高中物理電路解題的基本方法

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。下面有途網(wǎng)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(duì)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。可以認(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(hào)。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(duì)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。可以把安培計(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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