高三物理二轮复习 专题十二直流电路的分析与计算教学案

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1、专题十二直流电路的分析与计算【2011考纲解读】从2011高考考纲来看，直流电路、恒定电流依然为高考命题的热点之一。通过历年高考试题的分析，不难发现：直流电路的分析与计算是高考的热点，可以结合实验的分析进行考查，重点考查欧姆定律的应用及功率的求解。恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连

2、接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点.欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。【高考预测】直流电路的分析与计算试题在高考中以电路的动态分析为主，由电路中电路结构的变化或电阻的变化，根据两个欧姆定律确定电路中各部分的电流、电压与功率等电学量的变化．直流电路的计算试题主要是功率的求解，以选择题与计算题为主，计算题多与电容、电场知识结合，解答这类题的关键在于理解电路的连接。历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；

3、二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.【专题解读】1．部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律（1）部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．全电路欧姆定律：闭合电路的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比．（2）表达式：（3）伏安特性曲线（U--I图象或I—U图象）①若电阻的电压与电阻成线性比例关系，则伏安特性曲线中为一直线，直线的斜率或斜率的倒数表示电阻的大小．②若电阻的电压

4、与电流成非线性关系，则伏安特性曲线中为曲线，某个状态下的电阻值该状态下的电压与电流之比，曲线的斜率只能用于定性分析电阻的大小关系．U/VI/AOAB③两种图象的比较：A为部分电路的U—I图象，B为全电路的U—I图象．直线A的斜率表示电阻的大小，B的斜率则表示电源内阻的大小．两直线相交点，则表示把该电阻接入该电源形成闭合电路时对应的U—I图象．（4）欧姆定律的应用范围：①纯电阻电路（不包含电动机、电解槽等）②金属导电或电解液导电（气体导电不适用）2．电功与电热，电功率与热功率（1）纯电阻电路：电功与电热：电功率与热功率：．（2）非纯电阻电路：电功与电热：，电功率与热功率：，．（3）用

5、电器接入电路时的约定①纯电阻用电器若无特别说明，则认为电阻恒定；②若用电器的实际功率超过额定功率，则认为用电器将损坏（断路）；③若用电器没注明额定值，则认为可以安全使用．3．功率与效率（1）功率：①额定功率与实际功率：②总功率与有用功率：，rr③非纯电阻电路的功率：（2）效率①②P出与外电阻R的图象关系如图．当R=r时，电源有最大输出功率，但此时电源的效率为50%．4．直流电路分析的基本处理思想：（1）电路的简化：①电路的等效原则：A．无电流的支路可省去；B．电势相等的点可合并；C．理想电压表认为断路，理想电流表则视为短路；D．恒定电流电路中，电容器可作断路处理；E．电路中的接地点

6、处理：若只有一处接地，则该处的电势为零，可能影响其他各地的电势高低，但电路结构不变；若同时有两处接地，则影响电势的同时，对电路结构也将产生影响，此时可视为两接点地为同一点．②电路的简化方法：A．电流分支法先将各节点标上字母，判定各支路元件的电流方向，按电流方向，自左向右将各元件、节点、分支逐一画出，再加式整理即可．B．等势点排列法标出节点字母，判断出各节眯电势的高低，将各节点按电势高低自左向右排列，再判断各节点间的支路，然后加工整理即可．（2）直流电路的动态分析①引起电路特性发生变化主要有三种情况：A．滑动变阻器滑动片位置的改变，使电路的电阻发生变化；B．电键的闭合、断开或换向（双

7、掷电键）使电路结构发生变化；C．非理想电表的接入使电路的结构发生变化．②进行动态分析的常见思路是：由部分电阻变化推断外电路总电阻（）的变化，再由全电路欧姆定律讨论干路电流的变化，最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况．③分析方法A．程序法基本思路是“部分→整体→部分”．即从阻值变化的的入手，由串并联规律判知R总的变化情况再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况．B．结论法----“并同串反”“