高中物理電路圖的簡化、電路動態(tài)分析、故障分析專題(已修改)
2025-04-16 02:39 本頁面
【正文】 .. . . .. 教案紙科目名稱物 理審批意見：課 題恒定電流專題 學(xué)生姓名任課教師溫 健 平學(xué)生年級高二 授 課 日 期 年 月 日 時 至 時授 課 形 式□AA □AB講授內(nèi)容專題一：等效電路圖的畫法電路化簡原則①無電流的支路化簡時可去除；②凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢必相等（包括用不計電阻的電流表連接的點(diǎn)）③等電勢的各點(diǎn)化簡時可合并；④凡接在同樣兩個等勢點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。⑤在外電路，沿著電流方向電勢降低。⑥理想導(dǎo)線可任意長短、變形；⑦理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表可認(rèn)為斷路；⑧電壓穩(wěn)定時電容器可認(rèn)為斷路． 一、簡化電路的具體方法 1．支路電流法：電流是分析電路的核心。從電源正極出發(fā)順著電流的走向，經(jīng)各電阻外電路巡行一周至電源的負(fù)極，凡是電流無分叉地依次流過的電阻均為串聯(lián)，凡是電流有分叉地依次流過的電阻均為并聯(lián)。 例1：試判斷圖1中三燈的連接方式?！ ?．等電勢法：將已知電路中各節(jié)點(diǎn)（電路中三條或三條以上支路的交叉點(diǎn)，稱為節(jié)點(diǎn)）編號，按電勢由高到低的順序依次用3……數(shù)碼標(biāo)出來（接于電源正極的節(jié)點(diǎn)電勢最高，接于電源負(fù)極的節(jié)點(diǎn)電勢最低，等電勢的節(jié)點(diǎn)用同一數(shù)碼）。然后按電勢的高低將各節(jié)點(diǎn)重新排布，再將各元件跨接到相對應(yīng)的兩節(jié)點(diǎn)之間，即可畫出等效電路。例2：判斷圖2各電阻的連接方式。 【解析】（1）將節(jié)點(diǎn)標(biāo)號，四個節(jié)點(diǎn)分別標(biāo)上2。（2）將各個節(jié)點(diǎn)沿電流的流向依次排在一條直線上。（3）將各個電路元件對號入座，畫出規(guī)范的等效電路圖，如圖3所示。（4）從等效電路圖可判斷，四個電阻是并聯(lián)關(guān)系?！绢}后小結(jié)】等電勢法，關(guān)鍵是找各等勢點(diǎn)。在解復(fù)雜電路問題時，需綜合以上兩法的優(yōu)點(diǎn)。二、綜合法：支路電流法與等電勢法的綜合。注意點(diǎn)：（1）給相同的節(jié)點(diǎn)編號。（2）電流的流向：由高電勢點(diǎn)流向低電勢點(diǎn)（等勢點(diǎn)間無電流），每個節(jié)點(diǎn)流入電流之和等于流出電流之和。例3：由5個1Ω電阻連成的如圖4所示的電路，導(dǎo)線的電阻不計，則A、B間的等效電阻為_______Ω?！ ? 【策略】采用綜合法，設(shè)A點(diǎn)接電源正極，B點(diǎn)接電源負(fù)極，將圖示電路中的節(jié)點(diǎn)找出，凡是用導(dǎo)線相連的節(jié)點(diǎn)可認(rèn)為是同一節(jié)點(diǎn)，然后按電流從A端流入，從B端流出的原則來分析電流經(jīng)過電路時的各電阻連接形式就表現(xiàn)出來了?！ 窘馕觥坑捎诠?jié)點(diǎn)A、D間是用導(dǎo)線相連，這兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)（均標(biāo)1），節(jié)點(diǎn)C、F間是用導(dǎo)線相連，這兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)（均標(biāo)2），節(jié)點(diǎn)E、B間是用導(dǎo)線相連，這兩點(diǎn)是等勢點(diǎn)（均標(biāo)3），則A點(diǎn)電勢最高，C（F）次之，B點(diǎn)電勢最低，根據(jù)電流由高電勢流向低電勢，易得出各電阻的電流方向?！ ∮捎陔娮鑂1，R2均有一端接點(diǎn)1，另一端接點(diǎn)2；電阻R4，R5均有一端接點(diǎn)2，另一端接點(diǎn)3；電阻R3一端接點(diǎn)1，另一端接點(diǎn)3，易得其等效電路如圖5所示?！』蛘哂脠D4中所標(biāo)電流方向，也可得其等效電路如圖5，相比第一種方法更簡單。故AB間總電阻力0．5Ω?！ 绢}后小結(jié)】在分析電路時，首先應(yīng)找出各個節(jié)點(diǎn)，凡是用導(dǎo)線相連的兩節(jié)點(diǎn)是等勢點(diǎn)，可以等效為一個節(jié)點(diǎn)（如圖4中的A與D、C與F、E與B），連在兩個相鄰的節(jié)點(diǎn)間的電阻是并聯(lián)的（如圖4中的電阻1和電阻2，電阻4和電阻5），當(dāng)把最基本的電路等效后，再對高一級電路進(jìn)一步分析，即電阻2并聯(lián)后與電阻5并聯(lián)后串聯(lián)，之后再與電阻3并聯(lián)。這種逐級分析的方法在分析等效電路中是很有效的。（此方法側(cè)重于等電勢法） 但是，若將圖4改為圖6，即使畫出等效電路圖5，（按習(xí)慣總將電流表看作導(dǎo)線），也無濟(jì)于事，而且將電流表置于圖5中的合適位置更是難上加難。若根據(jù)圖中的電流方向則易得：電流表A1測的是電阻R2和R3的電流之和；電流表A2測的是電阻R1和R2的電流之和；電流表A3測的是電阻R3和R4的電流之和。注：有些初學(xué)者憑感覺認(rèn)為：電流可以沿A→C→D…方向流動，這是錯誤的。因?yàn)殡娏饔筛唠妱蔹c(diǎn)流向低電勢點(diǎn)，不可能由點(diǎn)1（A）經(jīng)點(diǎn)2（C）又流回點(diǎn)1（D）。其它點(diǎn)同理可得電流流向?！ ∪?、含電容器、電流表、電壓表的復(fù)雜電路：畫等效電路時，①電流表視為導(dǎo)線，電容器、電壓表視為斷路（若考慮內(nèi)阻，則將其視為一個大電阻），與電容器、電壓表串聯(lián)的用電器視為短路即可。②畫等效電路圖的同時，根據(jù)圖中電流方向?qū)㈦娏鞅斫尤腚娐?；根?jù)圖中所標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)字，將電壓表和電容器接入電路。③無電流的支路刪去即可專題二：直流電路的動態(tài)分析根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來分析電路中由于某一電阻的變化而引起的整個電路中各部分電學(xué)量（如I、U、R總、P等）的變化情況，常見方法如下：一．程序法。基本思路是“局部→整體→局部”。即從阻值變化的的入手，由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況其一般思路為
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