1、1 知识网络宏观掌控 2 专题突破热点探究一、闭合电路的动态分析1.程序法其基本思路是“部分整体部分”，即从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判知 R 总的变化情况，再由欧姆定律判知 I 总和 U 端的变化情况，其一般步骤为：(1)确定电路的外电阻 R 外总如何变化(2)根据闭合电路欧姆定律 I 总ER外总r，确定电路的总电流如何变化(利用电动势不变)(3)由 U 内I 总r，确定电源内电压如何变化(利用 r 不变)(4)由 U 外EU 内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化(5)由部分电路欧姆定律，确定干路上某定值电阻两端电压如何变化(6)由部分电路和整体的串、并联规律，确定支路两端电压如
2、何变化以及通过各支路的电流如何变化2.串反并同法“串反并同”是指在电源内阻不可忽略的条件下，电路中与变化电阻串联(包括间接串联)的用电器，其电流、电压、功率(或电压表的示数、电流表的示数、灯泡发光的亮度等)的变化均与电阻变化规律相反；而与变化电阻并联(包括间接并联)的用电器，其电流、电压、功率的变化均与电阻变化规律相同运用此法进行电路动态分析简捷、方便，可起到事半功倍的作用3.特殊值法对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论4.极端法即因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论，此时要注意是否出现极值情况，即变化是否单调变化典例精析 如图
3、所示，A、B、C 三只规格不同的灯泡，当滑动变阻器的滑片在某一位置时，恰好三个灯泡均能正常发光，当将 R 的滑片向右移动时，三个灯泡的亮度如何变化()A.灯泡 A 变暗，灯泡 B 与灯泡 C 均变亮B.灯泡 A 变亮，灯泡 B 与灯泡 C 均变暗C.灯泡 A 与灯泡 B 均变亮，灯泡 C 变暗D.灯泡 A 与灯泡 B 均变暗，灯泡 C 变亮【解析】三个灯泡的亮度变化情况，实际上就是三个灯泡消耗实际功率的变化情况R 的滑片向右移动时，其接入电路中的电阻值增大，而灯泡 A 与 R 构成间接的并联关系，灯泡 B 与 R 构成直接的串联关系，灯泡 C 与 R 构成间接的串联关系，根据电阻变化的“串反并
4、同”关系，灯泡 A 消耗的功率增大，灯泡 A 变亮；灯泡 B 与灯泡 C消耗的功率减小，亮度均变暗【答案】B跟踪练习1.如图所示，电路中电源的电动势为 E，内电阻为 r，开关 S 闭合后，当滑动变阻器 R 的滑片 P 向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡 L1、L2、L3 的亮度变化情况是()A.灯 L1、L2 变亮，灯 L3 变暗B.灯 L2、L3 变亮，灯 L1 变暗C.灯 L1、L3 变亮，灯 L2 变暗D.灯 L1 变亮，灯 L2、L3 变暗【解析】将题图等效成如图所示的电路图，很容易看出电路元件的串、并联情况用极端法判断：将滑片 P 滑至最左端(等效电路中滑片 P 滑至右端)时，灯
5、泡 L3被短路，所以当滑片 P 向右滑动(相当于等效电路中滑片 P向左滑动)时，灯泡 L3 变亮；总电阻变大，干路电流变小，路端电压变大，所以灯泡 L1变亮；流过 L1的电流变大，所以流过 L2的电流变小，故灯泡 L2变暗，所以选 C.用“串反并同”关系判断：R 增大，L3 的功率增大，L1 的功率增大；L2 的功率减小故本题选 C.【答案】C二、直流电路中含有电容器电路的分析与计算方法1.电容器在直流电路中的特点在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的、不漏电的情况)的元件，有电容器的电路可看做是
6、断路，简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带的电荷量时，可在相应的位置补上2.静态分析与动态分析(1)静态分析：稳定状态下，电容器在直流电路中起阻断电流的作用，电容器两极间存在电势差，电容器容纳一定的电量，并满足 QCU.(2)动态分析：当直流电路中的电流和电势分布发生变化影响到电容器支路两端时，电容器的带电量将随之改变(在耐压范围内)，即电容器发生充、放电现象，并满足 QCU.3.含有电容器电路的解题步骤在直流电路中，电容器相当于电阻为无穷大的电路元件，此电路是断路解题步骤如下：(1)先将含电容器的支路去掉(包括与它串在同一支路上的电阻)，计算各部分的电流、电压值(2)电容器两极板的电压，
7、等于它所在支路两端点间的电压(3)利用 QCU、QCU 可以求出电容器的带电量或带电量的变化量(4)通过电容器的电压和平行板间距离可求出两板间电场强度，再分析电场中带电粒子的运动典例精析 如图所示的电路中各元件电阻值分别为：R1R210，R3R420，电容器电容 C300 F，电源电压 U6 V，内阻不计，原先双掷开关 S 与触点 2 接触，则当开关 S 从与触点 2 接触改为与触点 1 接触，待电路稳定后，试求：(1)电容器 C 所带电荷量；(2)若开关从与触点 1 接触改为与触点 2 接触，直到电流变为 0 时为止，求通过电阻 R1 的电荷量【解析】(1)当开关 S 与 1 接触时，R1、
8、R2、R3、R4串联，由分压原理得，电容器两端的电压 UC12U3 V，所带电荷量 QCCUC9104 C(2)当开关 S 再与 2 接触时，电容器放电，由分流作用得，通过电阻 R1的电荷量 QR1QC2 4.5104 C【答案】(1)9104 C(2)4.5104 C跟踪练习2如图所示，电路中两个电池电动势均为 E，内阻均为 r，平行板电容器电容为 C，两板水平放置，电阻 R1r，R22r.电容器两极板之间有一液滴质量为 m，电荷量为 q，开关 S 闭合时，液滴恰好处于静止状态，求：(1)开关 S 闭合时，电容器上极板所带电荷量及电性；(2)开关 S 断开时，电路达到稳定后，带电液滴的加速度
9、【解析】(1)取电池负极为电势零点，R2两端的电压为2E3，C 下极板电势为2E3，上极板电势为E2，C 的电压 UE6，上极板带负电荷，C 上极板所带电荷量 QCUEC6.(2)开关 S 闭合时，液滴平衡有 mgEq6d0，开关 S 断开后，电容器两端电压为E2，且上极板带正电荷，q 所受电场力向下，有Eq2dmgma.解得 a4g，方向向下【答案】(1)EC6 负电荷(2)4g 方向向下三、电阻的测量1.伏安法原理是欧姆定律用电流表与电压表测出电阻的电流和电压，根据 RUI 即可求得电阻2.替代法将待测电压表或电流表看成是一个电阻，与另一个电流表串联，同时使用一个单刀双掷开关，将开关接到一
10、个电阻箱使待测电表与电阻箱先后与另一电流表串联调节电阻箱使两次电流表示数不变，则电阻箱的读数应等于电表的内阻此法对电流表、电压表均可电路如图所示3.半偏法电路如图所示，测电压表内阻时，用图甲；测电流表内阻用图乙主要步骤：(以甲图为例)(1)将电阻箱调零，移动滑动变阻器使电表满偏，不再移动其触头(2)调节电阻箱，使电表示数变为原来的一半，则电阻箱示数等于电表的内阻4.多用电表法(粗测)选用多用电表的欧姆挡直接测量即可 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻 Rx 约为200，电压表 的内阻约为 2 k，电流表的内阻约为 10，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，结果由公式 RxUI计算
11、得出，式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的示数若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为 Rx1和 Rx2，则_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值 Rx1_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值Rx1大于小于【解析】因为RVRx2 000200 10，而RxRA20010 20，故可认为 RxRA，故应采用图 a 电路测量更准确，即 Rx1 更接近待测电阻的真实值；因为 Rx1UI，R 真URIR，UUR，IIR，则 Rx1R 真，即测量值 Rx1 大于真实值；因为 Rx2UI，R 真URIR，UUR
12、，IIR，则 Rx2”或“小【解析】(1)欧姆表的内阻等于其中值电阻，由图 1 知所选用的倍率挡为“100”，故在该倍率下多用电表欧姆挡的内阻 R15100 1 500.由欧姆定律可知电压表的示数为 UERRVRV1.51.51033.001033.00103 V1.0 V(2)本实验的实验原理为半偏法测电阻，即在不移动 P 的情况下调节R0.而并联电路中总阻值取决于小电阻，故滑动变阻器选用总阻值较小的 c.因在实验中需调节 R0使电压表由满偏至半偏，则 R0的最大值应不小于电压表的内阻，故只能选用 d.在实际调节 R0的过程中，由于 bP 间的阻值增大，故电压表半偏时 bP 间实际电压已大于电压表的满偏电压，故 R 测R 真当 RV 越大时 R0越大，调节 R0时 bP 间总阻值变化越小，bP 间电压越趋近于恒定，相对误差越小