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1、学习必备欢迎下载电学专题复习(一)电路(一)复习方法指导1、短路及其危害( 1)短路:直接用导线把电源正、负极连接起来的电路叫短路。( 2)短路的危害:使电流过大、损坏电源、导线。( 3)怎样排除短路。可采用“电流的流向法”,用颜色笔分别描画出从电源正极到负极的各条路径。其中只要一条路径上没有用电器,这个电路就发生了短路。2、局部短路:如果导线接到一部分用电器两端,这部分用电器不再起作用,但还有其它用电器,这种电路叫局部短路。例: 当开关 S 闭合时,灯L2将被局部短路。3、怎样识别电路接法:( 1)有两个用电器的电路可用“电流的流向法”判断,若只有一条路径是串联,有两条路径是并联。( 2)有
2、三个用电器的电路除串联、并联外,还有混联。若只有一条电流路径,则三个用电器串联;若有三条电流的路径,并且三个用电器分别在三个支路上,则这个电路是并联。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页学习必备欢迎下载若有两条电流路径,有一个用电器在干路上,或有两个用电器串联在一条支路上,这个电路是混联。4、串、并联电路的等效电阻在串联或并联电路中,用一个电阻代替电路中的几个电阻,这个电阻叫原来几个电阻的等效电阻,又叫总电阻。计算总电阻要注意以下几点:( 1)总电阻跟几个电阻之和含义不同。( 2)总电阻不一定大于各部分电阻值,并联电
3、路中的总电阻小于每一个分电阻。( 3)n 个相同电阻串联,总电阻R串=nR ,n 个相同电阻并联,总电阻R并=R/n。( 4)两个电阻并联,总电阻R并=R1R2/R1+R2。5、串、并联电路中的比例关系:( 1)串联:电压的分配跟电阻成正比。( 2)并联:电流的分配跟电阻成反比。6、怎样分析变化的电路:由滑动变阻器的滑片移动或开关的启闭,会引起电路结构的改变,或使电路的电阻改变,从而造成电路中电流和电压的变化,这一类电学题叫电路变化题。( 1)串联电路。一般的解题方法有两种:运用串联电路特点和欧姆定律从局部到整体再到局部的分析方法。利用串联电路的比例关系分析:( 2)并联电路精选学习资料 -
4、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页学习必备欢迎下载一般解法有两种。先“部分”再“整体”再“局部”。由“局部”到“整体”。7、串、并联电路的计算。解电路计算题的思路和方法是:( 1)审题:(挖掘题目已知条件,弄清所求量)( 2)画电路图(建立直观的物理图景)( 3)联想(联系所学的电学规律,形成思维推理过程)具体做法是:通过审题, 首先弄清电路的结构,是串联还是并联,若题目给出了电路图,要用“去表法”分析各导体之间的连接方式。若题目没有给出电路图,则要分析题意,判断电路的接法,并画出相应的电路图。明确已知条件,并注意挖掘隐含条件,弄清
5、所求量,如果题目中给出电表示数,要用它所测的物理量的符号和数值表示出来,并在电路图上标明:以建立直观的物理图景。会利用电路图进行分析和推理。一般方法是:从已知条件出发,看能求哪些物理量,利用欧姆定律,已知同一导体(或同一电路)上的电流、电压、电阻和电功率中的两个,就可以求出另两个量。或是利用电路特点,对同一物理量的局部与整体间的关系加以分析。(二)例题解析:例 1、如图所示,滑片P在中点时,连入电路的阻值为R ,只闭合S1时, R与 R1上的电压之比为 1:2 ,只闭合S2时, R 与 R2上的电压之比为1:4 ,当滑片P移到 a 时,则()精选学习资料 - - - - - - - - - 名
6、师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页学习必备欢迎下载A、当 S1S2闭合时,通过R1与 R2的电流之比是1:2 ,B、当 S1S2闭合时,通过R1与 R2的电流之比是2:1 ,C、只闭合S1时,变阻器两端电压与R1两端的电压之比是1:1 ,D、只闭合S2时,变阻器两端电压与R2两端的电压之比是1:1 ,分析:利用串、并联电路的比例关系可解此题。首先弄清电阻R1与 R2之间的比例关系,再明确当S1、S2都闭合时, R1与 R2的连接方法。当只闭合S1或 S2时,电阻R1或 R2跟变阻器的连接方法,运用相应的电路的比例求解。解:由 R/R1=U/U1得 R/R1=1/2
7、,同理, R/R2=1/4 ,因此 R1/R2=1/2 ,当 S1S2都闭合时, R1与 R2并联,根据并联电路中, 电流的分配跟电阻成反比可得 I1/I2=R2/R1,I1/I2=2/1 。当只闭合S1时, R1与变阻器串联,此时变阻器接入电路的电阻是2R(滑片 P在 a 点)。利用 U/U1=R/R1=2R/2R=1:1 。答案: 正确的选项是B和 C。说明:在电路计算中,运用比例往往可以使问题简化,如果题目给出的是物理量之间的比例关系,就必须利用比例的知识来解题,利用比例关系解题应注意以下几点:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
8、4 页,共 21 页学习必备欢迎下载( 1)确定物体量之间有没有比例关系。( 2)在串、并联电路中,存在比例关系的各量都跟电阻有关,因此,弄清各导体电阻的大小,找出它们阻值之间的关系十分重要。( 3)弄清电路结构,是串还是并,确定所求量跟电阻成正比还是反比。例 2、如图:电源电压不变,当变阻器的滑片从左到右滑动时,则()A、电流表,电压表的示数都变大;B、电流表,电压表的示数都变小;C、电流表示数变大,电压表示数变小;D、电流表示数变小,电压表示数变大;分析:利用“去表法” 可以看到这是一个电阻R 跟变阻器串联的电路,其中电流表测量的是电路中的电流,电压表测量的是变阻器两端的电压。串联电路可用
9、从局部到整体,再到局部的分析方法,当滑片 P 从左向右滑动时,变阻器接入电路的阻值增大,使电路中总电阻变大,因总电压一定, 根据欧姆定律I=U/R 得到电路中的电流变小,电流表示数变小。根据串联电路中,电压的分配跟电阻成正比,变阻器的阻值增大,它两端分配的电压也增大,电压表示数将变大。答案: 正确的选项是D。例 3、如图所示,电源电压保持不变,R1=4,变阻器的滑片P从一端滑动到另一端的过程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页学习必备欢迎下载中,电压表的示数从2V 变化到 6V,求:( 1)电阻 R2的值?( 2)变
10、阻器R 的最大值?分析:这是串联电路,根据题意,画出电路图。P 在左端时, U1=6V P 在右端时, U1=2V 电压表测量的是R1两端电压,当滑片P 从左端向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻增大,使总电阻变大, 总电流变小, 电阻 R1两端的电压将变小,因此滑片P在左端时, R1两端电压最大,U1=6V,见(甲)图,滑片在右端时,R1两端电压最小,见(乙)图U1=2V 。(甲)图中R1=4,U1=6V已知,可求出电流I1,串联电路中I2=I1,由 U2=U-U1可求出 U2,根据 U2,I2可求出电阻R2。将 R2代入(乙)图中,根据R1=4,U=15V可以求出变阻器最大值R 。解:(甲)
11、图中I2=I1=U1/R1=6V/4 =1.5A ,U2=U-U1=15V-6V=9V,R2=U2/I2=9V/1.5A=6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页学习必备欢迎下载(乙)图中I=I2=I1=U1/R1=2V/4 =0.5A U2=I2R2=0.5A 6=3V,U=U-U1-U2=15V-2V-3V=10V R=U/I=10V/0.5A=20答案: (1)R2是 6;( 2)变阻器R 最大值 20 。说明:解题时应注意两个问题:( 1)解题格式要规范,先写公式,再代入数值和单位,计算出正确结果。( 2)运
12、用公式要注意“对应”,即必须对同一个导体(或同一段电路),同一个物理过程中的 U、I 和 R的值,才能代入欧姆定律公式中求解。例 4、如图:电源电压不变,R2=6,当 S断开时,电流表示数为0.5A ,S闭合时,电流表的示数改变了0.3A ,求:( 1)R1的值;( 2)电源电压?分析:开关 S断开时,电阻R1和 R2串联,见(甲)图,当开关S闭合时,电阻R2被短路,只有R1接入电路,见(乙)图。在两个电路中,由于每一个电路中已知条件不够,所以分别用其中一个电路都不能求出电阻R1和电源电压,而要用等量关系列方程求解。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
13、 - - -第 7 页,共 21 页学习必备欢迎下载常用电源电压不变这一关系列方程组。解:根据 U=IR,电源电压U不变,可列出以下两个方程:(甲)图: U=0.5A( R1+6)(乙)图:因电路总电阻减小,总电流增大,电路中的电流是0.5A+0.3A=0.8A U=0.8A R1式 =式,0.8A R1=0.5A (R1+6)得 R1=10,U=8V 答案: (1)R1的值是 10,( 2)电源电压是8V。说明:通过这个例题,我们可以学到:( 1)有两个物理过程的电学计算题,要分别画出它们的电路图,并在图上标出已知量的符号和量值。( 2)在两个过程中,由于电路的结构发生了变化,电路的总电阻因
14、而变化,引起电路中的电流、各部分电压随之变化。因此,在运用欧姆定律时,特别要注意“对应”。( 3)在电路计算中,定值电阻和电源电压是不变量,可利用这个等量关系列方程。例 5、电路如图所示,电源电压不变,R2=2R1,当 S1闭合, S2断开时, R1、R3两端电压分别为U1、U3,闭合 S2,断开 S1,R1、R4两端电压分别为U1 、U4,已知 U1=2U1 ,U3:U4=4:1 ,求:( 1)S2闭合, S1断开时, R2两端电压U2;( 2)电阻 R3:R4=? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页学习必备欢迎
15、下载分析:S1闭合, S2断开时, R1R3串联如(甲)图,S2闭合, S1断开时, R1R2R4三个电阻串联如(乙)图,因为,(甲)、(乙)两图中R1一定,通过电阻的电流跟电压成正比,两个电路中的电流之比I/I=U1/U1=2/1 U3/U4=IR3/IR4=2R3/R4=4/1 得 R3/R4=2/1,R3=2R4利用电源电压不变列出方程如下:U=I(R1+R3)=2I(R1+2R4) U=I(R1+R2+R4)=I(R1+2R1+R4)式 =式2I(R1+2R4)=I(R1+2R1+R4) 得 R1=3R4,R2=6R4(已知 R3=2R4)(乙)图中,电压跟电阻成正比:U1:U2:U4
16、=R1:R2:R4=3:6:1 因为 U=U1+U2+U4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页学习必备欢迎下载20V=3U4+6U4+U4=10U4所以 U4=2V,U2=6U4=12V 答案:(1)S2闭合, S1断开时, R2两端电压是12V;( 2)R3:R4=2:1. (三)练习题:1、一个阻值是20的电阻跟一个阻值是5的电阻串联, 总电阻是 _;若将它们并联,总电阻是 _。2、如图所示:R1与 R2并联的总电阻为R,并且 R:R2=1:3 ,电流表示数为1.2A ,则电阻R1中的电流是 _A。3、某导体接到
17、电压是6V 的电路中,通过它的电流是0.3A ,若接到另一电路上,通过它的电流是 0.2A ,不计温度对电阻影响,这个导体电阻是_ 。4、如图所示,要使灯L1、L2并联,应当()A、闭合 S1、S2,断开 S3;B、闭合 S1、S3,断开 S2;C、闭合 S2、S3,断开 S1;D、闭合 S1、S2、S3。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 21 页学习必备欢迎下载5、如图所示,电源电压不变,当S由闭合到断开时()6、如图:电源电压U不变,当S1S2断开, S3闭合时, R1、R2上的电压之比是1:4 ,若 S2、S3断开
18、, S1闭合时,电流表的示数为I1,断开 S3,闭合 S1、S2时,电流表的示数是I2,则 I1与 I2之比是()。A、4:1 B、1:4 C、3:4 D、4:5 7、如图所示,当滑片P在变阻器 B 端时,电压表示数是3V,当滑片P在中点 C时,电压表示数是 2V,求电源电压是_V,变阻器的最大阻值是_ ?答案:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 21 页学习必备欢迎下载1、25,4 2、0.8 3、20 4、B 5、BC 6、D 7、6,20 电路计算题的常见题型及解题方法(一)电路计算题的题型分类:常见的电路计算题大致
19、可分为以下六种不同类型:( 1)相同导体在同一电路中;( 2)不同导体在同一电路中;( 3)同一导体在不同电路中;( 4)不同导体在不同电路中;( 5)电、热综合型;( 6)力、电综合型;(二)例题解析:1、相同导体在同一电路中:例 1、如图 1,电源电压不变,R1=3R2,S由断开到闭合时,电流表 A 的示数变化了0.4A ,求 S 断开与闭合时,电流表的示数应分别是()。A、0.8A 和 1.2A B、1.2A 和 0.8A C 、1.2A 和 1.6A D、0.4A 和 0.8A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共
20、21 页学习必备欢迎下载分析:根据题意画出电路图如下,S断开时,只有R2被接入电路,如图2 中的( 1),当 S闭合时,R1与 R2并联接入电路,如图(2)。在图( 1)和图( 2)中,电阻R2是相同导体, R2两端电压相同(都是电源电压U ),相同导体 R2分别接入同一段电路中,所以,在图(1)、( 2)中,通过R2的电流不变,I2=U/R2。图( 2)中 R1与 R2并联,根据并联电路特点: I2=3I1=30.4A=1.2A 干路电流I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A 当 S断开时,电流表示数I2=1.2A,当 S闭合时,电流表示数I=1.6A 。答案: 正确的选项是C。说明:
21、(1)相同导体在同一电路中时,导体的电阻,导体两端电压,通过这个导体的电流都相同,如本题中S断开与 S 闭合两个过程中,电阻R2,两端电压U 和通过 R2的电流 I2都没变,只是S闭合后,干路电流发生了变化。( 2)本题的另一种解法是:S 断开, I2=U/R2S 闭合, U=I1R1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 21 页学习必备欢迎下载将代入 I2= =1.2A I1=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A 2、不同导体在同一电路中。例 2、标有“ 10V, 5W ”和“ 10V,10W ”的两个小灯泡甲灯和乙灯
22、。求:( 1)甲、乙两灯串联在电压为U的电路中时,哪盏灯亮?(2)将甲、乙两灯并联在同一电路中时,哪盏灯更亮?分析: 根据题意画出电路图,两灯串联时,如图3(甲),两灯并联时,如图3(乙):灯的亮暗取决于实际功率,两灯串联时,实际功率与灯的电阻成正比,两灯并联时,实际功率与灯的电阻成反比,甲、乙两灯的额定电压,额定功率已知,由公式P= 可得 R=U2/P ,求出两灯的电阻后,再利用串联电路的特点求实际功率。= =20= =10(甲)图中与串联,功率与电阻成正比, ,甲灯亮(乙)图中与并联,功率与电阻成反比,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
23、-第 14 页,共 21 页学习必备欢迎下载P甲 ,乙灯亮,答: 串联时,甲灯亮,并联时,乙灯亮。说明:(1)不同导体在同一电路中,有串联、并联两种情况,当两个不同导体串联在同一电路时,各部分导体上的电压、电功、电功率、电热,都与导体的电阻成正比。当两个不同导体并联在同一电路中时,各导体上的电流、电功、电功率,电热都与导体的电阻成反比。( 2)解不同导体在同一电路中的问题时,一般先求出各导体的电阻或弄清电阻之比,再根据串、并联电路的比例关系求解。( 3)灯的亮度是由灯的实际功率决定,而不取决于灯的额定功率大小。3、同一导体在不同电路中,例 3、如图 4,电源电压不变,灯的电阻R不随温度改变。当
24、 S闭合时, R1/RL=1/5 ,此时灯正常发光,当 S断开时,灯的实际功率是其额定功率的1/4 。求:( 1)R2与 RL之比。( 2)S断开时, R1两端电压与R2两端电压之比。分析与解:根据题意画出电路图,当S闭合时, R2被短路,灯RL与 R1串联,如图5(甲),当 S 断开时, RL与 R1、R2串联,如图5(乙):精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 21 页学习必备欢迎下载S 闭合,灯正常发光 S 断开(甲)、(乙)两图中灯的电阻RL是同一导体,是不变量,由公式P=I2R 可得, RL不变时,电功率与电流的平
25、方成正比,即PL/PL=I2/I2=1/4 得 I/I=1/2,电源电压U不变,(甲)、(乙)两图中的电流与电阻成反比,I/I=RL+R1/RL+R2+R1=1/2 得 R2=6R1(甲)图中R1/RL=1/5 得 RL=5R1 R2/RL=6R1/5R1=6/5 (乙)图中S断开时, U1/U2=R1/R2=1/6 答案: (1)R2与 RL之比为 6:5 。(2)S断开时, R1两端电压与R2两端电压之比为1:6 。说明:(1)同一导体在不同电路中,电阻R两端电压,通过导体的电流及导体上消耗的电功率都不相同, 但因为电阻R不变(或相同) 有导体两端电压与通过导体的电流成正比,即。导体上消耗
26、的电功率与电流平方或电压平方成正比,即P/P=I2/I2或 P/P=U2/U2。( 2)利用电源电压和定值电阻不变是电路计算中常用的方法。4、不同导体在不同电路中,例 4、如图 6 所示,电源电压不变,滑片P在某一位置时,电压表示数为10V,变阻器RW上精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 21 页学习必备欢迎下载消耗的功率为1W ,P在另一位置时,电压表示数为4V,变阻器RW 上消耗的功率为0.8W,求:定值电阻 R的值分析与解:根据题意画出电路图7 在(甲)、(乙)两图中R0是定值电阻, R0一定, I/I=U0/U0=
27、10V/4V=5/2 PW/PW=I2RW/I2RW 1W/0.8W=(5)2RW/(2)2RW, 得 RW=5RW又电源电压U 不变,I/I=R0+RW/R0+RW5/2=R0+5RW/R0+RW得 R0/RW=5/3 (甲)图中U0/UW=R0/RW10V/UW=5/3 得 UW=6V I=PW/UW=1W/6V=1/6A R0=U0/I=10V/(1/6A)=60说明:( 1)不同导体RW与 RW 在不同电路中时,通过它们的电流分别为I 和 I ,不同电阻上消耗的电功率分别为PW与 PW ,由公式P=I2R得PW/PW=I2RW/I2RW ,已知功率之比,求出电流之比,即可得出两个不同电
28、阻RW与 RW 之比。( 2)本题中:先利用(甲)(乙)两图中的相同电阻R0不变,由U0/U0=I/I,先求出电流比,代入上式求出电阻RW与 RW 之比,再利用电源电压U 不变求出R0与 RW之比, 根据串联电路的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 21 页学习必备欢迎下载特点,求出UW,由 I=PW/UW求出电流I ,最后用R0=U0/I求出定值电阻R0。5、电热综合型例 5、 将一个阻值为4的电热器放入质量是0.5kg的冷水中,当通过它的电流是5A 时, 7min内能使水温升高多少?水的比热为4.2 103J/ (kg
29、) 设电热器产生的热量全部被水吸收 分析与解:电热器产生的热量Q电=I2Rt 冷水吸收的热量Q吸=c水m水t水(根据题意)说明:( 1)电热综合型题的一般解法是利用热平衡列方程求未知量。( 2)注意在公式中物理量的单位统一用国际单位制。6、力、电综合型例 6、用电动机将质量是1kg 的砝码匀速提升,在7s 内将砝码升高0.3m,已知加到电动机两端的电压是6V,如果电流做的有用功有80% 来提升砝码,求通过电动机的电流是多少mA? 分析与解:电流通过电动机做功W电=UIt 提升砝码做的功W=Gh=mgh W=0.8W电(根据题意 ) mgh=0.8UIt 精选学习资料 - - - - - - -
30、 - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 21 页学习必备欢迎下载I=mgh/0.8Ut=1kg9.8N/kg 0.3m/0.8 6V7S =0.0875A=87.5mA 说明:( 1)力电综合型题往往是利用机械功。功率与电功,电功率的等量关系列方程求未知量。( 2)解题过程中要注意统一单位。(三)练习题:1、一个定值电阻R1接在电压恒定的电源上,消耗的功率是40W ,另一个定值电阻R2接在这个电源上消耗的功率是60W ,若将 R1和 R2串联在这个电源上(设R1和 R2的阻值均不变),则这两个电阻消耗的总功率是()。A、100W B、 50W C、 24W D、20
31、W 2、如图 8 所示,一个“12V, 8W ”的灯与滑动变阻器串联,电源电压为18V,当滑片P移到变阻器的中点时,灯正常发光,求:变阻器的最大值是_ 。3、某用电器与一只24的电阻 R串联后接到电压恒定的电源两端,通电后用电器的实际功率是额定功率的1/9 ,电路中的电流是1A,若去掉电阻R ,将用电器直接接到电源上,则用电器正常工作。求:( 1)电源电压是_V。( 2)用电器的额定功率是_W。 4、如图 9 所示,电源电压不变,当滑片P在某一位置时,电压表的示数最小,此时灯正常工作,当P 在另一位置时,电压表示数最大,此时灯泡的功率为2W ,已知当电压表的示数最精选学习资料 - - - -
32、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 21 页学习必备欢迎下载大时 R2的功率与电压表示数最小时的灯泡的功率之比为4:25 ,求:灯泡额定功率的可能值是多少?答案 :1、C 2、18 3、36,108 4、解:根据题意画出滑片P在两种不同位置时的电路图。当P在某一位置时,电压表示数最小( 0V)如图 10(甲), P 在另一位置时,电压表的示数最大,如图10(乙)解:(甲)图中,由P1= 得 U2=P1R1(乙)图中,由P1=I2R1得 2W= U2 R1/(R1+R2)2(乙)图中P2/P1=R2/R1得 P2=P1R2/R1(甲)(乙)两图中,根据题
33、意:有P2/P1=4/25 得 P1= P2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 21 页学习必备欢迎下载将式代入式P1= 2W 将式代入式,得U2= R2将式代入式,得2W= 4R12-17R1R2+4R22=0 当 R1=4R2 P1/P2=R1/R2=4/1 P2= P1=0.5W 当 R2=4R1 P2/P1=R2/R1=4/1 P2=4P1=8W 答: 灯泡额定功率的可能值是3.125W 和 50W 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 21 页