专题15 欧姆定律与电路的动态分析（解析版）.docxVIP

专题15欧姆定律与电路的动态分析

专题15欧姆定律与电路的动态分析

第一部分核心考点攻略

技能储备

技能储备

欧姆定律是解决电路问题的基本理论或依据，动态电路分析考查的是欧姆定律的应用问题。这部分内容“五年五考”，其重要性不言而喻。

一、欧姆定律

1．内容：通过导体的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

2．公式：

（1）电流的大小取决于电压和电阻；

（2）三个物理量必须对应于同一导体或同一段电路；

（3）变形公式为：U=IR（用来求电压）和（用来测量电阻）。

◆电压是产生电流的原因，它由电源提供。一般情况下，电源电压不变。

◆电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积，还与温度有关。而与电压和电流无关。

◆对于一个导体，知道电压、电流和电阻中的两个量，就可以利用欧姆定律求出第三个量。

二、串联电路特点

1．电流：I=I1=I2=···串联电路中各处电流相等。

2．电压：U=U1+U2+···总电压等于各部分电路两端电压之和。

3．电阻：R=R1+R2+···总电阻等于各串联电阻之和。

4．分压关系：。

◆小窍门01：串联的用电器或者电阻越多，总电阻越大。

◆小窍门02：在电路中，几个电阻串联，其中一个是可变电阻，那么总电阻大小的变化情况与这个可变电阻大小的变化情况一致。

三、并联电路特点

1．电压：U=U1=U2=···并联电路各支路两端电压相等。

2．电流：I=I1+I2+···干路中的电流等于各支路电流之和。

3．电阻：

4．分流关系：

◆小窍门01：并联的用电器或者电阻越多，总电阻越小。

◆小窍门02：在电路中，几个电阻并联，其中一个是可变电阻，那么总电阻大小的变化情况与这个可变电阻大小的变化情况一致。【这与串联时一样，可合并记忆】

第二部分常考题型分析

题型分析

题型分析

命题角度?开关通断型动态电路

【典例1】（2018·河南）在如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压保持不变。当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A。当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为A，R2的电功率为W。为了保障电路安全，两个开关不能同时闭合。

【解题思路】本题属于多开关通断型动态电路。闭合或断开不同的开关，电路结构发生变化。已知定值电阻R1、R2的阻值不变，电源电压保持不变，开关变化前后，电阻的串、并联关系变化了，而电流表测量干路电流不变，可画出变化前后的等效电路图，运用欧姆定律求解。

1．确定初始电路连接方式，电表所测位置：当开关S1、S3断开，S2闭合时，电路为电阻R1、R2的串联电路，电流表测量干路电流。

2．变化后电路的连接方式，电阻如何变化，电表所测位置：当S1、S3闭合，S2断开时，电路为电阻R1、R2的并联电路，电流表仍测量干路电流。

3．画出等效电路图（如右图所示），利用欧姆定律求解。

◆不变量：定值电阻R1、R2的阻值不变，电源电压保持不变。

◆电功率：P=UI。

◆短路时电路中的电流过大，会烧坏电源和电表，还可能产生大量的热，造成火灾。

【答案】0.91.8S1、S2

【解析】当S1、S3断开，S2闭合时，电路为电阻R1、R2的串联电路，如右图1所示，电源电压U=I（R1+R2）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V。当S1、S3闭合，S2断开时，电路为电阻R1、R2的并联电路，电流表测量干路电流，则，，I=I1+I2=0.9A；R2的电功率P2=UI2=6V×0.3A=1.8W。

当S1、S2两个开关同时闭合时，电路短路，电源可能被烧毁。

1．（2009·河南）在如图所示的电路中，电源电压不变，R2=10Ω。S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A，两开关都闭合时，电流表的示数为0.5A，则电阻R1=Ω。

【答案】15

【解析】S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，电流表测量通过R1的电流为0.2A；两开关都闭合时，两电阻并联接入电流，电流表测量干路电流，通过R1的电流仍为I1=0.2A，则通过R2的电流为I2=I-I1=0.3A，电阻R1=R2I2/I1=15Ω。

2．（2018·湖北咸宁）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，则电源电压U=V，R2=Ω。

甲乙

【答案】85

【解析】由题图甲可知，当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压