2025年高考高中物理電路解題的基本方法
2024-08-20 21:45:25網(wǎng)絡(luò)整理
高中物理電路解題的基本方法
現(xiàn)今,無論人類生活、科學(xué)技術(shù)活動(dòng)以及物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已離不開電。下面小編整理了《高中物理電路解題基本方法》,希望能幫到你!
本章的主要問題是研究電路中通以穩(wěn)恒電流時(shí),各電學(xué)量的計(jì)算,分析穩(wěn)恒電流的題目,步驟如下:
(1)確定所研究的電路。
(2)將不規(guī)范的串并聯(lián)電路改畫為規(guī)范的串并聯(lián)電路。
(使所畫電路的串、并聯(lián)關(guān)系清晰)。對應(yīng)題中每一問可分別畫出簡單電路圖,代替原題中較為復(fù)雜的電路圖。
(3)在所畫圖中標(biāo)出已知量和待求量,以利分析。
(4)應(yīng)注意當(dāng)某一電阻改變時(shí),各部分電流、電壓、功率都要改變?梢哉J(rèn)為電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻及其它定值電阻的數(shù)值不變。必要時(shí)先求出 、r和定隨電阻的大小。
(5)根據(jù)歐姆定律,串、并聯(lián)特性和電功率公式列方程求解。
(6)學(xué)會(huì)用等效電路,會(huì)用數(shù)學(xué)方法討論物理量的極值。
搞清電路的結(jié)構(gòu)是解這類題的基礎(chǔ),具體辦法是:
(1)確定等勢點(diǎn),標(biāo)出相應(yīng)的符號。因?qū)Ь的電阻和理想安培計(jì)的電阻都不計(jì),可以認(rèn)為導(dǎo)線和安培計(jì)聯(lián)接的兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)。
(2)先畫電阻最少的支路,再畫次少的支路從電路的一端畫到另一端。
在直流電路中,電容器相當(dāng)電阻為無窮大的電路元件,對電路是斷路。解題步驟如下:(1)先將含電容器的支路去掉(包括與它串在同一支路上的電阻),計(jì)算各部分的電流、電壓值。
(2)電容器兩極扳的電壓,等于它所在支路兩端點(diǎn)的電壓。
(3)通過電容器的電壓和電容可求出電容器充電電量。
(4)通過電容器的電壓和平行板間距離可求出兩扳間電場強(qiáng)度,再分析電場中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。
用電器正常工作應(yīng)滿足它要求的額定電壓和額定電流,要使額外的損失盡可能少,當(dāng)電源電壓大于或等于兩個(gè)(或兩個(gè)以上)用電器額定電壓之和時(shí),可以將這兩個(gè)用電器串聯(lián),并給額定電流小的用電器加分流電阻,如電源電壓大于用電器額定電壓之和時(shí),應(yīng)串聯(lián)分壓電阻。
【例】 三盞燈,L1為110V 100W,L2為110V 50W,L3為110V 40W電源電壓為220V,要求:①三盞燈可以單獨(dú)工作;②三盞燈同時(shí)工作時(shí)額外損耗的功率最小,應(yīng)怎樣聯(lián)接?畫出電路圖,求出額外損耗功率。
(1)在電路計(jì)算中,可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢、內(nèi)電阻和各定值電阻的阻值不變,而各部分的電流、電壓、功率(或各種電表的示數(shù))將隨外電阻的改變而收變。所以,在電路計(jì)算中,如未給出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻時(shí),往往要先將其求出再求變化后的電流、電壓、功率。
(2)應(yīng)搞清電路中各種電表是不是理想表。作為理想安培計(jì),可以認(rèn)為它的電阻是零,作為理想伏特計(jì),可以認(rèn)為它的電阻是無窮大。也就是說,將理想安培計(jì)、伏特汁接入電路,將不影響電路的電流和電壓?梢园寻才嘤(jì)當(dāng)成導(dǎo)線、伏特計(jì)去掉后進(jìn)行電路計(jì)算。但作為真實(shí)表,它們都具有電阻,它們既顯示出電路的電流和電壓,也顯示它自身的電流值或電壓值。如真實(shí)安培計(jì)是個(gè)小電阻,真實(shí)伏特計(jì)是一個(gè)大電阻,將它們接入電路將影響電路的電流和電壓值。所以,解題時(shí)應(yīng)搞清電路中電表是不是當(dāng)作理想表。
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強(qiáng)電場強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向的距離(m)}
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