資源簡介 電路分析專題 電路的識別是解決初中電學問題的基礎,只有準確識別電路的結構才能夠更深入的分析和運算。識別電路一定要判斷電路元件是什么連接方式,串聯還是并聯,電流表測量的是哪個元件或哪段電路的電流,電壓表測量的是哪個元件或哪段電路兩端的電壓,對于比較簡單的電路來說,可以很容易的看出來,但對于比較復雜的電路,就需要我們掌握一定的方法,下面我們結合具體的例題來介紹幾種分析電路的方法。 1、電流流向法 根據電流的流向來識別電路,從電源的正極開始,沿電流的流向畫出電流的路徑。若電流不分岔,依次通過每個用電器,最后回到電源的負極,即只有一個回路,那么這幾個用電器就是串聯,如圖(a)電路。若電流在電路中某點分了岔如圖(b)、(c)的A點,分成兩條以上的支流通過用電器,然后在某點又匯合(如圖(b)、(c)的B點)再一起流回電源的負極,那么這幾個用電器就是并聯的。 2、結點移動法 所謂結點就是電路中三條或三條以上支路的交叉點稱為結點。 結點移動法是根據觀察電路的需要,在不含負載的導線上任意調整結點的位置,達到能夠以簡單明了的形式體現電路結構的目的。運用此方法需要注意的是,結點只能移過閉合的開關和電流表等不含電阻的電路元件;結點移動的過程中如果遇到含有電阻的電路元件,如燈泡、電阻器等時,則不能跳過。 例1、如圖(a)所示電路,若電源電壓是6V,電阻R兩端的電壓是2V,則電壓表的示數是多少? 解析:本問題的電路結構并不復雜,但是對于學生會感到困惑,電壓表測量的是哪段電路兩端的電壓呢?單單從原電路圖上看電壓表好像是跟電源和電阻所在的那一段電路并聯,于是很多學生認為電壓表測量的是電源和電阻的電壓。怎么計算呢?電源電壓與電阻電壓相加還是相減呢?如果相加,電壓表示數為8V,大于電源電壓,不可能;如果相減,電壓表示數為4V,有可能, 為什么相減?如果把原電路圖利用結點移動法化簡,如圖(b),這時學生就會發現電壓表其實測量的是燈泡的電壓,所以也就很容易地計算出電壓表的示數為4V了。 3、短接法 用導線把電路中某一用電器短接,如果短接后,其它用電器仍能工作,則這個電路是串聯電路,如圖(a)所示電路,若將L1短接后,L2、L3仍能發光,可判斷L1、L2、L3是串聯的;如果短接后,其它用電器都不能工作,則這個電路是并聯電路。如圖(b)所示電路,若將L1短接后,L2、L3不能工作,則可判斷L1、L2、L3是并聯的。 說明:這種方法適用于理論分析,最好不要在實際電路中操作,否則會引起電源短路。 4、斷路法 當閉合開關后,將其中某一用電器與電路斷開,其它不變,分析其它用電器能否工作。如圖(a),若去掉L1,形成斷路,L2、L3不能發光,則可判斷L1、L2、L3串聯。如圖(b)、(c),若 去掉L1,本支路斷路,但L2支路仍有電流通過,正常發光,可判斷L1、L2并聯5、拆除電表法 有些電路中出現多個電表或其它器件時,電路變得復雜,給分析電路增加了干擾因素。為此,可拆除電路中的儀表或開關器件,恢復各用電器連接的真實情況,從而成為簡單、容易識別的電路。其中拆除電流表后,用導線連接;拆除電壓表后,該處斷開。如圖(a)所示電路,拆除電表和有關導線后,成為如圖(b)所示電路,可知L1、L2串聯。 歐姆定律及其應用知識要點梳理:知識點1:歐姆定律及其適用條件內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。1.公式:I=U/R。2.變形公式:U=IR , R=U/I。3.幾點說明:A 歐姆定律中三個物理量適用于同一時間的同一部分電路上,不同導體的電流、電壓、電阻間不存在上述關系。B在用歐姆定律進行計算時,單位必須統一,即電壓、電流、電阻的單位必須為伏特(V)、安培(A)、歐姆(Ω),如果不是,在計算前必須先統一單位。C I=U/R和R=U/I的區別:歐姆定律表達式I=U/R表示導體的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻有關。當電阻一定時,電流與電壓成正比。而R=U/I是由歐姆定律表達式I=U/R變形得到的,它表示某段導體的電阻在數值上等于這段導體兩端電壓與其通過的電流的比值,而R是導體本身的一種屬性,它的大小與電壓和電流無關。4.解題步驟:A、畫出電路圖;B、列出已知條件和所求量;C、導入公式; D、求解。(不能整除一般保留兩位小數)知識點2:電阻的串聯 前面我們學過串聯電路的電流規律和電壓規律,我們要結合這兩條規律和歐姆定律推導出串聯電路的電阻規律。(1)串聯電路中總電阻等于各串聯導體的電阻之和。(2)公式:R總=R1+R2+……+Rn(3)把幾個導體串聯起來,相當于增加了導體的長度,所以總電阻比任何一個分電阻都大,比最大的還要大。拓展1:若n個串聯的電阻阻值相同,均為r,則串聯后的總電阻R=n·r。拓展2:串聯電路中,電壓跟電阻成正比。因為R1,R2串聯,I1=U1/R1,I2=U2/R2;又因為I1=I2,所以U1/R1=U2/R2,所以U1:R1=U2:R2。知識點3:電阻的并聯 根據歐姆定律,并結合前面學過的并聯電路的電流規律和電壓規律可推導出并聯電路的電阻規律。拓展1:若n個并聯的電阻阻值相同,均為r,則并聯后的總電阻為R總=r/n,拓展2:兩個電阻并聯后的總電阻: 1/R=1/R1+1/R2=(R1+R2)/R1·R2,所以R= R1·R2/(R1+ R2)拓展3:并聯電路中,電流跟電阻成反比。電流、電壓、電阻三者的關系知識要點:1.正確理解電流跟電壓、電阻的關系 在利用實驗的方法研究物理規律時,往往采用“控制變量”的實驗方法,即先保持一個物理量不變(如 R 不變),研究其他兩個物理量(如I 和 U )之間的關系,分別得出不同條件下的實驗結論。通過實驗歸納總結出的電流與電壓的關系是:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。應該注意:(1)這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體來說的;(2)不能反過來說,電阻一定時,電壓與電流成正比;這里存在一定的因果關系,這里電壓是原因,電流是結果,是因為導體兩端加了電壓,導體中才有電流,不是因為導體中通了電流才加了電壓。電流跟電阻的關系是:在電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。在理解時要注意:(1)電流和電阻也是針對同一導體而言的;(2)不能說導體的電阻與通過它的電流成反比。因為電阻是導體本身的一種特性,即使導體中不通過電流,它的電阻也不會改變,更不會因導體中電流的增大或減小而使它的電阻發生改變。2.正確理解歐姆定律的物理含義 應將歐姆定律結合實驗來理解,在導體的電阻不變時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,導體兩端電壓改變時,流過導體的電流隨著改變;在電壓不變時,導體中的電流與電阻成反比,即在同一電壓下,接不同的電阻時,電流也不相同,當所接電阻越大時,通過的電流越小。歐姆定律的實質是:通過導體的電流隨導體兩端的電壓的改變而改變,也可隨導體的電阻大小的改變而改變。但導體兩端的電壓不一定隨電流或電阻的改變而改變,導體的電阻更不會隨流過導體的電流或導體兩端的電壓的改變而改變。因此,將公式變形為 U=I*R 時,不能說電壓與電流成正比,也不能說電壓與電阻成正比。同樣,將公式變形為 時,絕不能說電阻與電壓成正比,與電流成反比。公式 表明:導體兩端的電壓與通過它的電流的比值,等于導體的電阻大小,但不能決定、也不能改變導體的電阻的大小。決定導體電阻大小的因素是導體的材料、長度、橫截面積及溫度,與其兩端的電壓及通過它的電流大小無關。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 歐姆定律及其應用.doc 電路分析專題.doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫