高二物理直流和交流电路

高二物理直流和交流电路内容摘要：

(电路故障 )． 专题十 │ 要点热点探究 2． 电路动态变化问题的分析思路 当电路中某处的电阻发生变化时 ， 先由局部电阻的变化推出外电路电阻 R外 的变化 ， 再由闭合电路的欧姆定律 I总 ＝ 和 U端 ＝ E－ I总 r讨论干路电流 I总 的变化和路端电压 U端 的变化 ， 最后分析对其他部分电路产生的影响 ， 从而分别确定各元件上其他量的变化情况 (使用的公式是部分电路欧姆定律 、 电路中各元件上的电压关系和电流关系等 )． 专题十 │ 要点热点探究 注意： ① 电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大 ， 随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多 ， 总阻值越小； ② 从电路分析角度看 ， 断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大 ， 短路可认为是电路某处电阻减小到零 ， 因此电路故障问题可以视为特殊的动态分析问题； ③ 对电路进行简化时 ， 电压表和电容器视为断路 ， 电流表视为短路； 专题十 │ 要点热点探究 ④ 电容器是一个储存电能的元件 ， 在直流电路中 ， 当电容器充 、 放电时 ， 其所在电路中有充 、 放电电流 ， 电路达到稳定状态时 ， 电容器就相当于一个阻值无穷大的电阻 ， 则电容器所在电路处可视为断路 ． 分析计算含有电容器的直流电路时应注意：电路稳定后 ， 由于电容器所在支路无电流通过 ，在此支路的电阻没有电压降 ， 因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压 ． 电路中的电流 、 电压变化时 ， 将会引起电容器充 (放 )电 ． 专题十 │ 要点热点探究 例 1 [2020 北京卷 ]如图 4－ 10－ 2所示电路，电源内阻不可忽略．开关 S闭合后，在变阻器 R0的滑动端向下滑动的过程中 ( ) 专题十 │ 要点热点探究 A． 电压表与电流表的示数都减小 B． 电压表与电流表的示数都增大 C． 电压表的示数增大 ， 电流表的示数减小 D． 电压表的示数减小 ， 电流表的示数增大 专题十 │ 要点热点探究 例 1 A 【 解析 】 变阻器 R0的滑动端向下滑动时 ， 接入电路中的电阻变小 ， 电路中总电阻变小 ， 由 I＝ 可得 ， 电路中总电流变大 ， 内阻上分到的电压变大 ， 路瑞电压变小 ，电压表的示数变小 ． 总电流变大 ， 电阻 R1分到的电压变大 ，由于 U端 ＝ UR1＋ UR2， 路端电压变小 ， R1分到的电压变大 ， 所以 R2分到的电压变小 ， 电流表的示数变小 ． 综上所述 ， A项正确 ， B、 C、 D项错误 ． 专题十 │ 要点热点探究 【 点评 】 本题的分析思路是：变阻器接入电路的电阻变小 ， 导致电路总电阻变小 ， 再由闭合电路欧姆定律确定干路电流变大 ， 最后再根据各部分的串并联情况 ， 利用串并联电路特点和部分电路欧姆定律分别确定各量的变化情况 ． 本题是滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化 ， 下面的变式题则是因开关断开引起的电路变化 ． 专题十 │ 要点热点探究 [2020 海南卷 ]如图 4－ 10－ 3所示 ， E为内阻不能忽略的电池 ， R R R3为定值电阻 ， S0、 S为开关 ， V与 A分别为电压表与电流表 ． 初始时 S0与 S均闭合 ， 现将 S断开 ， 则 ( ) 专题十 │ 要点热点探究 A． V的读数变大 ， A的读数变小 B． V的读数变大 ， A的读数变大 C． V的读数变小 ， A的读数变小 D． V的读数变小 ， A的读数变大 专题十 │ 要点热点探究 例 1变式题 B 【 解析 】 当 S断开时 ， 电路的总电阻 R总变大 ， 总电流 I＝ 变小 ， 内电压 U内 ＝ Ir变小 ， 路端电压 U＝ E－ Ir变大 ， 电压表测量路端电压 ， 读数变大； R1两端电压U1＝ IR1变小 ， R3两端电压 U3＝ U－ U1变大 ， 通过 R3的电流 I3＝ 变大 ， 电流表读数变大 ， B选项正确 ． 专题十 │ 要点热点探究 ► 探究点二 交流电路的分析 交变电流的最大值 、 瞬时值 、 有效值 、 平均值都有其特殊的意义 ． 在交流电路中 ， 不加特别说明的情况下 ， 电流 、 电压都是指有效值 ， 交流电压表 、 电流表的示数均为有效值 ． 在求电功 、 电功率 、 电热等时要用交变电流的有效值 ， 在求通过导线截面的电荷量时要用交变电流的平均值 ． 在交流电路中要特别注意对交流电有效值的理解和计算 ． 专题十 │ 要点热点探究 例 2 [2020 天津卷 ] 在匀强磁场中 ， 一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动 ， 如图 4－ 10－ 4甲所示。