高中物理解題方法專題指導
一、解題的基本方法、步驟
本章的主要問題是研究電路中通以穩恆電流時,各電學量的計算,分析穩恆電流的題目,步驟如下:
(1)確定所研究的電路。
(2)將不規範的串並聯電路改畫為規範的串並聯電路。
(使所畫電路的串、並聯關係清晰)。對應題中每一問可分別畫出簡單電路圖,代替原題中較為複雜的電路圖。
(3)在所畫圖中標出已知量和待求量,以利分析。
(4)應注意當某一電阻改變時,各部分電流、電壓、功率都要改變。可以認為電源電動勢和內電阻及其它定值電阻的數值不變。必要時先求出、r和定隨電阻的大小。
(5)根據歐姆定律,串、並聯特性和電功率公式列方程求解。
(6)學會用等效電路,會用數學方法討論物理量的極值。
二、將不規範的串並聯電路加以規範
搞清電路的結構是解這類題的基礎,具體辦法是:
(1)確定等勢點,標出相應的符號。因導線的電阻和理想安培計的電阻都不計,可以認為導線和安培計聯接的兩點是等勢點。
(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。
3、含有電容器的電路解題方法
在直流電路中,電容器相當電阻為無窮大的電路元件,對電路是斷路。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),計算各部分的'電流、電壓值。
(2)電容器兩極扳的電壓,等於它所在支路兩端點的電壓。
(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度,再分析電場中帶電粒子的運動。
三、基本公式
串聯:
1.電流處處相等:I總=I1=I2=I3=……=In
2.總電壓等於各處電壓之和:U總=U1+U2+U3+……+Un
3.等效電阻等於各電阻之和:R總=R1+R2+R3+……+Rn
(增加用電器相當於增加長度,增大電阻)
4.總功率等於各功率之和:P總=P1+P2+P3+……+Pn
5.總電功等於各電功之和:W總=W1+W2+……+Wn
6.總電熱等於各電熱之和:Q總=Q1+Q2+……+Qn
7.等效電容量的倒數等於各個電容器的電容量的倒數之和:1/C總=1/C1+1/C2+1/C3+……+1/Cn
8.電壓分配、電功、電功率和電熱率跟電阻成正比:(t相同)
U1/U2=R1/R2,W1/W2=R1/R2,P1/P2=R1/R2,Q1/Q2=R1/R2.或寫成U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2=R1/R2
9.在一個電路中,若想控制所有電器,即可使用串聯電路。
並聯:
1.各支路兩端的電壓都相等,並且等於電源兩端電壓:
U總=U1=U2=U3=……=Un;
2.幹路電流(或説總電流)等於各支路電流之和:
I總=I1+I2+I3+……+In;
3.總電阻的倒數等於各支路電阻的倒數和:
1/R總=1/R1+1/R2+1/R3+……+1/Rn或寫為:R=1/(1/(R1+R2+R3+……+Rn));
(增加用電器相當於增加橫截面積,減少電阻)
4.總功率等於各功率之和:P總=P1+P2+P3+……+Pn;
5.總電功等於各電功之和:W總=W1+W2+……+Wn
6.總電熱等於各電熱之和:Q總=Q1+Q2+……+Qn
7.等效電容量等於各個電容器的電容量之和:C總=C1+C2+C3+……+Cn
8.在一個電路中,若想單獨控制一個電器,即可使用並聯電路。
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