[原创]直流电路综合复习例说-人教版

直流电路综合复习例说 湖南省岳阳县第六中学赵庆军 直流电路复习的重点是电路分析，复习内容是以串并联电路规律和闭合电路欧姆定律 的运用为核心、对电路中的电流、电压和电功率进行讨论或定量计算。在近几年的高考命 题中，不但一如既往地突出了对这一部分基础知识的考查，同时还出现了不少以这些知识 为基础，赋予新颖的、结合现代科技和生活生产实际应用的中档题，与电磁场、交流电路 等知识相结合，所构成的赋分值较大的学科内综合压轴题。由此可知，掌握直流电路中的 相关知识点和熟练的运用这些知识对直流电路进行分析，在迎考中是至关重要的。 一、电路变化分析 例1、（2003年上海理综）如图所示为一火警报警器的一部分电路示意图。其中R2 为用半导体材料制成的传感器，电流表为值班室显示器，a、b之间接报警器。当传感器 R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ） A. I 变大，U 变大 B.I 变大，U 变小1r a -- n C. I变小，U变大 D. I变小，U变小芋 否 分析解答此题的关键是在于确定传感器R2的电阻u r H R2 阻值的变化情况。题中告诉我们，电阻R2是半导体材料Jgp y 制成的热敏电阻，当温度升高时，电阻率减小、电阻减 b 小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律1 可知，电路中的总电流I总增大， R十r 电源内电路上的电压降Ur I总r增大，由U E-Ur可知报警器两端的电压U减小，又 UiI aRi增大，由UUiU3可知U3减小，则电流表示数I减小。 小结电路变化分析题的特征是电路中的某一个电阻或某一段电路中的电阻的阻值 发生变化，从而引起整个电路的电流、电压、电功率发生变化；分析方法是以电路的串并 联知识和闭合电路欧姆定律为基础；基本思路和步骤是从局部到整体再到局部，电阻变 化分析是基础，干路电流分析是核心，内外电路电压变化是关键。此类问题常表现在电路 故障分析，滑动变阻器的触头移动和电路中的开关断开与闭合等所引起的电路变化问题。 练习（2001年上海试题）如图所示电路中，闭合 开关，灯Li，L2正常发光，由于电路出现故障，突然发 现灯Li变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分- 析发生故障可能是（） A. Ri断路B. R2断路 C. R3短路D. 短路 答案A 二、含电容器电路的分析 例2、（2003年江浙理综）在如图所示的电路中，电源电动势E3.0V,内电阻r1.0。, 电阻Ri10Q, R210Q, R330Q,七35。，电容器的电容C100pF。电容器原来不带电, 求电路接通后，流过电的总电量。 解析分析电流路径，结合电阻串并联规律可知，R2 A R4 . __ 闭合电路的总电阻 R 1L 2 r 1 R、12 R3 由欧姆定律得，通过电源的电流122 R 电源的路端电压UE-Ir3 D T7 电阻R3两端的电压U334 氏 加在电容器上的电压UcU3，则。21；35 E, r Ri C R3 K 等效电路 R3 由以上各式并代入数据得电容器中所储存的电荷量Q2.0 xly4c,即流过的总电量。 小结分析含容电路问题，要正确画出等效电路，但确定电容器两极间的电压是关键。 要领是当电路稳定后，由于电容器所在的支路无电流，故电容器两极间的电压等于与之 相并联的支路上的电压。当电路中电流，电压变化时，会引起电容器充、放电，从而改变 电容器两极间的电压和电容器所带的电荷量。 思考若上题中电路变成右图所示，则当 开关闭合时，流过电阻上的电量如何变化E Jr 流过两端的瞬间电流方向如何〒 答案减少了 7.3x10-52,电流方向由b向a。 三、联系生活实际问题分析 例3 2003年上海理综如图为电熨斗的电路图，Ri，R2为相同的电阻丝，其阻值 不受温度影响，S为挡位开关，使用时接入正常照明电路。 1说明分别使用低温、高温挡时，S的通断情况。 C2若使用低温挡时，电熨斗的发热功率为121W,求每个电阻丝的电阻值。 3使用高温挡达到一定温度后，由于环境温度较低，电熨斗每分钟散热1 .2x104J,为 保持这一温度不变，应在电路中串联多大的分压电阻丝，为保持各挡正常工作，怎样设计 这部分电路最简单。 解析1电熨斗使用时接在正常照明电路中，|| R2 | S接通时Ri短路，接入电路中的电阻只有R2；当S 一 U2 _ 断开时，接入电路中的电阻为R1R2。由 *可 知，前者的热功率大于后者的热功率，故S接通时为高温挡，S断开时为低温挡。 2使用低温挡时，电路中的电阻RRiR2,依 一 及RiR2，U220V解得 R] R 2 每个电阻丝的电阻值RiR2200Qo ⑶要保持温度不变，只要使电热丝放出热量等于电熨斗散发的热量，即Q， 解得应在电路中串联的分压电阻丝电阻值R342Q,Ri Si R2 U |\ 电路设计如图所示。2 S2 小结联系生活实际的电路问题，主要表现在家用电器电路分析和简单的电路设计等 方面。此类问题一般情景新颖，解答时对知识的运用要求灵活。分析问题的关键是剔开 情景对审题的干扰性，弄清家用电器的工作原理及电路设计的基本要求，领悟试题所考查 的知识点所在；要充分利用已掌握的物理知识，进行合理的类比与联想。 练习（2001年上海理综）下表是两种电池外壳上的说明文字 某 型号进口电池 某型号国产电池 RECHARGEABLE 1.2V 500mAh STANDARD CHARGE 15h at 50mA GNY0.6KR-AA 1.2V 600mAh RECHARGE ABLESTANDARD CHARGE 15h at 60mA 上述进口电池的电动势是 Vo 上述国产电池最多可放出 mA时的电量，若该电池平均工作电流为0.03A,则最 多可使用 小时。（1.2, 600 , 20） 四、与科技信息有关的问题分析 例4俄罗斯“库尔斯克号”核潜艇在巴伦支海遇 难后，救援人员在“库尔斯克号”发现了记录潜艇各种 信号的“黑匣子”，其中某一部件外壳上三个电压表的 示数分别为Ui、U2、U3,三个电流表的示数分别是 11、12、13，它的内部结构如图所示，试分别写出U1、 U2、U3之间的数学表达式 和11、12、13 之间的数学表达式 o 分析将电压表断路，电流表短路，则“黑匣子”是一 个简单的串联电路，电流表Ai、A、A3串联在该电路上， 故它们的读数相等，即111213。三只电压表中，V3测的是 路端电压，V1测的R1两端的电压，V2测的R2两端的电压，故U3U1U2O 小结与科技信息实际问题相关的题，一般难度都不大，由于学生对这类信息及相关 背景材料了解甚少，解答起来往往感到棘手。但只要认真审题，