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高中物理电路的简化的方法
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简化电路知识点和练习
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唐山新高一物理暑假哪里辅导好/学大高中家教价格，电路简化的原则：(1)无电流通过的电阻可以看成断路，无电流的支路可以直接去掉。例如断路部分和被短路部分，在分析电路结构时就可以直接去掉。&(2)导线可以任意伸缩，结点可沿导线移动。在题中一般不考虑导线电阻的情况下，导线电阻为零，因此导线的长短不影响结果，通过对导线的伸缩可以对电路图进行，有利于进一步观察。&(3)理想电流表可以认为短路，即在分析电路结构时用一根导线代替；理想电压表可以认为断路。非理想电表既是一个测量仪表，又是一个电阻，例如，电流表可以认为是一个能反映流过自身电流大小的电阻。&(4)电压稳定时的电容器可以认为是断路，在分析电路结构时可以去掉，在涉及相关计算时再接回去。&(5)结构稳定的部分电路可以用一个等效电阻来代替，这样使电路结构更简单。&(6)电势相等的点可以合并?在分析较多节点的电路图时，有些节点的电势相等，我们就可以把它标记为同一节点，即用同一字母标记，然后把原电路中的节点按电势南高到低排列，画在草图上，再把电路中的电阻接到相应的节点之间。&(7)在电路中，若只有一处接地线，只影响电路中各点的电势值，不影响电路结构；若电路中有两点或两点以上的接地线，除了影响电路中各点的电势外，还改变电路结构，接地点之间认为是接在同一点。&电路简化中几种障碍的突破方法：(1)“分断法”突破滑动变阻器的障碍较复杂的电路图中，常通过移动滑动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路巾的电压和电流，影响我们埘电路做出明确的判断：滑动变阻器接入电路的一般情况如图甲所示。若接成如罔乙所示的接法，同学们就难以判断，此时可将滑动变阻器看做是在滑片P处“断开”，把其分成AP和PB两部分，即等效成如图丙所示的电路，其中PB部分被短路。当P从左向右滑动时，变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大：反之，AP部分逐渐减小。(2)突破电压表的障碍①“滑移法”确定测量对象所谓“滑移法”，就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器(或电阻)的两端，从而确定测量对象的方法，但是滑动引线时不可绕过用电器和电源(可绕过电流表)。如图所示，用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端，不难确定，电压表测量的是R1和R2两端的总电压；将电压表上端滑至R3右端，也可确定电压表测量的是R3两端的电压，同时测的也是电源电压。②“拆除法”确定电流路径因为理想电压表的内阻无穷大，通过它的电流为零，可将其从电路中“拆除”，即让电压表两端与电路断开来判断电流路径。如图所示，用“拆除法”不难确定，R1和R2串联，再与R3并联。(3)“去掉法”突破电流表的障碍由于电流表的存在，对于弄清电流路径、简化电路存在障碍。因理想电流表的内阻为零，故可采用“去掉法”排除其障碍，即将电流表从电路中“去掉”，并将连接电流表的两个接线头连接起来，如图甲所示，去掉电流表后得到的等效电路如图乙所示，这样就可以很清楚地看清电路的结构了。电路简化方法：(1)电流分支法：先将各节点标上字母，判断各支路元件的电流方向，按电流流向，自左向右将各元件、节点、分支逐一画出，加工整理即可。&(2)等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点电势的高低，将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间的支路画出，然后加工整理即可。说明①节点是电路中两条以上的支路连接点。&②给节点标字母时，两节点间有导线时可作为一个节点，标上相同的字母。&③对于不易判断电势高低的部位，可用假设法。&④电流分支法通常与等势点排列法结合使用。直流电路的动态分析方法：1．动态直流电路定性问题的分析方法&(1)程序法基本思路是“部分→整体→部分”，即先从电路的局部变化人手确定总电阻的变化，再由欧姆定律确定总电流、路端电压U的变化，接着确定干路上定值电阻两端电压的变化，支路上定值电阻中电流的变化，终确定可变部分的电流、电压等变化情况。由局部到整体，由内部到外部，由干路到支路，层层剥离逐步确定。流程图如下：(2)“串反并同”结论法所谓“串反”，当电路中某器件阻值增大时，与其串联或间接串联的器件中电流、两端电压、消耗的功率都减小；所谓“并同”．当电路巾某器件阻值增大时，与其并联或间接并联的器件中电流、两端电压、消耗的功率都增大。即用此法判断时，需注意电源内阻不计时路端电压恒定的特性：&(3)极限法当电路中元件的阻值增大时，可将其阻值增大到无穷大，按断路状态去讨论；当电路中元件的阻值减小时，可将其阻值减小到零，按短路状态来讨论。因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。但在分压器电路、双臂回路中要注意可能会出现的非单调变化。即在分压器电路、双臂回路中要慎用极限法。附注：两种特殊电路动态变化含容电路的分析与计算方法：1．稳态含容直流电路电容器处于稳定状态时，相当于断路，此时的电路具有以下两个特点：&①电容器所在支路无电流，与电容器直接串联的电阻相当于一根无电阻导线；&②电容器上的电压就是与含有电容器的那条支路并联部分电路的电压。分析清楚电路中各电阻元件的连接方式，把握电路在稳定状态时所具有的上述两个特点，是解决稳态含容直流电路问题的关键。另外还需注意：&a．简化电路时可以把电容器处电路作为断路，简化电路时可以去掉，在求电荷量时再在相应位置补上。b．电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充放电。若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电
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22 高三第一轮复习:电路及电路分析( 高中三年级物理) 22 高三第一轮复习:电路及电路分析( 高中三年级物理).txt 鲜花往往不属于赏花的人,而属于牛粪。。。道德常常能弥补智慧的缺陷, 然而智慧却永远填补不了道德空白人生有三样东西无法掩盖:咳嗽贫穷和爱,越隐瞒,就越欲盖弥彰。本文由 wangqiang1390 贡献 doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT ,或下载源文件到本机查看。年级内容标题编稿老师高三学科物理高三第一轮复习:电路及电路分析马云耀版本通用版【本讲主要内容本讲主要内容】本讲主要内容电路及电路分析会分析和解答直流电路的相关问题. 【知识掌握】知识掌握】【知识点精析】 1. 混联电路的等效化简原则电路化简原则:①无电流的支路化简时可去除; ②等电势的各点化简时可以合并; ③理想导线可任意长短;④理想电流表可认为短路, 理想电压表可认为开路;⑤电压稳定时的电容器可认为断路. 2. 电路的故障分析分析电路的故障常用排除法. 在明确电路结构的基础上, 分析比较故障前后电路中的电流、电压的变化,确立故障原因,并对电路中的元件逐一分析, 排除不可能情况,寻找故障所在.故障前后的电路是两种状态,可根据不同状态下电压、电流等物理量的关系求解有关量. 3. 含电容器的电路分析直流电路中的电容器在电路稳定时相当于开路,若电路在状态变化中, 由于电压、电流的变化电容器将发生充放电. 4. 电路中的极值问题电路中有可变电阻时,电路在状态变化中电压、电流、电功率等存在最大值、最小值的问题. 5. 电路中的电表问题(1) 电路中的理想电流表电阻为零, 可认为短路, 理想电压表电阻为无穷大,可认为开路. (2 )电路中的非理想电表既是一个电阻,又是一个指示元件.电压表的示数即为加在自身电阻两端的电压值; 电流表的示数即为通过自身电阻上的电流值. 6. 电路中的力电综合电路中的力电综合题通常应抓住电流、电场与力的联系,做好受力分析,联想相关的知识求解. 【解题方法指导】一. 等效电路问题[例 1 ]图甲所示电路中各电阻 R1=R2 =R3=R4=R ,求电键 K 闭合和断开时, AB 两端的电阻之比. 第1页版权所有不得复制解析:用电流分支法简化电路. 解析: 由A经R1到B为第一线;A经R2过C 再到 B 为第二线;A经R3到D,由由再经 R4到B 为第三线; CD 之间接有电键 K 如图乙所示. K闭合时: R4 短路相当于 R1R2R3 并联,故 R AB= R.3 2R.5K 断开时:相当于 R3R4 串联后再和 R1R2 并联,故 R′= AB 所以有 R AB:R′=5:6 AB 方法总结: 方法总结:常用的简化方法(一) 电流分支法:顺着电流的方向逐级分析, 若没有电源或电流方向不明的, 可以假设电流的方向, 将各节点标出, 按电流的方向自左到右将各元件、节点、分支逐一画出.[例2] 图甲所示电路中各电阻 R1=R2=R3 =R4=R ,则 AB 之间的总电阻为多少? 解析:用等电势法简化电路. 解析: 设A 点电势高于 B点. 由A 点开始,与A 点等电势的点没有; 向下一点 C, CE 两点等电势(图乙) ;再向下一点 D,DFB 点等电势(图丙) .其关系依次如图(甲、乙、丙) 所示. R AB=R+R2R 3R4R 4R =R+ =R2R3+R 3R4+R2R433 方法总结: 方法总结:常用的简化方法(二) 等势点排列法: 将各节点标出, 标上同样的字母, 减少节点数; 判断各节点电势的高低, 由高到低,自左向右排列,画在草图上;将各节点间的支路上的电阻画出. 二. 电路的故障分析[例 3] 2000 年全国)如图为一电路板的电路图.a、b、c、d 为接线柱,a、d与 220V (的交流电源相连, ab间 bc间 cd 间分别连接一个电阻,发现电路中没有电流,为检查电路故障, 用一交流电压表分别测得 b、两点间和 a、两点间的电压均为 220V ,dc 由此可知() 第2页版权所有不得复制 A. AB 间电路通; CD 间电路不通 B. AB 间电路不通; BC 间电路通 C. AB 间电路通; BC 间电路不通 D. BC 间电路不通; CD 间电路通解析: 解析:与检测直流电路的方法相同: ①电路中无电流, 电路某处必开路,则有任何电阻两端无电压; ②选项中,电路中只有一处断路,则横跨断路处任意两点间的电压均是电源电压. ③题中b、d 两点间和 a、c 两点间的电压均为 220V , 则其公共段 BC之间为断路点. 方法总结: 方法总结: (1 )电路的故障的特点:①断路的特点:电源电压不为零而电流为零,若外电路中任意两点间的电压不为零, 则这两点之间有断点.②短路的特点: 有电流通过的电路而电压为零.(2) 电路故障的分析方法①仪器检测法: 电压表接电源有电压时, 再逐段与电路并联, 示数等于电源电压时,这段电路中有断点; 示数等于零时, 这段电路被短路.②理论假设法:将电路按元件分为若干段, 逐段假设电路发生故障, 运用有关规律推理, 结果与题设现象不相符和,该段电路无故障,依次判断,直至找到故障为止. 三. 含电容电路分析[例 4]( 2003 年江苏)如图所示电路中,电源的电动势 E=3.0V ,内阻 r=1.0 ? ,电阻 R1= 10? ;R2= 10? ,R3= 30? ,R4= 35? ;电容器的电容 C= 100 μF. 电容器原来不带电. 求接通电键 K 后流过 R4 的总电量. 解析:由电路的串并联公式得闭合电路的总电阻为 R= 解析: 由欧姆定律得通过电源的电流 I= 电源的路端电压 U=E -I R电阻R3 两端的电压 U′=R1 (R2+R3) +r R1+R2+R3 ①ER②③④ R3U R2+ R3 流过 R4 的总电量就是电容器的带电量 Q= CU′⑤联立各式并代入数据解得Q= 2.0 × 10 ?4C 方法总结: 方法总结: 第3页版权所有不得复制(1 )电路稳定时,电容器所在的支路是断路的,其两端的电压等于所并接的电路两端的电压. (2 )电路的电流、电压变化时将引起电容器的充、放电.如果电容器电路两端的电压升高,电容器将充电; 如果电压降低, 电容器将通过与它并接的电路放电.四.电路中的极值问题[例 5 ]如图所示的电路,电源电动势 E= 6.3V , 内阻 r= 0.5 ? ,负载电阻 R1= 2?, R2= 3? ,滑动变阻器的最大阻值 R′= 5? .当滑动变阻器的滑片P由左端 A 移到右端 B 时,电路中电流表的读数变化范围为多大? 解析: 解析: 电路的实际结构为 R1与R AP 串联、R2与R BP 串联后再并联, 然后与电源相连, 其中电流表测量的是闭合电路中的总电流.设 R AP =x,则 R BP=5-x. 111=+RR1+xR2+ (5?x) (R1+x )(R 2+5?x) (2+x )(8 +x)=即R= (R1+x)+ (R2+5?x) 10E 1
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