高二物理电路专题

L
4L
质子源
v 1 v 2
高二物理系列讲座之二——电路
题型一、对电流得理解
例 1、如图所示在NaCl 水溶液中,如在t 秒内分别有n 1与n 2个正负离子通过液体得横截面S,试问:溶液中得电流方向如何？电流强度多大？
例2、来自质子源得质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 得直线加速器加速,形成电流强度为1mA
得细柱形质子流。

已知质子电荷e =1、60×10-19
C 。

这束质子流每秒打到靶上得质子数为
_________。

假定分布在质子源到靶之间得加速电场就是均匀得,在质子束中与质子源相距L 与4L 得两处,各取一段极短得相等长度得质子流,其中得质子数分别为n 1与n 2,则n 1∶n 2=_______。

题型二、对伏安特性曲线得理解
例 1、一个标有“220V 、60W ”得白炽灯泡,加上得电压U 由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U 与电流I 得关系可用图象表示,题中给出得四个图线中,肯定不符合实际得就是( )
说明:本题得难点在于①就是对 U —I 图得物理意义得理解;②就是由计算得电阻值只就
是灯泡正常发光得阻值,而不就是整个过程中得阻值。

题型三:对电路认识与电路得简化。

对一个复杂得电路,画出等效电路图,就是一项基本功,也就是电路分析与计算得基础。

在复杂电路中,当导体间串、并联得组合关系不很规则时,要进行电路得简化,简化电路方法较多,这里介绍两种常用得方法:(1)分支法;(2)等势法。

(3)注意:① 对于复杂电路得简化可交替用分支法与等势法; 理想得电流表可
视作短路;③ 理想得电压表与电容器可视作断路;④ 两等势点间得电阻可省去或视作短路。

例1、一个T 型电路如图所示,电路中得电110R =Ω, 23120,40R R =Ω=Ω。

另有一测
试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。

则
A 、 当cd 端短路时,ab 之间得等效电阻就是40Ω
B 、 当ab 端短路时,cd 之间得等效电阻就是40Ω
C 、 当ab 两端接通测试电源时, cd 两端得电压为80 V
D 、 当cd 两端接通测试电源时, ab 两端得电压为80 V
点拨:恒定电流常见一些比较复杂得电路,分析时需要画出等效电路图。

注意电流表得分析认为就是短路,电压表认为就是断路,若问某两点间得电压,千万别给该两点间臆想上一段之路。

题型四:分析动态电路得有关问题
例1、电动势为E 、内阻为r 得电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成
如图所示得电路。

当滑动变阻器得触头由中点滑向b 端时,下列说法正确得就是
A.电压表与电流表读数都增大
B.电压表与电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
点拨:电路得动态变化问题就是高考出镜率最高得电学问题之一,其求解关键就是先弄清部分电路得 电阻变化,再弄清全电路得电阻变化,再就是全电路电流与电压变化,然后才就是分析部分电路得情 况。

例2、 如图8所示,由于某一电阻断路,致使电压表与电流表得示数均比该电阻未断时要大,则这个断路得电阻可能就是( )
A 、 R 1
B 、 R 2
C 、 R 3
D 、 R 4
A V
E r
R 1
R 2 R 4 R 3
I 3
图8
【例4】如图所示,直线AOC 为某一电源得总功率P 总随电流i 变化得图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化得图象.若A 、B 对应得横坐标为2A,那么线段AB 表示得功率及I=2A 时对应得外电阻就是( ).
A.2W,0.5Ω;
B.4W,2Ω;
C.2W,l Ω;
D.6W,2Ω;
例4、如图所示得电路中R 1、R 2、R 3与R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源得电动势为E,内阻为r 0、设电流表A 得读数为I,电压表V 得读数为U 、当R 5得滑动触点向图中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
评注:在讨论电路中电阻发生变化后引起电流、电压发生变化得问题时,应根据电路得结构,由局部到整体得思路,得到总电流得变化情况,然后再到局部分析出电压与支路电流得变化情况。

题型五:、纯电阻电路规律得综合考查------------电路中得能量关系得处理
例1、在图中,发电机得内阻r=0、1Ω,每根连接导线得电阻r 1=0、1Ω,负载电阻R=22Ω,电路中得电流强度I=10A,求:(1)负载两端得电压U R ;(2)外电路上得电压U 端;(3)发电机得电动势;(4)整个外电路上消耗得功率P 外;(5)负载上消耗得功率;(6)导线上消耗得功率;(7)发电机内部消耗得功率;(8)发电机得功率. 例2、 如图10所示,电路中电池得电动势E=5V,内电阻r=10Ω,固定电
阻R=90Ω,R 0就是可变电阻,在R 0从零增加到400Ω得过程中,求: (1)可变电阻R 0上消耗功率最大得条件与最大热功率
(2)电池得电阻r 与固定电阻R 上消耗得最小热功率之与
R
R 0
图10
E
r
本题关键:写出P 0、P 小表达式,进行数学变换。

一定要养成先写表达式,再求极值得良好解题习惯,否则就容
易出错
例3、某一电源对外供电电路如图,已知R 1=6Ω,电源内阻r=1Ω,滑动变阻器得电阻R 2变化范围为0～4Ω。

(1)当闭合开关S 后,将变阻器得电阻调到有效电阻R 2=2Ω时,电源消耗得总功率为16W,电源输出功率为12W,求灯泡电阻R L 得阻值。

(2)若将开关S 断开,此时灯泡L 消耗得功率为多少？
U 端 U r L r L
I
＋
－ ε
(3)在开关S 断开得情况下,仍要使灯泡消耗得功率与S 闭合时相同,应将滑动变阻器得滑动片向哪边移动？移动到使其有效电阻值R2′等于多少得位置？
题型六:会解非纯电阻电路问题
非纯电阻电路就是指电路含有电动机、电解槽等装置,这些装置得共同特点就是可以将电能转化为机械能、化学能等其她形式得能量。

例1、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯得情况下,电动机未启动时电流表读数为
10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12、5 V,内阻为0、05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯得电功率降低了 ( ) A.35、8 W B.43、2 W C.48、2 W D.76、8 W
点拨:(1)审题要仔细,不要把“车灯得电功率降低了”误理解为“车灯得电功率降为了”;(2)要知道电动机就是非线性元件,欧姆定律不适用。

例2、 如图27所示,电阻R 1=20Ω,电动机绕线电阻R 2=10Ω,当电键S 断开时,电流表得示数就是I 1=0、5A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端得电压不变,电流表得示数I 与电路消耗得电功率P 应就是( )
A 、 I=1、5A
B 、 I<1、5A
C 、 P=15W
D 、 P<15W
A 图27
R 1 R 2
S
例3、 某一用直流电动机提升重物得装置,如图28所示,重物得质量m=50kg,电源电动势E=110V,不计电源电阻及各处摩擦,当电动机以V=0、90m/s 得恒定速度向上提升重物
时,电路中得电流强度I=5A,由此可知,电动机线圈得电阻R 就是多少?(g=10m/s 2
)
电动机
S
图28
题型七:含电容器电路得分析与计算
例1、如图电路中,电源内阻不计、为使电容器得带电量增大,可采取以下哪些方法() A 、增大R 1; B 、增大R 2; C 、增大R 3 D 、减小R 1
例2、如图所示,E ＝10 V, r ＝1Ω, R 1＝R 3＝5 Ω, R 2＝4Ω,C ＝100μF 。

当S 断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态。

求:
(1)S 闭合后,带电粒子加速度得大小与方向; (2)S 闭合后流过R 3得总电荷量。

题型八:电路、图象问题 例1、如图就是某一半导体器件得U-I 图, 将该器件与
1 I/A
U/V 0
2 3 4
4 8 12
R 2
R 1
S
C
R 3 E r
标有“9V,18W”得用电器串联后接入电动势为
12V得电源两端,用电器恰能正常工作,求此时电
源得输出功率就是多少？若将该器件与一个阻值为1、33Ω得电阻串联后接在此电源两端,则该器件消耗得电功率约为多少？
点拨:本题得第二问,如果想不到以下得问题,就是根本无法求解得。

把串联得1、33Ω得电阻也作为电源得内阻,把原来得电源作为一个新电源瞧待,且要作出新电源得U I
-图线,两图线得交点坐标分别就是半导体元件两端得电压与流过得电流,根据交点两坐标相乘求半导体元件得功率
例2、如图所示,直线AOC为某一电源得总功率P总随电流i变化得图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P r随电流I变化得图象.若A、B对应得横坐标为2A,那么线段AB表示得功率及I=2A时对应得外电阻就是( ).
A.2W,0.5Ω;
B.4W,2Ω;
C.2W,lΩ;
D.6W,2Ω;
例3、将电阻与分别接到同一电池组得两极时消耗得电功率相同.电池组
向两个电阻供电时得电流分别就是与,电池组内阻消耗得功率分别为
与,电池组得效率分别就是与,电阻两端得电压分别就是与.若
已知电流,则有
(A)(B)(C)(D)
U
R1
R2 U2
1
2
1。