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电路分析(绝对实用)


电路基础部分练习

合作探究
? 谈论1、4、5、10、12 ? 下面进入合作探究环节: ? 请自习阅读大屏幕的“任务布置”及“任 务要求”!

学 习 目 标

合 作 探 究

点 评 质 疑

知 识 链 接

班 长 总 结

探究与展示
题目 1 4 展示 点评 展示要求:

5
10 12

1、小组合作探究完成后由 推荐展示同学在规定位置展 示,其他同学要仔细阅读展 示内容; 2、探究、展示要在规定时 间内完成,可由小组合作完 成; 3、选择题要写出计算过程 或错误选项的原因。

学 习 目 标

合 作 探 究

点 评 质 疑

知 识 链 接

班 长 总 结

教师点评

一、串并联电路的简化
1、电路图的简化 (1)原则: ①无电流的支路除去 ②电势相等的各点合并 ③理想导线任意长短 ④理想电流表可认为短路;理想电压表 可认 为断路 ⑤电容器稳定时可认为断路
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(2)方法:
①电流分支法:先将各节点用字母标上,判定各 支路元件的电流方向(若无电流可假设在总电路 两端加上电压后判定),按电流流向,自左到右 将各元件结点、分支注意画出,加工整理 ②等势点排列法:标出节点字母,判断出各节点 电势的高低(电路无电压时可先假设加上电 压),将各节点按电势高低自左到右排列,再 将各节点间的支路画出,然后加工整理。 在画等效电路时,可将理想电流表、理想电压表 先摘除、画好后再安上。
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例1、如图所示,R1=R2=R3=R4=4Ω,R5=2Ω ,求A、E之间的总电阻
R1 B R2 A C

R3 D R4 E R5
R2

R1 A

B R5

R3 R4

E

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例2、如图所示电路中,电阻R1=R2=R3=4Ω,电源内 阻r=0.4Ω,电表都是理想电表,电键S接通时电流表示 数为1.5A,电压表示数为2V,求: (1)电源电动势E是多少?
(2)电键S断开时电压表的示数是多少?
R1 (1) E=4.8V (2) 3.2V R3
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R2

V

A

S E r

R4

例3:画出右图所示的等效电路

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二、闭合电路的动态分析
? 二、闭合电路的分析与计算 ? 1、闭合电路的动态分析 ? 根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某一 电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况, 常见方法: ? (1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻 值变化的部分入手,由串、并联觃律判断R总的变化情况, 再由欧姆定律判断I总和U端的变化情况,最后再由部分电 路欧姆定律及各部分量的变化情况,即

R局减小 ? R总减小 ? I总增大
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增大

增大

减小

I分 ? U 端减小 ? U分
增大

? (2)极限法:即因变阻器滑动引起电路变 化的问题,可将变阻器的滑动端分别划至 两个极端去讨论 ? (3)特殊值法:对于某些双臂环路问题, 可以采取带入特殊值去判定

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?2.分析的技巧 ?(1)当电路中某一部分发生变化时,将引起电路中 各处的电流和电压都随之发生变化,可谓“牵一 发而动全身”.判断此类问题时,应先由局部的 变化推出总电流的变化、路端电压的变化,再由 此分析对其他各部分电路产生的影响,一般是先 分析固定电阻支路再分析变化电阻支路. ?(2)一个闭合电路就是一个整体,在研究电路的动 态问题时,一定要弄清电路的串、并联结构,同 时要用整体的观点来看问题,还要善于转换思维 的角度“电压不行看电流”.
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【例4】如图所示的电路中,三只灯泡原来都正常发 光,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,下面判 断正确的是( ) A.L1和L3变暗,L2变亮 B.L1变暗,L2变亮,L3 亮度不变 C.L1中电流的变化值大 于L3中电流的变化值 D.L1上电压的变化值小于L2上电压的
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【例5】(2011·海南卷)如图6-1-3,E为内阻不能忽略 的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与 A 分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断 开,则( ) C A.V 的读数变大,A 的读数变小 B.V 的读数变大,A 的读数变大 C.V 的读数变小,A 的读数变小 D.V 的读数变小,A 的读数变大 【解析】S断开,相当于外电阻变大,总电流减小, 故路端电压U=E-Ir增大,V 的读数变大.R3两端的 电压增大,电阻不变,A 的读数变大. 12/3/2013

总结动态电路的规律

如下——“串反并同”

“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻 中的电流、两端电压、电功率都将增大; 某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端 电压、电功率都将减小。 “串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻 中的电流、两端电压、电功率都将减小; 某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两 端电压、电功率将增大。 注意“串反并同”法则的应用条件:单变量电路。 对于多变量引起的电路变化,若各变量对同一对象分别引起 的效果相同,则该原则的结果成立;若各变量对同一对象分 别引起的效果相反,则“串反并同”法则不适用。
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例6:(2012· 湖北黄冈模拟)如图所示,平行金属板中 带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压 表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移 动时,则( ) ?A.电压表读数减小 ?B.电流表读数减小 ?C.质点P将向上运动 ?D.R3上消耗的功率逐渐增大

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例7、如图所示,电路中的电源的电动势为E、内电阻 为r,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻 器R的中点位置向左滑动的过程中,小灯泡L1、L2、L3 的亮度变化情况是( ) A.L1灯变亮,L2灯变暗,L3灯变亮 B.L1灯变暗,L2灯 变亮,L3灯变暗 C.L1、L2两灯都变亮,L3灯变暗 D.L1、L2两灯都 变暗,L3灯变亮
R P L1 L3 S
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L2

R P

L1 L2 Er L3

S

E r

三、含容电路的分析
含电容器电路的分析 电容器是一个储存电能的元件,在直流电路中,当电 容器充、放电时,电路中有充电、放电电流。一旦电 路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值 无限大(只考虑电容器是理想不漏电的情况)的元件, 在电容器出电路可看作是断路,简化电路时可去掉它, 简化后若要求电容器带电量时,可在相应的位置补上, 分析和计算含有电容器的直流电路时,关键是准确地 判断和求出电容器两端的电压

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其具体方法是:
(1)确定电容器和哪个电阻并联,该电阻两端电压 即为电容器两端电压

(2)当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端 时,此电路两端电压即为电容器两端电压(即该 电阻相当于一根导线,因为没有电流通过,没有 电规的降落)

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例8、如图所示电路,电源的电动势为E,内阻为r, R0为固定电阻,R为滑动变阻器。在变阻器的滑片 由a端移向b端的过程中,电容器C所带的电量 ( )

Er C

A.逐渐增加
B.逐渐减小

C.先增加后减小
D.先减小后增加

R0 a

R b

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例9、如图所示的电路中,电容器C的上极板带正电, 为了使该极板仍带正电且电量增大,下列办法中可 以采用的是( ) R1 R2 A.增大R1,其他电阻不变 B.增大R2,其他电阻不变
+ + R3 R4

C.增大R3,其他电阻不变
D.增大R4,其他电阻不变
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四、电路的计算
例10:如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间

的距离d=40cm.电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω,
闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初 速度v0=4m/s竖直向上射入两板间.若小球带电荷量为q=1×102C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么滑动变阻器接

入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时电源的输出 功率为多大?(g取10m/s2)

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【解析】小球进入板间后,受重力和电场力的作用, 且到A板时速度为零,设两板间电压为U AB, 1 由动能定理得: mgd ? qU AB ? 0 ? mv 0 2 ? 2 所以滑动变阻器两端的电压U 滑 ? U AB ? 8V . 设通过滑动变阻器的电流为I,由欧姆定律可得: E ?U I? ? 1A R?r U 滑动变阻器接入电路的电阻R 滑 ? ? 8? I 电源的输出功率为P出 ? I 2 (R ? R 滑 ) ? 23W .

例11 如右图所示,电源电动势E=6 V,内电阻r= 2 Ω,定值电阻R1=R2=12 Ω,电动机M的内电 阻R3=2 Ω.当开关S闭合,电动机转动稳定后, 电压表的读数U1=4 V.若电动机除内电阻外其他 损耗不计,求: (1)电路的路端电压U2; (2)电动机输出的机械功率P.

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