高中物理电路简化
【高中物理】非纯电阻电路及其电功率的简便转化方法
r
R
热能
机械功 （其他形式能量）
转化后，非纯电阻电路问题就完全变成了纯电阻电路问题。 设总电压为U总，电阻r、R两端的电压分别为Ur、UR，因 此有
• 总功 • 焦耳热
• 机械功
2 U W总 U 总 It I 2 R总t 总 t R总
Ur2 Q=U r It I rt t r
2
实际应用
人教版《高中物理选修3-1》第54页 例题1
例题1 一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压
为220V，通过的电流为5A，这台电动机每分钟所做的机械
功有多少？
解析：将非纯电阻电路转化为纯电阻电路：
M
内阻r
r
R
(a)非纯电阻电路
(b)纯电阻电路
已知：U总=220V、I=5A、r=0.4Ω
2 U Q=U r It I 2 rt r t r
因为电阻r两端的电压Ur未知，因此只用Q=I2rt适用。
（3）机械功W机械：
W机械 U R2 U R It I Rt t R
2
因为电阻R以及两端的电压UR未知，因此上面公式均不
适用，只能应用公式 W机械 W总 Q 计算。
W机械
2 U U R It I 2 Rt R t R
公式适用性的理解
（1）总功率P总和总功W总：
U总2 P 总 U 总 I I R总 R总
2
U总2 W总 U总It I R总t t R总
2
因为R未知，R总未知，因此只用P总=U总I、W总=U总It适用。
（2）焦耳热Q：
高中物理板块
非纯电阻电路问题的转化方法
——将非纯电阻电路转化为纯电阻电路
人教版高中物理全套教案和导学案2.4.电路化简
§2. 4、电路化简2．4．1、 等效电源定理实际的直流电源可以看作电动势为ε，内阻为零的恒压源与内阻r 的串联，如图2-4-1所示，这部分电路被称为电压源。
不论外电阻R 如何，总是提供不变电流的理想电源为恒流源。
实际电源ε、r 对外电阻R 提供电流I 为r R rr r R I +⋅=+=εε其中r /ε为电源短路电流0I ，因而实际电源可看作是一定的内阻与恒流并联的电流源，如图2-4-2所示。
实际的电源既可看作电压源，又可看作电流源，电流源与电压源等效的条件是电流源中恒流源的电流等于电压源的短路电流。
利用电压源与电流源的等效性可使某些电路的计算简化。
等效电压源定理又叫戴维宁定理，内容是：两端有源络可等效于一个电压源，其电动势等于络的开路电压，内阻等于从络两端看除电源以外络的电阻。
如图2-4-3所示为两端有源络A 与电阻R 的串联，络A 可视为一电压源，等图2-4-1图2-4-2图2-4-3图2-4-4效电源电动势0ε等于a 、b 两点开路时端电压，等效内阻0r 等于络中除去电动势的内阻，如图2-4-4所示。
等效电流源定理 又叫诺尔顿定理，内容是：两端有源络可等效于一个电流源，电流源的0I 等于络两端短路时流经两端点的电流，内阻等于从络两端看除电源外络的电阻。
例4、如图2-4-5所示的电路中，Ω=Ω=Ω=Ω=Ω===0.194,5.43,0.101,0.12,5.01,0.12,0.31R R R R r r V V εε （1）试用等效电压源定理计算从电源()22r 、ε正极流出的电流2I ；（2）试用等效电流源定理计算从结点B 流向节点A 的电流1I 。
分析： 根据题意，在求通过2ε电源的电流时，可将ABCDE 部分电路等效为一个电压源，求解通过1R 的电流时，可将上下两个有源支路等效为一个电流源。
解： （1）设ABCDE 等效电压源电动势0ε，内阻0r ，如图2-4-6所示，由等效电压源定理，应有VR R R r R 5.1132111=+++=εε()Ω=+++++=5321132110R R R r R R r R r电源00r 、ε与电源22r 、ε串联，故Ar R r I 02.0240022-=+++=εε2图2-4-5图2-4-62I ＜0，表明电流从2ε负极流出。
高中物理等势点法简化电路
高中物理等势点法简化电路等势点法是物理学中用于简化电路分析的一种常用方法，它基于电势的概念，通过将电路中的各个点分为等势电位，简化电路的计算过程。
本文将介绍等势点法的基本原理和应用，并通过几个例子展示其在简化电路分析中的重要性和实用性。
一、等势点法的基本原理设想一个电路由多个元件（如电阻、电容等）连接而成，每个元件的两端存在一定的电势差。
而等势点法的核心思想是，将电路中的各个点划分为不同的电势区域，在同一电势区域内的点具有相同的电势。
这样一来，原本复杂的电路可以被简化为几个电势区域，从而大大降低了计算电路参数的难度。
为了理解等势点法更加直观，下面以一个简单的电路示例进行说明。
考虑一个由电压源和两个电阻组成的串联电路，我们需要计算通过电路的电流。
首先，我们假设电源的一个端点为零电位点，即该点的电势为零。
然后，我们寻找电路中的其他等势点。
根据电阻的特性，电阻两端的电势差与电流成正比，因此，我们可以在两个电阻的中间分别选取一个等势点，并分别标记电势为V1和V2。
接下来，我们通过连接这些等势点的虚拟导线，我们得到了一个等势图，图中每一条虚拟导线表示一个等势面。
在该等势图中，我们可以清晰地看到电源两端的0V等势面和电阻两端的V1、V2等势面。
我们可以用箭头表示电流的流动方向，箭头的方向始终指向电势较高的一侧。
在本例中，电流从电源的正极流向负极，通过两个电阻。
通过等势点法，我们可以更有效地理解电路的电势分布情况，避免了大量复杂的计算。
二、等势点法在实际电路中的应用等势点法在实际电路分析中有着广泛的应用，下面将通过几个具体例子来展示它的实用性。
例一：并联电阻考虑一个并联电阻的电路，我们需要计算总电阻。
通过等势点法，我们只需将各个电阻连接的两个等势点划分为不同的等势区域，然后直接计算并联电阻即可，无需对每个电阻的分支电流进行复杂的计算。
例二：三角电路的简化考虑一个由三个电阻组成的三角电路，我们需要计算其中一条边上的电流。
高中物理中的简单逻辑电路
060.徐州市 徐州市07—08学年度第三次质量检测 2 徐州市 学年度第三次质量检测
2．在集成电路中 ， 经常用若干基本门电路组成复 ． 在集成电路中， 合门电路．如图所示， 合门电路．如图所示，为两个基本门电路组合的逻 辑电路，根据真值表， 辑电路，根据真值表，判断 A B Z 虚线框内门电路类型及真值 0 0 1 表内x的值 表内 的值 ( B ) 0 1 0 A．“或门”，1 ． 或门” 1 0 0 B．“或门”，0 ． 或门” C．“与门”，1 ． 与门” D．“与门”，0 ． 与门” A B 1 1 x 1 Z
Y=A
0=1
1=0
Y
三、复合门电路—1、与非门 复合门电路 、 将与门、或门、非门组合起来,可以构成多种复合门电路 将与门、或门、非门组合起来 可以构成多种复合门电路 由与门和非门构成与非门。 由与门和非门构成与非门。 (a) 与非门的构成 A B & 1 Y A 0 0 1 1
真值表
B 0 1 0 1
3、“非”逻辑和非门电路 、
决定某事件的条件只有一个,当条件出现时事件不发生 决定某事件的条件只有一个 当条件出现时事件不发生, 当条件出现时事件不发生 而条件不出现时,事件发生 这种因果关系叫做非逻辑. 事件发生,这种因果关系叫做非逻辑 而条件不出现时 事件发生 这种因果关系叫做非逻辑 实现非逻辑关系的电路称为非门，也称反相器。 实现非逻辑关系的电路称为非门，也称反相器。 真值表 条件 结果 A 逻辑符号 输入 输出 A Y Y A 1 Z 0 1 1 0 逻辑非（逻辑反）的运算规则为： 逻辑非（逻辑反）的运算规则为： 波形图 A
030.扬州市 扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷 学年度第一学期期末调研试卷2 扬州市 学年度第一学期期末调研试卷
高中物理人教版选修3-1课件：2.14 简单的逻辑电路
(2)符号“&”表示“和”就是英文“and”的意思；
(3)“与”门电路的特点：有零为零，全一为一．
(4)真值表：
与门电路 输 入 输出
有“0” 为“0”
A BY
0
00
0
10
1
00
1
11
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
简单的逻辑电路
二、三种简单的门电路
2．或门电路
(1)符合“≥1”表示两个输入信号的和必须大于或等于1；
3．门电路实质上就是一种开关电路，逻辑关系就是指条件 对结果的控制关系；门电路可以由二极管、三极管等分立元 件构成，也可以由集成电路构成．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
简单的逻辑电路
例1 关于逻辑电路，下列说
法正确的是( A )
A．逻辑电路就是数字电路 B．逻辑电路可存在两种以上
的状态 C．集成电路由三种最基本的
对点练习
课堂讲义
简单的逻辑电路
例4 如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡.光
照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R，小灯泡L发光．则该逻
辑门是( C)
A．“与”门
B．“或”门
C．“非”门
D．“与非”门
电势 较低
UR UR'
“非” 门
电势 较高
目标定位
预习导学
路
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
高中物理七大电路图
高中物理七大电路图
1.串联电路图：将多个电器依次连接起来，电流经过每个电器时电压逐渐降低，电阻总和等于各电器电阻之和。
2. 并联电路图：将多个电器并排连接起来，电流在各电器中分流，每个电器电压相等，电阻总和为各电器电阻倒数之和的倒数。
3. 电容充放电电路图：通过充电电路将电容器充满电，然后通过放电电路释放电容器中的电荷，电容器电荷随时间变化的曲线为指数函数。
4. 交流电路图：表示交流电源、电感、电容在交流电路中的连接方式，电流随时间变化呈正弦函数，在电阻、电感、电容中的响应不同。
5. 三极管放大电路图：利用三极管的放大作用，将输入信号放大，输出信号为输入信号的倍数，常用于电子放大器、收音机等。
6. 逻辑门电路图：由逻辑门(与门、或门、非门等)和开关组成，用于数字电路中的逻辑运算。
7. 数字时钟电路图：由计数器、分频器、显示器等组成，可以实现时间的定时、计数等功能。
- 1 -。
高中物理等势点法简化电路
高中物理等势点法简化电路在解决复杂电路问题时，等势点法是一种常用的简化电路的方法。
利用等势点法，我们可以将一个复杂的电路简化为一个等效电路，从而更加方便地进行分析和计算。
在采用等势点法简化电路时，我们首先需要找到电路中的所有等势点，即电势相同的点。
等势点一般位于电路中的分支交汇处以及导线连接点。
通过找到这些等势点，我们可以将电路分解为若干个小段，每个小段的等效电阻相同，电流也相同。
接下来，我们需要在电路中选择一个参考点，一般选择电源的负极或地线作为参考点。
以参考点为基准，我们可以得到所有等势点的电势差，即各个小段的电压。
根据欧姆定律，我们可以通过电势差和等效电阻求解出各个小段的电流。
在求解完各个小段的电流后，我们可以再次应用等势点法，将电路中的等效电路进一步简化。
通过将电路分解为更小的段落，我们可以使用串联电阻和并联电阻的计算公式，得到整个电路的等效电阻和电流。
除了简化电路的结构，等势点法还可以帮助我们分析电路的特性。
通过等势点法，我们可以直观地理解电路中不同元件之间的关系，例如电流的分配和电压的分压。
这为我们进一步分析电路性能提供了基础。
在实际应用中，等势点法可以用于解决各种电路问题，例如计算电路中的电流、电压以及功率消耗等。
通过简化电路结构，我们可以更加方便地进行计算，从而更好地理解和应用物理学原理。
综上所述，高中物理中的等势点法可以帮助我们简化复杂电路，提高问题解决的效率。
通过找到等势点并计算等效电路，我们可以准确地求解电路中的电流和电压，并进一步分析电路的特性。
通过学习和应用等势点法，我们可以更好地掌握物理学知识，提高解决实际问题的能力。
高中物理第11章电路及其应用4串联电路和并联电路第2课时习题课串并联电路的应用新人教版必修第三册
探究 测电表内阻的两种方法
测电表内阻与测纯电阻阻值的原理相同，对于电表的“身份”我们 进行一下转换：认为它是一个“会说话的电阻”，会说自己的电压值(电 压表)或电流值(电流表)，我们需要做的工作就是想办法测量另一未知的 物理量。
1．半偏法 (1)半偏法测电流表内阻 ①原理：如图所示，闭合 S1，断开 S2，调节滑动变阻器 R1，使电流 表示数达到满偏值 Ig；保持 R1 不变，闭合 S2，调节电阻箱 R2，使电流表 的示数等于I2g，然后读出 R2 的值，则有 Rg＝R2。
2．常用的简化方法 (1)电流分支法 ①先将各节点用字母标出； ②判定各支路元件中的电流方向(若原电路无电压或电流，可假设在 总电路两端加上电压后判定)； ③按电流流向，自左到右将各元件、节点分支逐一画出； ④将画出的等效图加工整理，如图所示。
(2)等势点排列法 ①将各节点用数字或字母标出，如图甲中S断开时，1、2两个节点 可视为同一个节点，3、4两个节点可视为同一个节点； ②判定各节点电势的高低，图甲中有φ12>φ34>φ5； ③对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； ④将画出的简化图加工整理，得到如图乙所示的等效电路。
具 体 地 说 就 是 最 小 分 度 末 位 是 “1” 的 仪 器 ， 读 数 时 应 估 读 到 下 一 位。例如，最小分度是1 mm的刻度尺，读出的数以mm为单位，小数点 后应有1位数(如28.3 mm)；最小分度是0.1 A的电流表，读出的数以A为 单位，小数点后应有2位数(如0.36 A)。
答案2.5 A
方法点拨：进行电路计算，首先要简化电路，简化电路的一般规则 如下：
(1)无阻导线可缩成一点，一点也可延展成无阻导线； (2)几个等势点都可合成一点，连接在等势点之间的导体因其中没有 电流，可将其摘去； (3)电路中的电表没有特别说明可按理想电表处理 ，理想电压表 RV→∞，可将其摘去(视为断路)，理想电流表RA＝0，可将其用导线取 代。
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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 。
【题后小结】在分析电路时，首先应找出各个节点，凡是用导线相连的两节点是等势点，可以等效为一个节点
（如图 4 中的 A 与 D、 C 与 F、 E 与 B），连在两个相邻的节点间的电阻是并联的（如图 4 中的电阻 1 和电阻 2，电阻 4 和电阻 5），当把最基本的电路等效后，再对高一级电路进一步分析，即电阻1、2 并联后与电阻4、 5 并联后串联，之后再与电阻 3 并联。
这种逐级分析的方法在分析等效电路中是很有效的。
（此方法侧重于等电势法）
但是，若将图 4 改为图 6，即使画出等效电路图5，（按习惯总将电流表看作导线），也无济于事，而且将电
流表置于图 5 中的合适位置更是难上加难。
若根据图中的电流方向则易得：电流表A1 测的是电阻R2 和 R3 的电流之和；电流表A2 测的是电阻R1 和 R2 的电流之和；电流表A3 测的是电阻R3 和 R4 的电流之和。
注：有些初学者凭感觉认为：电流可以沿
点，不可能由点1（ A）经点 2（ C）又流回点
A→C→ D⋯方向流动，这是错误的。
因为电流由高电势点流向低电势
1（ D）。
其它点同理可得电流流向。
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。