以 R x ＝ R PN R MP R ＝ l 2 l 1 R ,正确选项为C. 2．某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图2中的a、b、c所示,以下判断正确的是( ) 图2 A．直线a表示电源的总功率P E—I图线 B．曲线c表示电源的输出功率P R—I图线 C．电源的电动势E＝3 V,内电阻r＝1 Ω D．电源的最大输出功率P m＝2 W 答案AD

解析电源的总功率P E＝EI,直线a表示电源的总功率P E—I图线,选项A正确．电源的输出功率P R＝UI＝(E－Ir)I＝EI－I2r,曲线b表示电源的输出功率P R—I图线,曲线c表示电源内部的发热功率P r－I图线,选项B错误．由直线a的斜率可得电源的电动势E＝4 V．选项C错误．当I＝1 A时,电源的最大输出功率P m＝2 W,选项D正确． 3．如图3所示,为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A 的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2.小灯泡两端电压为U1时,电阻等于( ) 图3 A.I 1 U 1 B. U 1 I 1 C. U 1 I 2 D. U 1 I 1 －I2 答案 B 解析由于小灯泡的伏安特性曲线上,每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状 态下的电阻,所以小灯泡两端电压为U1时,电阻等于U 1 I 1 ,B正确． 4．如图4为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线,用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻组成如下四个电路．则外电路功率相等的是( ) 图4 A．图a和图d B．图b和图c C．图a和图b D．图c和图d

高中物理电路简化

例谈综合法简化电路 一、简化电路的具体方法 1．支路电流法：电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负 极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例 1：试判断图 1 中三灯的连接方式。 【解析】由图 1 可以看出，从电源正极流出的电流在 A 点分成三部分。一部分流过灯L1，一部分流过灯L2，一部分流过灯L3，然后在 B 点汇合流入电源的负极，从并联电路的特点可知此三灯并联。 【题后小结】支路电流法，关键是看电路中哪些点有电流分叉。此法在解决复杂电路时显得有些力不从心。 2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺 序依次用 1、 2、 3??数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点 用同一数码）。然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。 例 2：判断图 2 各电阻的连接方式。 【解析】（ 1）将节点标号，四个节点分别标上1、 2。 （2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。 （3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3 所示。

（4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。 【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。 二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。 注意点：（ 1）给相同的节点编号。 （2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。 例 3：由 5 个 1Ω电阻连成的如图 4 所示的电路，导线的电阻不计，则A、 B 间的等效电阻为_______Ω。 【策略】采用综合法，设 A 点接电源正极， B 点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可 认为是同一节点，然后按电流从 A 端流入，从 B 端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。 【解析】由于节点A、D 间是用导线相连，这两点是等势点（均标1），节点C、 F 间是用导线相连，这两点是 等势点（均标2），节点E、 B 间是用导线相连，这两点是等势点（均标3），则 A 点电势最高， C（F）次之， B 点电势最低，根据电流由高电势流向低电势，易得出各电阻的电流方向。 由于电阻 R1，R2 均有一端接点 1，另一端接点 2；电阻 R4， R5 均有一端接点 2，另一端接点 3；电阻 R3 一端接点 1，另一端接点 3，易得其等效电路如图 5 所示。 或者用图 4 中所标电流方向，也可得其等效电路如图5，相比第一种方法更简单。故AB 间总电阻力0． 5Ω 。

高中物理专题练习电路的动态分析

电路的动态分析 例1.在如图所示的电路中，R 1，R2和R3皆为定值电阻，R4为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为 r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R4的滑动触头向图中a端移动时() A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小 【答案】D 例2.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（） A．都升高B．都降低C．M点电势升高，N点电势降低D．M点电势降低，N点电势升高 【答案】B 例3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是：（） A．V变大、A1变大、A2变小B．V变大、A1变小、A2变大 C．V变小、A1变大、A2变小D．V变小、A1变小、A2变大 【答案】C 例4.为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，A，B接报警器，当传感器RB所在处出现断针时， 电流表的电流I，A，B两端的电压U将() A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大 【答案】C 例5.（多选）在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是() A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大 C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变吗D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变 【答案】ACD 同步练习： 1.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则() A．A灯变亮，B灯变亮，C灯变亮B．A灯变亮，B灯变亮，C灯变暗 C．A灯变亮，B灯变暗，C灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮 【答案】D 2.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1，R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器，当R2的滑动触头

物理简化电路

专题讲座：电路图的简化 1、删简法初学电学者往往会因为电路中的电表跟用电器相混而妨碍对电路的正确分析，所以，应讲清电表可删的道理和删后的处理办法，如图1若已知电压表示数和电阻，求电流表示数，则删简后电路图如图2 2、伸缩变位法有的习题或思考题。故意给出不规范的电路图，若不进行电路图的改画，就会造成解答困难。为此，应讲清可将导线理想化，无论导线长度如何，其电阻均为零，所以，可根据情况将导线伸长、缩短或变形，适当变更电路元件的位置，使电路元件的串、并联的关系变得清楚，如图3改画成图4 3、共端法若几个用电器的一端通过连接线形式共端时，其电路图可用共端法进行改画，如图5沿电流的方向R1的左端和R2R3的上端都可连接到电池的正极，而另一端则都可连接到电源的负极上故可改画成图6

如图7，教学时，如用粉笔将电池正极相连的连接线画成颜色，其共端情况就会十分明显，便可以改画成图8 4、滑动变阻器分段法有滑动变阻器的电路图，可根据滑片的接触位置，把滑动变阻器改画成两个串联的电阻，以便于电路分析，如图9改画成图10 5、翻转法对于并联电路，采用翻转法来进行改画便于弄清连接关系，如图11中的R3支路翻转到上边去，即成为图12或将R1R2的串联支路翻转到下边去。

注意：不漏掉任何一个元件，不重复用同一个元件 1、 2 3 电键断开 电键闭合 三、电路中有关电容器的计算。 （1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等。 （2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。 （3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。 出自简单学习网某同学的分享 1 A B 4 1R 1 R 3 R 3

全国中学生物理竞赛纯电阻电路的简化和等效变换

例析物理竞赛中纯电阻电路的简化和等效变换 李进 山东省邹平县第一中学 计算一个电路的电阻，通常从欧姆定律出发，分析电路的串并联关系。实际电路中，电阻的联接千变万化，我们需要运用各种方法，通过等效变换将复杂电路转换成简单直观的串并联电路。本节主要介绍几种常用的计算复杂电路等效电阻的方法。 1、等势节点的断接法 在一个复杂电路中，如果能找到一些完全对称的点（以两端连线为对称轴），那么可以将接在等电势节点间的导线或电阻或不含电源的支路断开（即去掉），也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来，且不影响电路的等效性。 这种方法的关键在于找到等势点，然后分析元件间的串并联关系。常用于由等值电阻组成的结构对称的电路。 【例题1】在图8-4甲所示的电路中，R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R ，试求A、B两端的等效电阻R AB。 模型分析：这是一个基本的等势缩点的事例，用到的是物理常识是：导线是等势体，用导线相连的点可以缩为一点。将图8-4甲图中的A、D缩为一点A后，成为图8-4乙图。 3R 。 答案：R AB = 8 【例题2】在图8-5甲所示的电路中，R1 = 1Ω，R2 = 4Ω，R3 = 3Ω，R4 = 12Ω，

R5 = 10Ω，试求A、B两端的等效电阻R AB。 模型分析：这就是所谓的桥式电路，这里先介绍简单的情形：将A、B两端接入电源，并假设R5不存在，C、D两点的电势相等。 因此，将C、D缩为一点C后，电路等效为图8-5乙 对于图8-5 的乙图，求R AB是非常容易的。事实上，只要满足 2 1 R R= 4 3 R R的关系，该桥式 电路平衡。 答案：R AB = 4 15Ω。 【例题3】在如图所示的有限网络中，每一小段导体的电阻均为R ，试求A、B两点之间的等效电阻R AB。 【例题4】用导线连接成如图所示的框架，ABCD是正四面体，每段导线的电阻都是1 。求AB间的总电阻。 A B D C

高中物理电路分析专题练习题1

高中总复习物理电路分析专题练习 一、选择题 1.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。当调节调动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 A和 V。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为 A和 V。则这台电动机正常运转时输出功率为（） W W W W 2.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则肯定出现了下列哪种故障（） 短路短路短路断路 3.在图中所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P 从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（） 变小变小增大不变 4.如图所示电路，电源内阻为r，其电动势小于电容器C的额定电压，先闭合开关S，待电

路稳定后，再断开S ，则当电路再次达到稳定，下列说法正确的是（ ） A.电阻R 1两端电压增大 B.电容器C 两端电压减小 C.电源两端电压增大 D.电容器C 上所带电荷量增加 5.如图所示，理想变压器的初级线圈接交流电源，次级线圈接阻值为R 的负载电阻。若与初级线圈连接的电压表V 1的示数为U 1，与次级线圈连接的电压表V 2的示数为U 2，且U 2＜U 1,则以下判断中正确的是（ ） A.该变压器输入电流与输出电流之比这U 1∶U 2 B.该变压器输入功率与输出功率之比为U 2∶U 1 C.通过负载电阻R 的电流I 2=R U 2 D.通过初级线圈的电流I 1=R U U 122 6.矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e 随时间t 变化的情况如图所示。下列说法正确的是（ ） A.此交流电的频率为 Hz B.此交流电动势的有效值为1 V = s 时，线圈平面与磁场方向平行

初中物理电路分析方法以及典型例题(超级有用)

例5：如图所示，当接通开关S后，发现电流表指针偏转，电压表指针不 动，则故障可能是（） A．L1的灯丝断了B．L2的灯丝断了 C．L1的接线短路D．L2的接线短路 初中物理电学综合问题难点突破 电学综合题历来是初中物理的难点，在近几年的中考题中屡屡出现，由于试题综合性强，设置障碍多，如果学生的学习基础不够扎实，往往会感到很难。在实际教学中，许多教师采用的是“题海战术”，无形加重了学生学习的课业负担。探索和改进电学综合问题教学，是一项很有价值的工作。 在长期的初中教学实践中，本人逐步探索了一套电学综合问题教学方案，对于学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果。一、理清“短路”概念。

在教材中，只给出了“整体短路”的概念，“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果导线不经过其他用电器而将某个用电器（或某部分电路）首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。 局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验帮助学生突 破此难点。实验原理如图1，当开关 S闭合前，两灯均亮（较暗）；闭合后， L1不亮，而L2仍发光（较亮）。 为了帮助初中生理解，可将L1比作 是电流需通过的“一座高山”而开关S 的短路通道则比作是“山里的一条隧 洞”。有了“隧洞”，电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。 二、识别串并联电路 电路图是电学的重要内容。许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了，电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错，造成“全军覆没”的局面，所以分析电路是解题的基础。初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接，不要求混联电路。区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。 识别串、并联有三种方法，⑴、电流法；⑵、等效电路法；⑶、去表法。 ⑴、电流法：即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几个分支之间为并联，（分支前后有两个节点）如果电流的路径只有一条（无分支点），则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。 ⑵、等效电路法：此方法实质上运用了“电位”的概念，在初中物

高中物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题

教案纸 科目名称物理审批意见： 课题恒定电流专题学生姓名 任课教师温健平学生年级高二 授课日期年月日时至时授课形式□AA □AB 讲授内容 专题一：等效电路图的画法 电路化简原则 ①无电流的支路化简时可去除； ②凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点） ③等电势的各点化简时可合并； ④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 ⑤在外电路，沿着电流方向电势降低。 ⑥理想导线可任意长短、变形； ⑦理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； ⑧电压稳定时电容器可认为断路． 一、简化电路的具体方法 1．支路电流法：电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例1：试判断图1中三灯的连接方式。

2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。 例2：判断图2各电阻的连接方式。 【解析】 （1）将节点标号，四个节点分别标上1、2。 （2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。 （3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。 （4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。 【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。 二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。 注意点： （1）给相同的节点编号。 （2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。例3：由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为_______Ω。

【电路】高中物理电路经典例题

?在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路.通过两只滑动变阻器R1和R2对一阻值为500 Ω 左右的电阻R0两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200 Ω和10 Ω.关于滑动变阻器R1、R2的连接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（ B A.取R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R1起粗调作用 B.取R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R2起微调作用 C.取R1=200 Ω，R2=10 Ω，调节R2起粗调作用 D.取R1=10 Ω，R2=200 Ω，调节R1起微调作用 滑动变阻器的分压接法实际上是变阻器的一部分与另一部分在跟接在分压电路中的电阻并联之后的分压，如果并联的电阻较大，则并联后的总电阻接近变阻器“另一部分”的电阻值，基本上可以看成变阻器上两部分电阻的分压.由此可以确定R1应该是阻值较小的电阻，R2是阻值较大的电阻，且与R1的一部分并联后对改变电阻的影响较小，故起微调作用，因此选项B是正确的. 如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V， 乙电路所加的电压为14V。调节变阻器R 1和R 2 使两灯都正常发光，此时变阻器 消耗的电功率分别为P 甲和P 乙 ，下列关系中正确的是（ a ） A．P 甲＞ P 乙 B．P 甲＜P 乙 C．P 甲 = P 乙 D．无法确 定 ?一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率是100 W.若将这盏灯先接一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9 W，那么此电灯的实际功率将( ) A.等于91 W B.小于91 W C．大于91 W D.条件不足，无法确定

高中物理专题复习——电路分析与计算

专题七电路分析与计算 高考形势分析及历年部分省市高考试题分布： 本专题是高考的热点，历年都有高考试题，本专题的高考热点是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律，串并联电路和实验题，以及电路在电磁感应和交流电中的应用，万用表的使用多次成为高考的热点，掌握各种仪表的操作规程和使用方法是高考考查的重点。对于选择题，通过某一新颖的物理情景，考查考生的理解能力和逻辑推理能力；对于填空题，多是通过对电路的分析和计算，对电压、电流、电阻等物理量的测量，来考查考生的分析综合能力和不太复杂的运算能力；对于实验题，通过对教材能容的翻新设疑，考查考生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力，特别是电阻的测定，题目虽然新颖独特，但原理均来源于课本的加工和深化，它是一种高层次能力的考核，真正的题在书外而理在书中，它将实验考查推向了更新的高度。 对于电磁感应中的闭合回路问题：电磁感应过程中要产生感应电流，从而使产生感应电动势的导体受到磁场力作用，继而影响其切割磁感线的加速度和速度，而速度的变化又影响导体中产生的感应电动势和感应电流，于是就形成了一个复杂的动态循环过程，且在这一复杂的动态循环过程中，要涉及闭合电路中各用电器的消耗功率的变化，存在多种形式能量的转化。对此类问题的处理，既要弄清楚变化的物理过程中各物理量的相互依存又相互制约的关系，又要弄清楚变化的物理过程中参与转化的能量种类及能量转化的方向。这对提高学生综合分析问题的能力，养成对物理过程和物理情景分析的习惯，是大有帮助的。因此，此类问题历来备受高考命题人关注。在近几年的高考中，涉及此类问题的题目中，既有难度中等的选择题，也有难度中等偏上的计算题，特别在倡导考查学生综合能力的当今高考形势下，此类问题会更加受到青睐，在今后高考中考查的频率和力度，都将有所提高，例如2007年天津卷计算题24题就考查了这方面的问题。 历年高考中电路分析和计算题分布情况：2005年高考电学考察情况：北京理综，选择题18题考查交流电路中的欧姆定律；22题考查多用表探测黑盒子问题；全国理综III，实验题22题利用所给元件测量电压表内阻；全国理综II，实验题是测量毫安表的内阻和实物连线题；全国理综I实验题考查测量电源电动势和内阻问题，25题考查含容电路和粒子在电场中偏转的问题。广东高考实验题考查了电路中传感器的应用，一选择题还考查了示波器的按钮使用。2006年高考电学考察情况：江苏高考计算题考查了电学与生活的应用（电热毯、电饭锅），四川高考理综，计算题考查含容电路和带电粒子在平行板电容器中的匀变速运动。重庆高考理综计算题考查闭合电路欧姆定律及其电路节能问题。浙江高考一选择题考查了电路故障，实验题22（2）考查了螺旋测微器的读数、电路元件的选择以及实物连图题。广东高考实验题考查测定电源电动势和内阻，其中考查到产生误差的原因，要求写出实验步骤，根据1/I—R图像求电动势和内阻。云南高考实验考查了力电传感器。2007年高考电学考察情况：全国卷I、湖北卷和湖南高考实验题考查示波器面板按钮的使用，北京卷选择题17题，考查交流电路中的欧姆定律及交流电的有效值，山东卷实验题23题考查电路和元件的选择，还考查电阻丝的电阻率的测定和实物连图，全国卷II实验题22题考查元件的选择和实验偏差。上海高考A类题3题考查部分电路欧姆定律，B类题的3题考查交流电路电压电流的有效值，实验题15题考查电阻的测量，16题考查闭合电路中输出功率随外电阻的变化情况。天津高考选择题16题考查交流电路中欧姆定律的应用，实验题22题（3）考查的是示波器按钮的使用，计算题24题考查的是电磁感应和含容电路相结合的问题。海南省高考选择题5题考查用电器消耗的电功率，实验题13题考查电阻的测量和实物连图。

初中电学电路图的简化整合版

电路图的简化 正确识别电路图，是初中学生的最基本的能力要求，一些电学计算也总是要事先进行电路情况分析，中考中所占比重较大，中考中的电学压轴题的难点、关键点往往就是电路识别问题，是普遍学生觉得难以弄懂，并且也是高中学习及以后从事涉及电学知识工作中还会经常遇到的问题，因此，必须高度重视。 一、串、并联电路的概念及特点 “两个小灯泡首尾相连，然后接到电路中，我们说这两个灯泡串联”和“两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，我们说这两个灯泡是并联” 我们从上述关于串联和并联的定义中不难看出串、并联电路的特点，串联电路只有一条通路，各用电器通则都通，断则都断，互相影响，无论开关接在何处均控制整个电路，而并联电路有两条或多条支路，各用电器独立工作，干路的开关控制整个电路，支路的开关只控制其所在的那一路。 二、串、并联电路的判断方法 1．用电器连接法分析电路中用电器的连接法，逐个顺次连接的是串联，并列接在电路两点间的是并联。 2．电流法在串联电路中电流没有分支，在并联电路中干路的电流在分支处分成了几部分。 3．共同接点数法在串联中，某一用电器与另一用电器只有一个共同的连接点，而在并联中，某一用电器与另一用电器有两个共同的连接点。 4．在分析电路连接情况时，从电源正极开始，顺着电流的方向，一直到电源的负极。 5．由于在初中阶段多个用电器的连接不涉及混联，因而对于初中生来说，电路连接的最终结果只能是电路两种基本连接方式──串联和并联之一。 6．由于电路图画法的多样性，也造成学生不习惯而难以辨认，此时只须将原电路图整理改画成常见的标准形式，透过现象看本质。如图1的标准形式是图2，图3的标准形式是图4，图5的标准形式是图6，另外图7、图8都可把它画成标准形式的。

高中物理电路图及实物连线

电路图及实物连线 1、电流表内外接法 内接法（条件：）外接法（条件：） 电 路 2、滑动变阻器分压式和限流式接法 电 路 训练：分压式和外接法分压式和内接法 电 路

3. 在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R x 约为5．实验室备有下列实验器材A．电压表V1(量程3V，内阻约为15K) B.电压表V2 (量程15V，内阻约为75K) C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2) D．电流表A2(量程600mA．，内阻约为1) E．变阻器R1 (0～100，0.3A) F．变阻器R2 (0~2000，0.1 A) G．电池E(电动势为3V，内阻约为0.3) H．开关S，导线若干 (1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有。 (2)为减小实验误差，应选用下图中(填“a”或“b”)为该实验的电原理图，并按所洗择的电原理图把实物图用导线连接起 来． (3)若用刻度尺测得金属 丝长度为60.00cm，用螺 旋测微器测得导线的直径 为，两电表的 示数分别如下图所示，则 电阻值为，电阻率 为___________。 4. 有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示。此金属管线长约30㎝， 电阻约10。已知这种金属的电阻率为，因管内中空部分截面积形状不规则， 无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积。现已提供有如 下器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（3V,6K）、蓄电池E（6V,0.05）、 开关一个，带夹子的导线若干： （1）上列器材中，还缺少电流表和滑动变阻器，现提供以下一些器材供选择，请选出合适的器材，电流表应为,滑动变阻器应选用（填仪器代号字母）。 A．电流表A1（600mA, 1.0）B．电流表A2（3A,0.1） C．滑动变阻器R1（2K,0.5A）D．滑动变阻器R2（10,2A） （2）在下面方框中画出你所设计的电路图，要求尽可能测出多组有关数值，并把图乙的实物连成实际测量电路。 （3）实验中要测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积的 表达式为：。

高中物理电路图的简化电路动态分析故障分析专题

教案纸

三、含电容器、电流表、电压表的复杂电路：画等效电路时，①电流表视为导线，电容器、电压表视为断路（若考虑内阻，则将其视为一个大电阻），与电容器、电压表串联的用电器视为短路即可。②画等效电路图的同时，根据图中电流方向将电流表接入电路；根据图中所标节点数字，将电压表和电容器接入电路。③无电流的支路删去即可 专题二：直流电路的动态分析 根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量（如I 、U 、R 总、P 等）的变化情况，常见方法如下： 一．程序法。 基本思路是“局部→整体→局部”。即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为： （1）确定电路的外电阻R 外总如何变化； ① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小） ② 若电键的通断使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多，总电阻减小。 ③ 如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分相路障（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为R ，灯泡的电阻为R 灯，与灯泡并联的那一段电阻为R 并，则会压器的总电阻为： 由上式可以看出，当R 并减小时，R 总增大；当R 并增大时，R 总减小。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，R 总变化与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化相同。 ④在图2中所示并联电路中，滑动变阻器可以看作由两段电阻构成，其中一段与R 1串联（简称R 上），另一段与R 2串联（简称R 下），则并联总电阻 由上式可以看出，当并联的两支路电阻相等时，总电阻最大；当并联的两支 路电阻相差越大时，总电阻越小。 （2）根据闭合电路欧姆定律r R E I += 外总总确定电路的总电流如何变化； （3）由U 内=I 总r 确定电源内电压如何变化； （4）由U 外=E －U 内(或U 外=E-Ir)确定电源的外电压如何（路端电压如何变化）

高考物理动态电路分析(20200815054749)

直流电流 分析思路 1 （多选）（2015长沙四校联考）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片 P 向右端移动时，下面说法中正确的是 （ ） 3.（多选）如图所示，电源的电动势和内阻分别为 E 、r , R o = r ，滑动变阻器的滑片 P 由a 向 b 缓慢移动，则在此过程中（ 电路的动态分析 总的 折 趾化 分 IU 变 A .电压表V 的读数减小, B. 电压表V i 的读数增大, C. 电压表 V 的读数减小, D .电压表V 2的读数增大, 电流表 A i 的读数增大 电流表 A i 的读数减小 电流表 A 2的读数增大 电流表 A 2的读数减小 2.（多选）（2015湖北省公安县模拟考试 ）如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表 均为理想电表。当滑动变阻器 R 2的滑动触头P 移动时，关于两个电压表 V i 与 V 的示数, F 列判断正确的是（ ） A . P 向a 移动，V i 示数增大、 B . P 向b 移动，V i 示数增大、 C . P 向a 移动, D . P 向b 移动, V 2的示数减小 V 2的示数减小 V i 示数改变量的绝对值小于 V i 示数改变量的绝对值大于 V 2示数改变量的绝对值 V 示数改变量的绝对值 % &

--------- 1 } ----------------- , h P R ------ '1 A .电压表V1的示数一直增大 B .电压表V2的示数先增大后减小 C.电源的总功率先减小后增大 D ?电源的输出功率先减小后增大 含电容器的电路 解决含电容器的直流电路问题的一般方法 (1) 通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2) 只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。 (3) 电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻 不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端 的电压。 (4) 在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所 连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 1 (多选)(2015东北三校二模)如图所示，C i= 6 C 2 = 3 R i = 3 Q, R2= 6 Q,电源电动 A ?开关S断开时，a、b两点电势相等 B?开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大

高中物理 变压器动态分析

1.如图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L 1和L 2.输电线的等效电阻 为R .开始时,电键S 断开,当S 闭合时,下列说法中正确的是( ). (A )副线圈两端的输出电压减小 (B )通过灯泡L 1的电流减小 (C )原线圈中的电流增大 (D )变压器的输入功率增大 答案:BCD 2.如图所示的理想变压器,两个副线圈陌数分别为n 1和n 2.,当把电热器接在ab ,使cd 空载时,电 流表的示数为I 1；当把电热器接在cd ,而使曲空载时,电流表的示数为I 2,则I 1：I 2等于( ). 【1】 (A )n 1﹕n 2 (B )n 21﹕n 22 (C )n 2﹕n 1 (D )n 22﹕n 12 答案:B 3．如图所示电路中的变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关．P 是滑动变阻器R 的 滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电 流．下列说法正确的是 A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小 B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小 C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大 D ．保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I 1减小 提示：保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a 时，由理想变压器电压比公式 1122U n U n =可知，副线圈两端电压U 2增大，22U I R =也增大，则R 上消耗的功率增大，1112P I U P ==增大，1I 增大，A 选项错误、C 选项正确；保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b 时，U 2减小，则22U I R =也减小，B 选项正确；保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动时，U 2不变，R 减小，则I 2增大，由电流比公式1221 I n I n =可知，I 1也增大，D 选项错误． 4．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数分别为n l 和n 2，当负载电阻R 中流过的 电流为I 时，原线圈中流过的电流为_________；现减小负载电阻R 的阻值，则 变压器的输入功率将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）． 【答案】21 n I n ，增大 5．如图所示，变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电导线给用电器供电，当电键S 断开时，图中电压表示数 U 和电流表示数I 的变化是 A ．U 、I 均变大 B ．U 变大，I 变小 C ．U 、I 均变小 D ．U 变小，I 变大 6．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示．线圈AB 绕在一个圆环形 的铁芯上．AB 间加上正弦交流电压U ，移动滑动触头P 的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q ．则 A ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变大 B ．保持P 的位置不动，将Q 向下移动时，电流表的读数变小 C ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大 D ．保持Q 的位置不动，将P 沿逆时针方向移动时，电流表的读数变小

高中物理复习串并联电路图专题(精选)

串并联电路图专题练习 2. 电流流向法：电流流向法是识别串并联电路最常用的方法。在识别电路时，让电流从电源的正极出发经过各用电器回到电源的负极，途中不分流，始终是一条路径者，为串联；如果电流在某处分为几条支路，若每条支路上只有一个用电器，最终电流又重新汇合到一起，像这样的电路为并联。并联电路中各用电器互不影响。 3. 拆除法：它的原理就是串联电路中各用电器互相影响，拆除任何一个用电器，其他用电器中就没有电流了；而并联电路中，各用电器独立工作，互不影响，拆除任何一个或几个用电器，都不会影响其他用电器。 4. 节点法：所谓“节点法”就是在识别不规范电路的过程中，不论导线有多长，只要中间没有电源、用电器等，则导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点，它的最大特点是通过任意拉长和缩短导线达到简化电路的目的。 5. 等效电路法：对于题目中给定的电路可能画法不规则，我们可综合上述方法通过移动、拉长、缩短导线，把它画成规则的电路，即画出它的等效图来进行识别。 练习： 1.根据要求将图中各元件符号连成电路图。（1）要求：在图5-9中，将电灯L1、L2串联，S做总开关。（2）要求：将图5-11中的两盏电灯并联，S1控制L1，S2控制L2。 2.把图1中各电路元件接成串联电路。2．把图2中各电路元件接成并联电路（电键接在干路上）。 3．把图3中各电路元件接成串联电路. 3.图7为一个用两节干电池供电的电路图。小明在实物图上接线，如图8所示（以铅笔画线代替导线）。图中有两处画错了请对照下面的叙述改正。 (1)电源接法错了。(2)接线要连在接线柱上，不应接在闸刀上。 4.根据图4的实物接线图，做以下题目。(1)两小灯泡是______联

高中物理电路及故障分析习题集答案

电路及电路故障分析练习 1．下面四个电路图中，开关闭合后，三个电阻并联的是（） A B C D 2. 如图，若只需L1发光，连接；若要求L1和L2串联发光，连接；若要求L1和L2并联发光，连接. 第2题 3．S1合，S2、S3都开联; S1、S2、S3都闭合联 第3题第4题 4．如图所示的电路中，开关S闭合后，小灯泡L1、L2正常发光，请在甲、乙两个“О”内选填“电压表”和“电流表”的符号. 5．如图，电源电压不变，闭合开关S后，灯L1、L2都发光，一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是（） A 灯L1短路 B 灯L2短路 C 灯L1断路 D 灯L2断路 第5题 6. 如图，当开关S闭合，两只灯泡均发光，两电表均有示数. 一段时间后，发现电压表示数为零，电流表示数增大，经检 查除小灯泡外其余器材连接良好，造成这种情况的原因可能 是（） A．灯L1断路 B.灯L2短路 C．灯L1短路 D.灯L1、L2都断路

第6题 7. 为研究灯泡的发光情况，小明设计了如图所示的电路进行实验.电路中两个灯泡规格相同（额定电压都是1.5V）、电源电压恒为3V，实验时，当开关闭合后，两灯发光，一段时间后，两灯泡突然熄灭，但电压表仍然有示数.经检查发现除灯泡外其余器材的连接良好.请简述造成这种情况的可能原因.（写出两种，并在每种原因中说明两灯的具体情况） 原因一： 原因二： 第7题 8. 如图是小强在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路.当开关闭合时，发现灯L1不亮、灯L2亮，电流表和电压表均有读数.则出现此故障的原因可能是（）A．灯L2断路 B.灯L2短路 C．灯L1断路 D.灯L1短路 第8题 9.小勇晚上开灯时发现灯不亮，他用测电笔测试，如图，A、B、C三点都能使氖管发光，只有D点氖管不发光，则可判断出故障是（） A．火线和零线短路 B．灯泡断路 C．灯泡短路 D．导线CD某处断开 第10题 10. 小明想在家里安装一盏照明灯，如图是他设计的电路，请帮他在虚线框内填上开关和电灯的符号.小明请电工安装完毕，闭合开关，电灯不亮.电工用测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障是. 11. 如图，电路中除了有一根导线是断的，其余器材均完好，灯L1电阻为10Ω，灯L2电阻为5Ω，电源由两节新的蓄电池组成（4V），为查出断的导线，小刚采用下列方法：将电表的正接线柱与电源的正极a相连，再将电表的负接线柱分别与L1的b接线柱和L2的c 接线柱相连. （1）操作前，小刚选用电表应是下列哪个？ 甲．量程为3V的电压表