電路中的幾個(gè)常見問題

關(guān)于電路中的幾個(gè)常見問題第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五一、電路的等效簡化原則：1、無電流的支路去除

2、電勢相等的點(diǎn)合并

3、理想導(dǎo)線可以任意長短

4、理想電流表內(nèi)阻為零，理想電壓表內(nèi)阻為無窮大

5、電路穩(wěn)定時(shí)，電容器可以認(rèn)為是斷路第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五例、判斷如圖所示三個(gè)電阻的連接方式R1R2R2R1R2R3第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五練習(xí)：如圖所示，R1=R2=4Ω，R3=R4=2Ω，UAB=6V。求：（1）電流表A1和A2的示數(shù)（不計(jì)電流表的內(nèi)阻）（2）R1和R4兩端的電壓之比A1A2R1R2R3R4ABI1=1.5AI2=1.0AU1/U4=1/2第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五二、電表的使用原理：電壓表、電流表、靈敏電流計(jì)在本質(zhì)上是一樣的，是能顯示出電流和電壓值的電阻。當(dāng)電壓表和電流的內(nèi)阻已知，則可用電壓表測電流，也可用電流表測電壓（量程要匹配）RAAB如圖，電流表的內(nèi)阻RA=3KΩ，電阻R=100Ω在AB端接恒定電壓，電流表的讀數(shù)為100mA，則經(jīng)過電阻R的電流為多大？第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五V200Ω100Ω100Ω200Ω30VA200Ω100Ω100Ω200Ω30V求圖甲中電壓表讀數(shù)和圖乙中電流表讀數(shù)(均可視為理想電表)

甲乙第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五兩只電流表A1、A2串聯(lián)后連成如圖甲所示電路，調(diào)節(jié)R使A1滿偏時(shí)，A2的示數(shù)為滿偏的1/3，將A1、A2并聯(lián)后連成圖乙所示的電路，重新調(diào)節(jié)R，當(dāng)A2滿偏時(shí)，A1的示數(shù)為滿偏的1/3，已知A1的內(nèi)阻為0.45Ω，那么A2的內(nèi)阻為（）A、0.05ΩB、0.1ΩC、0.45ΩD、1.5ΩA1A2R甲A1A2R乙A第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五如圖所示，A1、A2是兩塊相同的電流表，V1、V2是兩塊相同的電壓表。電流表A1的示數(shù)是1.4mA，電壓表V1和V2的示數(shù)分別是0.8V和0.6V。試求：（1）電流表A2的示數(shù)（2）電壓表和電流表的內(nèi)阻之比A1A2V1V2如圖所示，A1、A2是兩塊相同的電流表，V1、V2是兩塊相同的電壓表。電流表A1的示數(shù)是1.4mA，電壓表V1和V2的示數(shù)分別是0.8V和0.6V。試求：（1）電流表A2的示數(shù)（2）電壓表和電流表的內(nèi)阻之比第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五三、電路的動態(tài)分析動態(tài)問題：通過分析部分電阻的變化，引起電路總電阻的變化，從而判斷電壓、電流的變化U外=E－Ir第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五如圖所示，電鍵閉合時(shí)，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時(shí)，試分析白熾燈L1、L2的亮度變化情況。第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五基本思路：“局部→整體→局部”即從阻值變化的的入手，由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況。I分U分第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五在右圖所示電路中，電源的電功勢為E、內(nèi)阻為為定值電阻，R是一滑動變阻器，電路中的電壓表和電流表均視為理想的。試討論：當(dāng)R的滑鍵向上滑動時(shí)，電源總功率及各電表示數(shù)如何變化？第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五“并同串反”①“并同”：是指某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時(shí)，與它并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。②“串反”：是指某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時(shí)，與它串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大。思考：該電阻本身的電壓、電流、功率怎么變？第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五A．I變大，U變小 B、I變大，U變大C、I變小，U變大 D、I變小，U變小D如圖所示的電路中，R1、R2、R3、和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動角點(diǎn)向圖中a端移動時(shí)（）第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五電學(xué)實(shí)驗(yàn)第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五一、電表的改裝和校正表頭：靈敏電流計(jì)IgUgRg1、改裝成量程擴(kuò)大n倍的電壓表串聯(lián)分壓電阻R=（n－1）RgGR2、改裝成量程擴(kuò)大n倍的電流表并聯(lián)分流電阻R=GR第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五3、校正電路GAGV標(biāo)準(zhǔn)電壓表和改裝表并聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)電流表和改裝表串聯(lián)零點(diǎn)的機(jī)械校正第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五例、某同學(xué)完成了電壓表的改裝后，將改裝后的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)，然后接入電路進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)改裝表的示數(shù)總比標(biāo)準(zhǔn)表的示數(shù)小，為了校準(zhǔn)改裝表，應(yīng)（）A、增大改裝表的串聯(lián)電阻B、減小改裝表的串聯(lián)電阻C、用一個(gè)電阻與標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)D、用螺絲刀調(diào)整改裝表的調(diào)零螺絲B第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五二、半偏法測電表的內(nèi)阻1、測電壓表的內(nèi)阻電路：2、原理：先使電阻箱R′為零，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0使電壓表滿偏；然后保持R0不變調(diào)節(jié)R′使電壓表半偏；根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知此是R′的阻值和電壓表的內(nèi)阻是相等的調(diào)節(jié)與RV串聯(lián)，支路總電阻增大，其分壓也有所增大(比原來電壓表的滿偏電壓)，所以變阻箱的分壓比電壓表的分壓（現(xiàn)在的半偏電壓）大，則R′

＞RV，即測量值偏大。誤差分析第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五2、測電流表內(nèi)阻電路：原理：開關(guān)S2先斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器R0使電流表滿偏保持R0不變，閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′，使電流表半偏根據(jù)串聯(lián)分流的規(guī)律可知此時(shí)電阻箱的阻值等于電流表的內(nèi)阻由于S2閉合時(shí)，回路總電阻有所減小，實(shí)際上回路的總電流會有微小的增大，所以流過的電流比電流表的電流略大，由并聯(lián)的分流原理得R′＜Rg，即測量值偏小。誤差分析第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五改裝電流表之前,必須知道電流表的兩個(gè)參數(shù)：一是滿偏電流Ig，二是電流表的內(nèi)阻Rg。如圖所示是測定電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路。電流表的內(nèi)阻約在100Ω左右，滿偏電流為500μA。實(shí)驗(yàn)過程中，先斷開S2，合上S1，調(diào)節(jié)R，使電流表G指針滿偏；然后保持R不變，合上S2，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半時(shí)，可以認(rèn)為流過R′的電流也等于Ig/2，由此得Rg=R′,讀出R′即得RgGR′RS1S2（1）實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻為A、電阻箱，阻值范圍0～

10ΩB、電阻箱，阻值范圍0～

9999ΩC、電位器，阻值范圍0～200ΩD、電位器，阻值范圍0～20kΩR應(yīng)選用

R′應(yīng)選用BD第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五GR′RS1S2（2）如果按正確的步驟測得的R′為100Ω，要把這個(gè)電流表改裝成量程為0.6A的電流表，則應(yīng)并聯(lián)的分流電阻是Ω（3）任何測量都會有誤差。試分析：用上述方法測電流表內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值偏大還是偏小？根據(jù)電流表的測量值數(shù)據(jù)改裝成的電流表測量時(shí)，其讀數(shù)比實(shí)際電流偏大還是偏小？（4）在測定電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為“流過R′的電流也等于Ig/2”的條件是（5）為了減小測定電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法可行的是（）A、R選用更大阻值的電位器B、R選用較小阻值的電位器C、選用電動勢大的電源D、選用電動勢小的電源

第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五含電容器電路的分析1、電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此支路上無電壓降低，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓R1R2R3R4C如圖（1）電容器兩極間的電壓等于路端電壓（2）電容器兩極間的電壓等于R4兩端的電壓R1R2R3R4C（1）（2）第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五2、電路中的電流、電壓變化時(shí)，將會引起電容器的充、放電，如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它并聯(lián)的電路放電。例、如圖所示電源電動勢E=10V，內(nèi)阻可忽略，R1=4Ω，R2=6Ω，C=30μF，求：（1）S閉合后，電路穩(wěn)定時(shí)通過R1的電流（2）S原來閉合，然后斷開，求這個(gè)過程中流過R1的電流R1R2CSE第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五閉合電路的功率關(guān)系電源的總功率：P總=IE=IU外+IU內(nèi)=E2/（R+r）（純電阻適用）電源的輸出功率：P出=IU外=I2R=U2/R（純電阻適用）電源內(nèi)部消耗功率：P內(nèi)=I2r電源的效率：η=P出/P總=U外/E