物理二轮专题复习:电路分析和计算

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1、物理二轮专题复习: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、法拉笫电磁感应定律、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.主干知识整合/描述电路的基本物理量:电阻、电容、电感、电压

2、、电流、电功、电功率、电动势部分电路欧姆定律&吕一一电热、焦耳定律厂「输出电压与外电阻的关系闭合电路的欧姆定律/二备VI输出功率与外电阻的关系直流电路<「电路的简化电阻的串、并联彳「电压、电流、电功率的分配电路故障分析,含容电路r电流方向判断:楞次定律、右手定则感应电路Y电动势大小:法拉第电磁感应定律「交流电的描述:l交流电路彳l交流电的输送・I基本方法:从受力分析入手,结合电路分析,利用动量、能量规律解答瞬时值、最大值、有效值、周期(频率)和图象变压器高压输电1.知识结构2、关于电阻串、并联的规律(1)串、并联混合电路的总电阻

3、,总是随其屮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,©和仏组成分压器电路.当©的串联部分阻值刖增大时,总电阻7?肋增大;当7?打减小时,总电阻7?肋减小.(1)双臂环路的阻值:如图2所示,由&、/?2和人组成双臂坏路,当AR}P支路和AR2P支路的总阻值相等时,Rab最大;当"滑到某端,使某一支路阻值最小时,7?仙最小.3.电功和电热:电功就是电场力做的功,公式是灿It;由焦耳定律知,电热公式是Q=l^t.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

4、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.U2(1)对纯电阻而言,电功等于电热:W二Q二UTt=〃Rt=—tR(2)对非纯电阻电路(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:这时电功只能用伊二〃心计算,电热只能用Q=fRt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(最大阻值为凡)对负载兀的电压、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

5、称为分压接法.负载代上电压调节范围(忽略电源内阻)负载允上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法R———EWUWERl+RqE一一EGW——Rl+R°RlEk分压接法E0wzw—RlE(人+厶)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,通凡的电流人二rl+R(),当RAR.时人主要取决于凡的变化,当兀时,人主要取决于召.,特别是当R"R.时,无论怎样改变皿的大小,也不会使人有较大变化.在分压电路中,不论凡的大小如何,调节滑动触头戶的位置,都可以使厶有明显的变化.两

6、种电路比较如上表所示.E3.闭合电路欧姆定律的表达形式有:①启〃外+〃内;②/二(/、斤间关系);③U=E-lr(U.I7?+rR间关系);④U=E(从可关系).7?+r从③式看出:当外电路断开时(r=0),路端电压等于电动势.而这时用电压表去测量时,读数却应F该略小于电动势(有微弱电流).当外电路短路时JR=0,因而U二0)电流最大为人二一(一般不允许r出现这种情况,会把电源烧坏).4.闭合电路屮的功率①电源的功率化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,汁算式为:E2(普遍适用);P==/(斤+于)(只适用于

7、外电路为纯电阻的电路).R+r②电源内阻消耗功率户内:电源内阻的热功率,也称为电源的损耗功率,计算式为:P^=fr.③电源的输出功率P外:外电路上消耗的功率,计算式为:E?Rp叭=[U外(普遍适用);pTr=(只适用于外电路为纯电阻的电路).(7?+r)2④闭合电路上功率分配关系为:宀/,外+"内,即:EI=Ul+fr.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,其余部分输出给外电路,并在外电路上转化为其他形式的能.能量守恒的表达式为:EIt=UIt+frt(普遍适用);EIt

8、=fRt^frt(只适用于外电路为纯电阻的电路).电源的效率:宀=昔十备由上式可知,外电阻斤越大,电源的效率越高.⑤电源的输出功率与外电阻斤的关系.电源的输出功率:P^=UIRE2_E2(R+庁—(R"UR由上式可以看岀:当Q厂时,随着斤的增大输出功率越来越小.

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