电路综合练习..doc

· PAGE PAGE 18 电路综合问题专题讲练 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，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. R 图1 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；R R R0 b 图2 a C E r 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上的电压逐渐减小， R R0 图3 E r 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=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻，在R0从零增加到400Ω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400Ω，内阻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2Ω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： A．1 B．2 C．4 D．8。 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R2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 U R1 R2 V RV 图4 A．U1+U2=U； B．U1+U2U； C．U1/U2=R1/R2； D．U1/U2≠R1/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： AA A A R1 R2 I 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