电路综合问题分析

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1、 K12教学同步资源/人教高三物理课标/资源版主/赵海波电路综合问题分析电路知识是高考的必考内容。纵观近十年的高考物理试题，是年年都有考题出现。主要考查电源及电源的作用（含电磁感应现象）、电路的组成和结构，有关电流的规律，电流、电压、和电功率的分配以及电路中的能量转化关系等内容。在复习时应特别注意对基本概念的理解，掌握几种重要的物理方法。1动态电路的有关问题电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全局”是电路问题的一个特点。处理这类问题常规思维过程是：首先对电路进行分析，然后从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判断电路总电阻变化情况（若只有有效工作的一个电阻阻值变化

2、，则不管它处于哪一支路，电路总电阻一定跟随该电阻变化规律而变），再由全电路欧姆定律判断电路总电流、路端电压变化情况，最后再根据电路特点和电路中电压、电流分配原则判断各部分电流、电压、电功率的变化情况。例1.如图1所示，由于某一电阻断路，致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断时要大，则这个断路的电阻可能是（ ）图1 A. R1 B. R2 C. R3 D. R4 分析与解：此类问题的常规解法是逐个分析进行判断。 若R1断路R总变大I总变小U端变大I2变大，即电流表示数变大，U端变大，I4变大U4变大，所以选项A正确。 若R2断路，电流表示数为零，则B错 若R3断路，电压表示数为零，则C错RR0b

3、图2aCEr 若R4断路R总变大I总变小U端变大，即电流表和R2串联后两端电压变大，则电流表示数变大；R4断路后，则电压表的内阻大，所以R3所在支路近似断路，则电压表示数此时也变大，即D正确。所以答案AD。例2. 如图2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（ ）A. 逐渐增加B. 逐渐减小C. 先增加后减小D. 先减少后增加RR0图3Er分析与解：在滑动变阻器的滑片由a端移向b端的过程中，图2所示电路的外电阻逐渐减小，根据闭合电路的欧姆定律可知：通过电源的电流I逐渐增大，路端电压逐渐减小，加在电容器C上的

4、电压逐渐减小，C为固定电容器，其所带电量逐渐减少，所以只有选项B正确。2.“三种功率”的有关问题。电路中的三种功率：电源的总功率、电源的输出功率、电源内部的发热功率，同学们在学习过程中必须注意它们的区别和联系。例3. 如图3所示，电路中电池的电动势E=5V，内电阻r=10，固定电阻R=90，R0是可变电阻，在R0从零增加到400的过程中，求： （1）可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率 （2）电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和分析与解：（1）可变电阻R0上消耗的热功率： 时，P0最大，其最大值： （2）当电流最小时，电阻r和R消耗的热功率最小，此时R0应调到最大400，内阻

5、r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和为注意：写出P0、P小表达式，进行数学变换。一定要养成先写表达式，再求极值的良好解题习惯，否则就容易出错，请同学们做一做例4.例4有四个电源，电动势均相等，内电阻分别为1、2、4、8，现从中选择一个对阻值为2的电阻供电，欲使电阻获得的电功率最大，则所选电源的内电阻为： A1 B2 C4 D8。正确答案为A。你做对了吗？问题3：会解非理想电表的读数问题同学们在求非理想电压表或非理想电流表的读数时，只要将电压表看作电阻RV，求出RV两端的电压就是电压表的示数；将电流表看作电阻RA，求出通过RA的电流就是电流表的示数。UR1R2VRV图4例5阻值较大的电阻R1和R

6、2串联后，接入电压U恒定的电路，如图4所示，现用同一电压表依次测量R1与R2的电压，测量值分别为U1与U2，已知电压表内阻与R1、R2相差不大，则： AU1+U2=U； BU1+U2U； CU1/U2=R1/R2； DU1/U2R1/R2分析与解：正确答案是B、C，电压表是个特殊的“电阻”，第一它的电阻Rv阻值较大；第二该“电阻”的电压是已知的，可以从表盘上读出，当把电压表与R1并联后，就等于给R1并联上一个电阻Rv，使得电压表所测的电压U1是并联电阻的电压，由于，所以U1小于R1电压的真实值，同理测量值U2也小于R2电压的真实值，因此U1+U2U，选项B正确。判断选项C、D的正确与否不能仅凭

7、简单地定性推理，要通过计算后获得。电压表与R1并联后，变成R并与R2串联，有：AAR1R2I图5同理：可知U1/U2=R1/R2，选项C正确。根据本题的结论可设计一个测量电阻的方法.例5如图5所示，电阻R1、R2并联后接入电流恒定为I的电路。现用同一电流表依次测量通过R1、R2的电流，测量值分别为I1、I2，则I1/I2=R1/R2。即：电流一定时，并联的两电阻被同一电流表测量的电流值与电阻成反比。证明：当电流表电阻值RA小到可以忽略时，上述结论显然成立；当RA不可忽略时，用电流表测量哪一个电阻的电流时，就等于给这一电阻串联了一个电阻RA，使得电流表所测的电流是串联RA后的电流。因此，当电流表

8、与R1串联后，电路变成电阻(R1+RA)与R2并联，故有：，同理， 从而有4含容电路的有关问题含容电路问题是高考中的一个热点问题，在高考试题中多次出现。在第一轮复习专题讲座上讲得很详细，同学只要把它再复习一遍即可。在复习时同学们要特别注意含电容电路的等效电路的求作方法。例6.如图6所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4，电容器的电容为30F,电流表的内阻不计，求：AABCR1R2R3图6（1）电流表的读数；（2）电容器所带的电量；（3）断开电源后，通过R2的电量。分析与解：（1） （2）（3） 断开电源，R1与R2并联，与R3、C构成放电回

9、路。所以通过R2的电量.5.分析电路故障问题。分析电路的故障问题有：（1）给定可能故障现象，确定检查方法；（2）给定测量值，分析推断故障；（3）根据故障，分析推断可能观察到的现象等几种情况，同学们要注意掌握这类问题的分析求解方法。R1R21056VFabc图7例7在图7所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：A直流10V挡. B直流0.5A挡.5人教版新课标高三物理 资源版主：赵海波Email:zhaohaib