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高中物理电路解题的基本方法

11-29 10:54 3258 | 网络


  现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。下面小编整理了高中物理电路解题基本方法,希望对考生有帮助!

  本文主要问题是研究电路中通以稳恒电流时,各电学量的计算,分析稳恒电流的题目,步骤如下:

  (1)确定所研究的电路。

  (2)将不规范的串并联电路改画为规范的串并联电路。

  (使所画电路的串、并联关系清晰)。对应题中每一问可分别画出简单电路图,代替原题中较为复杂的电路图。

  (3)在所画图中标出已知量和待求量,以利分析。

  (4)应注意当某一电阻改变时,各部分电流、电压、功率都要改变。可以认为电源电动势和内电阻及其它定值电阻的数值不变。必要时先求出 、r和定随电阻的大小。

  (5)根据欧姆定律,串、并联特性和电功率公式列方程求解。

  (6)学会用等效电路,会用数学方法讨论物理量的极值。

  搞清电路的结构是解这类题的基础,具体办法是:

  (1)确定等势点,标出相应的符号。因导线的电阻和理想安培计的电阻都不计,可以认为导线和安培计联接的两点是等势点。

  (2)先画电阻最少的支路,再画次少的支路从电路的一端画到另一端。

  在直流电路中,电容器相当电阻为无穷大的电路元件,对电路是断路。解题步骤如下:(1)先将含电容器的支路去掉(包括与它串在同一支路上的电阻),计算各部分的电流、电压值。

  (2)电容器两极扳的电压,等于它所在支路两端点的电压。

  (3)通过电容器的电压和电容可求出电容器充电电量。

  (4)通过电容器的电压和平行板间距离可求出两扳间电场强度,再分析电场中带电粒子的运动。

  用电器正常工作应满足它要求的额定电压和额定电流,要使额外的损失尽可能少,当电源电压大于或等于两个(或两个以上)用电器额定电压之和时,可以将这两个用电器串联,并给额定电流小的用电器加分流电阻,如电源电压大于用电器额定电压之和时,应串联分压电阻。

  【例】 三盏灯,L1为110V 100W,L2为110V 50W,L3为110V 40W电源电压为220V,要求:①三盏灯可以单独工作;②三盏灯同时工作时额外损耗的功率最小,应怎样联接?画出电路图,求出额外损耗功率。

  (1)在电路计算中,可以认为电源的电动势、内电阻和各定值电阻的阻值不变,而各部分的电流、电压、功率(或各种电表的示数)将随外电阻的改变而收变。所以,在电路计算中,如未给出电源的电动势和内电阻时,往往要先将其求出再求变化后的电流、电压、功率。

  (2)应搞清电路中各种电表是不是理想表。作为理想安培计,可以认为它的电阻是零,作为理想伏特计,可以认为它的电阻是无穷大。也就是说,将理想安培计、伏特汁接入电路,将不影响电路的电流和电压。可以把安培计当成导线、伏特计去掉后进行电路计算。但作为真实表,它们都具有电阻,它们既显示出电路的电流和电压,也显示它自身的电流值或电压值。如真实安培计是个小电阻,真实伏特计是一个大电阻,将它们接入电路将影响电路的电流和电压值。所以,解题时应搞清电路中电表是不是当作理想表。

  1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍

  2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

  3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}

  4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}

  5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}

  6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}

  7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q

  8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}

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