电路分析和计算

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1、专题四电路分析和计算考情分析本专题涉及的考点有：电流、欧姆定律、电阻和电阻定律，电阻串、并联、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用，电功和电功率、串并联电路的功率分配，电源的电动势和内电阻、闭合电路的欧姆定律、路端电压，电流、电压和电阻的测量、电流表、电压表和多用电表的使用、伏安法测电阻，电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线运动时的感应电动势、右手定则、自感现象，正统交流电的图象及其最大值、有效值、周期和频率、变压器的原理、电能的输送．考向走势高考对恒定电流知识的考查，多集中在电路的变化、电路故障的检测、含容电路以

2、及含电表（理想或非理想）电路问题的分析上，多以选择题或填空题的形式出现．感应电路除涉及到电功率、端电压、电功和电热等问题外，力学特征更明显，因此感应电路的分析和计算往往是一个力电的综合问题．从近几年的高考试题看，感应电路是高考的一个热点问题，相应试题难度较大．对变压器原理、交变电流描述量的考查在高考试题中也时有出现，且多以选择题的形式出题，难度一般不大．主干知识整合电路直流电路交流电路感应电路描述电路的基本物理量：电阻、电容、电感、电压、电流、电功、电功率、电动势部分电路欧姆定律I=——电热、焦耳定律闭合电路的欧姆定律I=电阻的串、并联电

3、路的简化电压、电流、电功率的分配输出电压与外电阻的关系输出功率与外电阻的关系电路故障分析含容电路电流方向判断：楞次定律、右手定则电动势大小：法拉第电磁感应定律基本方法：从受力分析入手，结合电路分析，利用动量、能量规律解答交流电的描述：瞬时值、最大值、有效值、周期（频率）和图象交流电的输送变压器高压输电1．知识结构第24页共24页　2、关于电阻串、并联的规律（1）串、并联混合电路的总电阻，总是随其中任一电阻的增大而增大，随任一电阻的减小而减小；（2）分压器电路的阻值：如图1所示，和组成分压器电路．当的串联部分阻值增大时，总电阻增大；当减小时

4、，总电阻减小．R1R2PABR1R2RPAB图1图2（3）双臂环路的阻值：如图2所示，由、和组成双臂环路，当支路和支路的总阻值相等时，最大；当P滑到某端，使某一支路阻值最小时，最小．3．电功和电热：电功就是电场力做的功，公式是W=UIt；由焦耳定律知，电热公式是Q=I2Rt．其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能．（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I2Rt=（2）对非纯电阻电

5、路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用．4．如图3所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把如图15-17（a）电路称为限流接法，如图15-17（b）电路称为分压接法．图3负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分压接法0≤UL≤E0≤IL≤E（

6、IL+Iap）第24页共24页　比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小其中，在限流电路中，通RL的电流IL=，当R0＞RL时IL主要取决于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0<

7、），路端电压等于电动势．而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）．当外电路短路时（R=0，因而U=0）电流最大为Im=（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）．6．闭合电路中的功率①电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为：P＝IE（普遍适用）；P＝＝I2（R＋r）（只适用于外电路为纯电阻的电路）．②电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算式为：P内＝I2r．③电源的输出功率P外：外电路上消耗的功率，计算式为：P外＝IU外（普遍适用）；P外＝I2R＝（只适

8、用于外电路为纯电阻的电路）．④闭合电路上功率分配关系为：P＝P外＋P内，即：EI＝UI＋I2r．闭合电路上功率分配关系，反映了闭合电路中能量的转化和守恒，即电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，