高中物理竞赛辅导专题-电路分析
全国中学生物理竞赛纯电阻电路的简化和等效变换
例析物理竞赛中纯电阻电路的简化和等效变换李进山东省邹平县第一中学计算一个电路的电阻，通常从欧姆定律出发，分析电路的串并联关系。
实际电路中，电阻的联接千变万化，我们需要运用各种方法，通过等效变换将复杂电路转换成简单直观的串并联电路。
本节主要介绍几种常用的计算复杂电路等效电阻的方法。
1、等势节点的断接法在一个复杂电路中，如果能找到一些完全对称的点（以两端连线为对称轴），那么可以将接在等电势节点间的导线或电阻或不含电源的支路断开（即去掉），也可以用导线或电阻或不含电源的支路将等电势节点连接起来，且不影响电路的等效性。
这种方法的关键在于找到等势点，然后分析元件间的串并联关系。
常用于由等值电阻组成的结构对称的电路。
【例题1】在图8-4甲所示的电路中，R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R ，试求A、B两端的等效电阻R AB。
模型分析：这是一个基本的等势缩点的事例，用到的是物理常识是：导线是等势体，用导线相连的点可以缩为一点。
将图8-4甲图中的A、D缩为一点A后，成为图8-4乙图。
3R 。
答案：R AB =8【例题2】在图8-5甲所示的电路中，R1 = 1Ω，R2 = 4Ω，R3 = 3Ω，R4 = 12Ω，R 5 = 10Ω ，试求A 、B 两端的等效电阻R AB 。
模型分析：这就是所谓的桥式电路，这里先介绍简单的情形：将A 、B 两端接入电源，并假设R 5不存在，C 、D 两点的电势相等。
因此，将C 、D 缩为一点C 后，电路等效为图8-5乙对于图8-5的乙图，求R AB 是非常容易的。
事实上，只要满足21R R =43R R的关系，该桥式电路平衡。
答案：R AB =415Ω 。
【例题3】在如图所示的有限网络中，每一小段导体的电阻均为R ，试求A 、B 两点之间的等效电阻R AB 。
【例题4】用导线连接成如图所示的框架，ABCD 是正四面体，每段导线的电阻都是1 。
求AB 间的总电阻。
高中物理竞赛专题之电学专题(共15张PPT)
uc
exp(
t) RC
i exp( t )
R
RC
i exp( t )
R
RC
一、有关电路的计算
1、电阻的计算
例1：一电缆的芯线是半径为 r1的铜线，在铜线外包一层同轴的
绝缘层，绝缘层的外径为r2，电阻率为ρ，在绝缘层外又用铅层
保护起来。当电缆在工作时，芯线与铅层之间存在着径向漏电 电流。试求长为l 的这种缆线的径向漏电电阻。 分析：由于漏电电流沿径向通过不同截面的圆柱，因此绝缘层 的电阻可视为无数圆柱薄层的电阻串联而成。
dl dR ρ πr 2
Ldr (r2 r1 )r 2
R
dR
r2
Ldr
r1 (r2 r1 )r 2
L r1r2
当r1 r2 r时
R
L
r 2
L S
r1
r
r2
O
l dl
几何关系：r r1 r2 r1
l
L
Ldr dl
r2 r1
电压U，求两球壳间的电流。
解：在两金属球壳间取半径为r的球面，则穿过此面的电流为
I j4r 2 j E KE 2
E I / 4K
r
而两金属球壳间的电势差
b
2d I / 4K
Ib
U a Edr d
dr
ln
r
4K a
I [ U ]2 4K
ln(b / a)
一、有关电路的计算
流由接触点流入地内，高地面水平，土地的电阻率为ρ，当人走
近输电线接地端，左右两脚（间距为l）间的电压称为跨步电压.
高中物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题
教案纸科目名称物理审批意见：课题恒定电流专题学生姓名任课教师温健平学生年级高二授课日期年月日时至时授课形式□AA □AB讲授内容专题一：等效电路图的画法电路化简原则①无电流的支路化简时可去除；②凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）③等电势的各点化简时可合并；④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路，沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形；⑦理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；⑧电压稳定时电容器可认为断路．一、简化电路的具体方法1．支路电流法：电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1：试判断图1中三灯的连接方式。
2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。
然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2：判断图2各电阻的连接方式。
【解析】（1）将节点标号，四个节点分别标上1、2。
（2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
（3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。
（4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。
二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。
注意点：（1）给相同的节点编号。
（2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3：由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为_______Ω。
式就表现出来了。
物理竞赛题及答案
物理竞赛辅导---电学（1）★解电学题的关键．．：懂．电路。
例题1、 如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A 1、A 2、和A 3的内阻均可忽略，它们的读数分别为I 1、I 2和I 3，则I 1:I 2:I 3=___3:2:2___。
2、如图2所示电路，电源的电压U=10V ，电阻R 1=5Ω，R 3=R 4=10Ω，R 2=10Ω，电流表的内阻忽略不计。
则电流表的示数 1.5A 。
3、如图所示电路，当开关闭合后，两灯泡L 1、L 2均发光但未达到额定功率，现将变阻器触片向上移动一段适当的距离（变化足够大，但不会使任何一个器件被烧坏），写出对于L 1、L 2亮度变化以及电流表的读数变化情况的分析结果。
答：(1)L 1将 ▲ （填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”）。
(2) L 2将 ▲ （填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”）。
(3)电流表示数将 ▲ （填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。
（1）变暗 （2）变亮 （3）减小 ？学以致用1、如图所示的电路中，R 1，和R 2的连接是____串_____联。
若电源电压为6伏，电压表的示数为2V ，则R 1两端的电压为___4V____。
2、如图2所示的电路A 、B 间电压保持不变，电阻R 1、R 2为定值电阻，若断开开关S ，甲、乙均为电流表，两表的示数之比为3：4；若闭合开关S ，甲、乙均为电压表，则两表的示数之比是（ B ）A ．4：3B ．3：4C ．3：7D ．4：73、如右图所示，电压表示数为6V ，电流表示数为0．2A ，若图中虚框内有两只电阻，其中一只电阻R l =l0Ω，则另一只电阻R 2的阻值及其与R l 的连接方式，下列说法中正确的是（ C ）A 、R 2=10Ω与R l 串联B 、R 2=20Ω与R 1并联C 、R 2=20Ω与R l 串联D 、R 2=10Ω与R l 并联 4、如某人设计了下图所示电路，电路中变阻器的总阻值与电阻R 的阻值相同，电源电压恒定，当他将滑片P 从a 端滑到b 端的过程中，所看到的现象是（ C ）A ．电流表的示数逐渐变大B ．电流表的示数逐渐变小图2C ．电流表的示数先减小，然后增大到原值D ．电流表的示数先增大，然后减小到原值6、如图所示电路中，电源电压不变，开S 闭合，灯 L 1和L 2都正常发光．一段时后，突然其中一灯熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是 ( D ) A ．灯L 1短路 B ．灯 L 2短路 C ．灯 L 1断路 D ．灯L 2断路5、如图所示，用伏安法测电阻，有两种不同的电路，但由于电流表和电压表的影响均有误差。
高中物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题
教案纸科目名称物理审批意见：课题恒定电流专题学生姓名任课教师温健平学生年级高二授课日期年月日时至时授课形式□AA □AB讲授内容专题一：等效电路图的画法电路化简原则①无电流的支路化简时可去除；②凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）③等电势的各点化简时可合并；④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路，沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形；⑦理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；⑧电压稳定时电容器可认为断路．一、简化电路的具体方法1．支路电流法：电流是分析电路的核心。
从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。
例1：试判断图1中三灯的连接方式。
2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。
然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。
例2：判断图2各电阻的连接方式。
【解析】（1）将节点标号，四个节点分别标上1、2。
（2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。
（3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。
（4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。
【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。
在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。
二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。
注意点：（1）给相同的节点编号。
（2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。
例3：由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为_______Ω。
式就表现出来了。
高中物理竞赛辅导讲义-第篇-稳恒电流（精品）
高中物理竞赛辅导讲义第8篇 稳恒电流【知识梳理】一、基尔霍夫定律（适用于任何复杂电路） 1． 基尔霍夫第一定律（节点电流定律）流入电路任一节点（三条以上支路汇合点）的电流强度之和等于流出该节点的电流强度之和。
即∑I =0。
若某复杂电路有n 个节点，但只有（n −1）个独立的方程式。
2． 基尔霍夫第二定律（回路电压定律）对于电路中任一回路，沿回路环绕一周，电势降落的代数和为零。
即∑U =0。
若某复杂电路有m 个独立回路，就可写出m 个独立方程式。
二、等效电源定理1． 等效电压源定理（戴维宁定理）两端有源网络可以等效于一个电压源，其电动势等于网络的开路端电压，其内阻等于从网络两端看除源（将电动势短路，内阻仍保留在网络中）网络的电阻。
2． 等效电流源定理（诺尔顿定理）两端有源网络可等效于一个电流源，电流源的电流I 0等于网络两端短路时流经两端点的电流，内阻等于从网络两端看除源网络的电阻。
三、叠加原理若电路中有多个电源，则通过电路中任一支路的电流等于各个电动势单独存在时，在该支路产生的电流之和（代数和）。
四、Y−△电路的等效代换如图所示的（a ）（b ）分别为Y 网络和△网络，两个网络中的6个电阻满足一定关系时完全等效。
1． Y 网络变换为△网络122331123R R R R R R R R ++=， 122331231R R R R R R R R ++=122331312R R R R R R R R ++=2． △网络变换为Y 网络12311122331R R R R R R =++，23122122331R R R R R R =++，31233122331R R R R R R =++五、电流强度与电流密度 1．电流强度 （1）定义式：q I t∆=∆。
（2）宏观决定式：U I R=。
（3）微观决定式：I neSv =。
2．电流密度在通常的电路问题中，流过导线截面的电流用电流强度描述就可以了，但在讨论大块导体中电流的流动情况时，用电流强度描述就过于粗糙了。
高中物理竞赛中不平衡电桥电路的几个分析方法
在这 种情况 下 ，用基 尔霍 夫 定 律 来 计 算 就 很 复 杂 ，而 应用 戴维 南定理 就 比较 方便 ．
② 戴维 南定 理 的 ２个 关键 步 骤 ：求开 路 电压 Ｕ曲 和 等效 电阻 Ｒ曲，在 计 算 开 路 电压 时 ，必 须 注 意 代 替含 源二端 网络 的等 效 电压 源 的极 性 与 开 路 电压 ｕ曲保持 一 致 ，如 果 求得 的 【，西是 负 值 ，则 电动 势 的 极性 与 图 ５中的相反 ；而求等 效 电 阻 Ｒ曲时 ，必须 将 网 络 内的各个 电源除 去 ，仅保 留电源 内阻．
例 ５ 用 Ｙ一△ 等 效 变 换 的 方 法 求 解 例 １中 电阻 Ｒ 、Ｒ。上 的 电 流 、Ｊ。．
因图 １中 Ｒｚ、Ｒ 、 析 Ｒ 为 △ 形 接 法 ，
用 Ｙ一△ 等效 变 换 法 将 此 △ 形接 法 变 换 成 Ｙ 形 接 法 ， 如 图 １１所 示 ，则 对 应 的 Ｙ 接法 中等效 电阻为
如 图 ６，将 图 中 另 ２ 析 个 节 点 ｃ、ｄ标 出 ，各 个 电 阻 上 的 电 流 方 向 如 图 所 示 ． 设 ｄ 接 地 ，则 一 ０， 一 １２ Ｖ，则各 支路 电流用 节 点 电位可表 示 为
图 ６
图 ３
图 ４
再 求等 效 电阻 Ｒ曲，这时将 电源 电动 势 除 去 ，如 图
设 Ｒ 与 Ｒ。的电流 为 Ｊ ，Ｒ。与 Ｒ 的电流 为 Ｊｓ ，则
ｕ 一Ｉ 。Ｒ 一Ｉ。 Ｒ ＝＝＝ －鲁 Ｒ。一 Ｒ 一
（
× １２一
× ｌ２） Ｖ ＝ ５ Ｖ．
即等效 电源 的电动势 为 一５ Ｖ．
６ ６
该点 和零 电位 点之 间的 电压值 ．
例 ３ 用节 点 电位 法 求 例 １ 中 理 想 电 流 表 ④ 的 读 数．
高中物理竞赛辅导专题 电路
负载
导线
电源
开关（辅助设备）
欧姆定律 I
R 导体中的电流跟导
体两端的电压成正
U 比，跟导体的电阻 成反比。
公式：
U I R
电功 I
电流所做的功叫电功。
R
电流通过用电器做功，
把电能转化为其它形式
的能。电功跟电流、电 U
压及用电时间成正比。
公式： A IUt 对于纯电阻电路，还有：A I 2 Rt
R3
R4
第二定律（回路电压定律）：对于电路中的任一
闭合回路，各段电压的代数和为零。即ΣU=0
休息，
休息一会儿！
R1
a I I2 I1 R2
的特点是从外部流入
b 电路的电流分散流过 各用电器后再汇合。
故有：
I1 I 2 I
U2 U
而各用电器都直接接在相同的两点间，故有： U1 U 2 U
并联电U 2 U
R1
a I I2 I1 R2
并联电路的总电阻 R与分电阻的关系：
U1 U 2 U
串联电路 I R1 I1 U1 U U2 R2 I2 b
I1 I 2 I U1 U 2 U
a
串联电路的总电阻：
U R I U 1 U2 I I U U 1 2 I1 I 2
故： R R1 R2
并联电路 U1 左图的两个电阻的联 接方式为并联。并联
U A t R
2
电功率 I R
电流在单位时间内所做
的功叫电功率。它描述
的是电流做功的快慢。
U 由
A P t
得：
P IU
对于纯电阻电路，还有：P I 2 R
高中物理专题练习电路的动态分析
电路的动态分析例1.在如图所示的电路中，R1，R2和R3皆为定值电阻，R4为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R4的滑动触头向图中a端移动时()A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小【答案】D例2.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电路中O点接地，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，M、N两点电势变化情况是（）A．都升高B．都降低C．M点电势升高，N点电势降低D．M点电势降低，N点电势升高【答案】B例3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是：（）A．V变大、A1变大、A2变小B．V变大、A1变小、A2变大C．V变小、A1变大、A2变小D．V变小、A1变小、A2变大【答案】C例4.为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在．如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，A，B接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I，A，B两端的电压U将()A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大【答案】C例5.（多选）在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是()A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变吗D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变【答案】ACD同步练习：1.在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则()A．A灯变亮，B灯变亮，C灯变亮B．A灯变亮，B灯变亮，C灯变暗C．A灯变亮，B灯变暗，C灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮【答案】D2.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1，R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器，当R2的滑动触头在a端时闭合开关S，此时三只电表A1，A2和V的示数分别为I1，I2和U，现将R2的滑动触头向b端移动，则三只电表示数的变化情况是()A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小【答案】B3.如图所示，R4是由半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是() A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小【答案】A4.在如图所示的闭合电路中，当滑片P向左移动时，则()A．电流表示数变大，电压表示数变大B．电流表示数变小，电压表示数变大C．电流表示数变大，电压表示数变小D．电流表示数变小，电压表示数变小【答案】C5.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为其内阻，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则()A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻的电压变大【答案】B6.如图所示电路中，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，A，B两灯亮度的变化情况为()A．A灯和B灯都变亮B．A灯和B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮【答案】B7.如图所示电路中，A，B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动片向下滑动，则()A．A灯变亮B．B灯变亮C．总电流变小D．R1上消耗功率变大【答案】D8.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器. 酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比【答案】B9.（多选）如图所示电路中，电源电动势为12 V，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2 V，在这一过程中()A．通过R1的电流增大，增大量为B．通过R2的电流减小，减小量小于C．R2两端的电压减小，减小量为ΔU D．路端电压增大，增大量为ΔU【答案】AB14.在如图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()A．电流表变大，电压表变大B．电流表变小，电压表变大C．电流表变大，电压表变小D．电流表变小，电压表变小【答案】B15.（多选）如图所示，电源内阻不可忽略，已知R1为半导体热敏电阻，R2为锰铜合金制成的可变电阻，若发现灯泡L的亮度变暗，可能的原因是()A．R1的温度逐渐降低B．R1受到可见光的照射C．R2的阻值逐渐增大D．R2的阻值逐渐减小【答案】AD二、多选题16.如图所示，电路中当可变电阻R的阻值增大时()A．通过R1的电流I增大B．通过R1的电流I减小C．A，B两点间的电压增大D．A，B两点间的电压减小【答案】BC17.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()A．小灯泡L1，L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表的读数变小，电压表的读数变大D．电流表的读数变大，电压表的读数变小【答案】BC18.如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是()A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗【答案】BD19.（多选）如下图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是()A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．各灯两端电压在灯多时较低C．通过电池的电流在灯多时较大D．电池输出功率灯多时较大【答案】ABC22.（多选）如图，电源内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，下列判断正确的是()A．若R1断路，两表的读数均变小B．若R2断路，两表的读数均变小C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大D．若R4断路，两表的读数均变大【答案】CD。
高二物理竞赛课件深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的电压放大倍数
dIIO /dT均为零，且无任何内部噪声。
9
2. 理想运放工作在线性区的特点
深度负反馈条件下四种组态负 反馈放大电路的电压放大倍数
深度负反馈条件下四种组态负反馈放大电路的 电压放大倍数
反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
Auf 或 Ausf
Auf
U o U i
U U
o f
1 Fuu
Ausf
U o U s
1 Fiu
1 Rs
Auf
U o U i
1 Fui
RL'
Ausf
+
uI
T1
I
+VCC R3
T2 R2
R4
T3 +
+
uF -
R5
+
u- o
•
•
Auf
Uo
•
Ui
1
•
Fuu
1
R4 R2
-VCC
1 100 11 10
4
[例] 电路如图所示。（1）判断电路中引入了哪种组态的交流负
反馈；
（2）求出在深度反馈条件下的
•
Af
和
•
Auf
。
解：（1）图中所示电路为
两级共射放大电路，U•o
Rc3
Au
U o U i
Re1
Rf Re1Re3
Re3
(Rc3
高中物理竞赛培训第十九讲电路.
高中物理竞赛培训第十九讲 电路一．知识网络或概要 1、电流强度：tq I =；I=nqvS 2、电阻定义式：IU R =（R 是由导体本身的因素决定，与加在导体两端电压及通过导体的电流强度无关）。
3、电阻定律：SL R ρ= 4、电阻率与温度的关系：)1(0at t +=ρρ （a 为电阻率的温度系数，温度t 变化不大）5、欧姆定律：RU I =（此式只适用于金属导电和均匀分布的电解液导电，对非线性元件（如灯丝、二极管等）和气体导电就不适用了。
6、电功和电热：IUt U It qU W =⋅== 焦耳定律：Rt I Q 2=7、串联电路和并联电路：（1）串联电路：特点： ====321I I I I +++=321U U U U等效总电阻： +++=321R R R R电流分配规律：R U ∞I R U R U R U ==== 332211功率分配规律：R P ∞2332211I R P R P R P ====（2）并联电路：特点： ===321U U U +++=321I I I I等效总电阻： +++=3211111R R R R 电流分配规律：RI 1∞ U R I R I R I ==== 332211功率分配规律：RP 1∞2332211U R P R P R P ==== 8、含源电路的欧姆定律当导体内部有电源时，其电流与电压的关系服从另一规律，称为含源电路欧姆定律。
如图所示，电路中每一点都有稳定的电势，任意两点间都有稳定的电势差。
假定电流方向为从a 到b ，则经过E 1后，电势降低E 1欧姆定律为：baU Ir E IR Ir E U =-+---2211IR Ir Ir E E U U b a +++-=-2121注意：（1）ba U U -就是表示从a 到b 电势降低的值。
（2）电路元件上的电势降的正、负符号规定。
当支路上电源电动势的方向（规定从电源的负极指向电源正极）和走向一致时，电源的电势降为电源电动势的负值（电源内阻视为支路电阻），反之取正值。
高中物理电路分析教案
高中物理电路分析教案【教学目标】1. 了解电路中电流、电压、电阻的基本概念和关系。
2. 掌握用欧姆定律和基尔霍夫定律分析电路的方法。
3. 能够解决简单的串、并联电路问题。
【教学重点】1. 欧姆定律的应用。
2. 基尔霍夫定律的应用。
3. 串、并联电路的分析方法。
【教学难点】1. 掌握基尔霍夫定律的应用方法。
2. 理解串并联电路问题的解决过程。
【教学过程】一、导入（5分钟）教师通过引入实际生活中的电路问题，引起学生对电路的兴趣，激发学生的学习热情。
二、概念讲解（15分钟）1. 介绍电路中的电流、电压、电阻的概念及其关系。
2. 讲解欧姆定律，即电流等于电压与电阻的比值。
三、欧姆定律实验操作（20分钟）教师通过实验展示欧姆定律的应用，让学生亲自操作测量电路中的电流、电压和电阻。
四、基尔霍夫定律讲解（15分钟）1. 讲解基尔霍夫第一定律和第二定律的概念和应用。
2. 通过实例演示如何用基尔霍夫定律分析复杂电路。
五、练习与讨论（20分钟）教师出示练习题，让学生独立思考并解答问题，然后开展讨论，分享解题思路和方法。
六、串并联电路分析（15分钟）1. 讲解串、并联电路的特点和分析方法。
2. 通过实例演示如何解决串、并联电路问题。
七、总结与拓展（10分钟）1. 教师总结本节课的重点知识。
2. 引导学生思考如何应用电路分析知识解决生活中的问题。
【教学反馈】布置作业，让学生用欧姆定律和基尔霍夫定律分析电路问题，并在下节课分享解决过程。
【板书设计】1. 电路分析2. 欧姆定律：I=V/R3. 基尔霍夫定律：ΣI=0，ΣV=04. 串联电路5. 并联电路【教学资源准备】1. 实验材料：电路板、电源、电阻、导线等。
2. 练习题目3. PPT课件【教学心得】通过本节课的教学，学生可以初步掌握电路分析的基本方法，理解电路中电流、电压、电阻之间的关系，为后续学习打下基础。
在教学中，要注重引导学生动手操作，培养学生的实践能力和解决问题的能力。
[荐]高中物理：动态电路分析-必考知识点+例题解析
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【下载后获高清完整版-优质文档】高中物理：动态电路分析-必考知识点+例题解析1.电功与电功率⑴电功：电场力移动电荷所做的功称为电功，将电荷q移动了电势差为U的位置，这是计算电功的基本公式，适用于一切电功的计算，电场力做了多少功，就有多少电势能（电能）转化为其它形式的能；电功的单位是焦耳（J），1度=1kW·h=J；⑵焦耳定律：当电路是纯电阻电路时，因为所以有，这是纯电阻电路的电功计算公式，也称为焦耳定律，此时电场能全部转化为内能，注意，当U≠IR时，不能用焦耳定律计算电功，比如含电容或者电感器件的电路，此时计算的是转化的内能，电功除了转化成内能，还转化成其它形式的能量；⑶电功率：单位时间内电场力做的功，，对于纯电阻电路，.[例1]如图，在输入电压U恒定的电路上，将用电器L接在AB两端时消耗的功率是9W，将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4W，则AC、BD两根输电线上消耗的功率是多少？分析：由可知，两种情况下电路中的电流而电压U固定，两种情况下的电阻比值即所以2. 闭合电路的欧姆定律⑴，适用于纯电阻电路;上式变形，得；E为电源的电动势，即非静电力做功产生的电势差；为电源内阻r造成的电势降落，称为路端电压，外电路上的电势降落；R称为负载，外电路中消耗电能的元件；r称为电源内阻，电源内部消耗电能的等效电阻；⑵闭合电路的U-I图：，以为横坐标，U为纵坐标，作图显然，U-I图为斜率为负的一条直线，纵轴的截距等于电源电动势E，横轴的截距等于短路电流Im，斜率等于电源内阻r；⑶闭合电路的功率①电源总功率：，电源的消耗功率，如果为纯电阻电路，则；②电源内阻消耗功率：，电源的发热功率；③电源的输出功率：，即外电路消耗功率,如果是纯电阻电路，则；④电源的效率：，如果是纯电阻电路，则;⑤输出功率与外电阻之间的关系：当R=r时，，此时电源效率η=50%; 当R<r时，随着R的增大而增大，直至接近最大值；当R>r时，随着R的增大而减小，显然对，都有两个R值与之对应，且（韦达定理），较大的R对应较高的效率。
高中物理电路分析最值专题训练
高中物理电路分析最值专题训练1. 引言电路分析是高中物理研究中重要的内容之一，它涉及到电流、电压、电阻等基本概念的掌握和运用。
在电路分析中，最值问题是一类常见的题型，它要求我们找出电路中某个元素的最大值或最小值。
本文将介绍高中物理电路分析中的最值问题，并提供一些专题训练来帮助学生巩固相关知识。
2. 最值问题的解决方法在解决电路分析中的最值问题时，我们可以采用以下简单策略：- 通过观察电路图，分析元件的连接方式和特点；- 利用基本公式和电路定律，建立有关电流、电压和电阻等的方程；- 对方程进行求导、代入数值或利用一些方法进行简化，从而确定最值。
3. 最值问题的专题训练下面是一些高中物理电路分析最值问题的专题训练，供学生进行练和复：1. 电路中有若干个电阻，如何确定其中某个电阻消耗的功率最大？2. 在由电池和电阻组成的电路中，如何确定电阻上的电压最小？3. 电路中有若干个电和电阻，如何确定某个电充电或放电的时间最短？4. 在由电源、电感和电阻组成的电路中，如何确定电感上的电压达到最大？5. 电路中有若干个电阻和电感，如何确定某个电感储存的能量最大？通过反复练和思考这些专题训练，学生将更好地掌握电路分析中的最值问题，并在解题过程中培养逻辑思维和分析能力。
4. 结论高中物理电路分析最值问题是一个需要理解电路基本概念和运用定律的重要内容。
通过合理的分析和求解方法，学生可以迅速解决这类问题。
通过进行专题训练，学生可以巩固知识，提高分析和解决问题的能力。
希望本文的介绍和专题训练能对学生的学习有所帮助。
高中全国物理竞赛真题及答案解析
高中全国物理竞赛真题及答案解析是一项重要的学科竞赛活动，它通过考察学生对物理知识的掌握和应用能力，促进了学生的学科学习和科学研究的能力培养。
本篇文章将选取近几年的真题，结合详细的答案解析，帮助读者更好地理解物理知识和解题思路。
第一道题目是关于电磁感应的，题目要求给出由下向上看一个磁铁掉入一个无电阻导体圆环中的电流变化情况。
通常，当磁铁下落时，磁场通过圆环会产生感应电流，导致圆环中电流的变化。
解答这道题目的关键是根据楞次定律解读电流变化的规律，即根据磁场引起的感应电动势方向和电流方向的关系，得出图像随时间变化的规律。
第二道题目是有关光的干涉与衍射的。
题目要求举出光的干涉与衍射的实例，并解释干涉和衍射现象的成因。
这里可以以双缝干涉和单缝衍射为例，解释光的波动性和干涉、衍射现象的物理原理。
第三道题目是关于电路中的电流的分布。
题目要求解释为什么电流在串联电路中恒定不变，而在并联电路中会发生分流。
对于这道题目，可以从欧姆定律和基尔霍夫定律的角度进行解答，说明电路中电流的守恒和发生分流的原因。
第四道题目是有关磁感应强度和电流的关系。
题目要求解释为什么电流越大，磁感应强度越大。
这里可以通过比较法拉第电磁感应定律和安培定律的表达式，说明电流大小和磁感应强度的定量关系。
第五道题目是关于光的折射的。
题目要求解释光线在折射界面上的折射规律，并给出典型的折射现象。
这里可以通过斯涅尔定律的表达式和实例，解释光的折射现象和规律。
通过对这五道题目的解析，我们可以看到真题的题目涉及的知识点广泛且深入，需要考生对物理知识有扎实的基础和理解，还需要掌握物理公式的运用和解题技巧。
此外，物理竞赛还要求学生具备对物理问题的分析和解决能力，培养了学生的科学思维和实践能力。
作为一种科学竞赛形式，对学生的知识储备、思维逻辑和解决实际问题的能力要求较高。
通过参与物理竞赛，学生可以进一步发现和培养自己在物理学科方面的潜力，提高自己的科学素养和学科学习的动力。
专题15 串、并联电路分析-2017-2018学年高二物理专题
一：专题概述 串、并联电路的特点二：典例精讲1．串联、并联及混联电路的分析 典例1：一个型电路如图所示，电路中的电阻，，．另有测试电源，电动势为、，内阻忽略不计，则（ ）A. 当、端短路时，、之间的等效电阻是 B. 当、端短路时，、之间的等效电阻是C. 当、两端接通测试电源时， 、两端的电压为D. 当、两端接通测试电源时，、两端的电压为【答案】ACB、当端短路时，电阻串并联关系为、并联，然后与串联，间等效电阻即总电阻，故B项错误；C、两端接在电动势为电源两端，电路由和串联，两端电压为两端电压，大小为，故C项正确；D、两端接在电动势为电源两端，电路由和串联，两端电压为两端电压，大小为，故D项错误。
典例2：滑动变阻器R和定值电阻R0接成分压器电路，如图所示。
已知定值电阻R0上的电压是输入电压U的一半，那么，滑动变阻器上滑键P的位置应在滑动变阻器全部线圈的（）A. 中点位置B. 中点偏上C. 中点偏下D. 无法判定【答案】B2．带传感器电路的分析问题典例3：在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()．A．R M变大，且R越大，U增大越明显B．R M变大，且R越小，U增大越明显C．R M变小，且R越大，U增大越明显D．R M变小，且R越小，U增大越明显【答案】C三总结提升串、并联电路的分析1.串联电路串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.若n个相同的电阻串联,总电阻R总=nR.2.并联电路(1) 并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(2) n个相同的电阻并联,总电阻等于其中一个电阻的,即R总=R.(3) 两个电阻并联时的总电阻R=,当其中任一个增大(或减小)时,总电阻也随之增大(或减小).由此可知,多个电阻并联时,其中任一个电阻增大(或减小),总电阻也随之增大(或减小).3.无论是串联电路,还是并联电路,或者是混联电路,只要其中一个电阻增大(或减小),总电阻就增大(或减小).四提升专练1.(多选)在图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是()A. B. C. D.【答案】BD2.图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池两端电压恒定。
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要使R不随t而变，只需：
R101 R20 2 0
R10
10 l1
s
R20
20 l2
s
l1 20 2
l2
10 1
10 l11 20 l2 2 0
s
s
思考题：用电阻不计的两个金属片夹住半圆形电 阻接入电路，图甲中电流表读数为I，则图乙中电 流表读数为（ ）
A
A
U
U
甲
I
A.
4
I B. 2
RC
rb
RA RC RA RB
RC
rc
RA
RA RB RB
RC
例5、如图：已知R1＝4Ω， R2＝2Ω， R3＝2Ω，
R4＝4Ω， R5＝1Ω，求AB间的等效电阻。
R1 C R2
c R2
A
R5
B
Rc
b
R3 D R4
Ra
Rd
R4
a
d
解：将A、C、D间的Δ电路变换为acd星形电路。
ra
R1 R3 R1 R3
R2＝2Ω， R3＝3Ω， R4
B
＝3Ω， UAB＝12v，C＝ 1.0×10－8F，求电容所
带电量Q。
分析：关键是要求出电容器两端的电压UEF。可 取B为零势点，先求出UE及UF，由UEF＝UE－UF 可得UEF，再由Q＝C UEF可得带电量Q。
三、基尔霍夫方程组
R1 R2
I
A
I1 I5 I－I1
阻为R，求：（1）ROA ；
O
（2）RAB
A
(1)AO接入电路时，由于电路关于AO所在直线对称， C、D是等势点。6和8、4和5、1和3都是并联关系。
6 C
4
7
B A
1
O
8
5 2
A
D
3
2 O
1
4
C 3D 5
7
6 8
(2)AB接入电路时，电路变化如下：
6 C
B
4
7
1
O
8A
5 2
A
D
3
1
6
1
6
2
47
例7、如图为一个无穷方格电阻 丝网络的一部分，其中每一小段 电阻丝的阻值都是r，求：（1）
RAB ；（2） RAC。
再设电流从无穷远的四面八方汇 入网络，从B点流出，大小也是I， 则也必有I/4的电流流过AB段至点 B。则当有I的电流从A注入，同时 有I的电流从B流出时，应有 I/4+I/4=I/2的电流流经AB段，设此 时AB间电压为U，则：
高中物理竞赛辅导专题之
电路分析
一、电阻率 伏安特性曲线
1。电阻定律 R l
S
其中ρ为材料的电阻率，在温度不变，或变 化不大时，ρ可视为定值，只与材料有关。 但在温度变化时， ρ是温度的函数。
2。温度系数
电阻率随温度而变的关系是：
0 (1t) 当然： R R0 (1t)
其中， ρ0是0°C时材料的电阻率，α叫该材料 电阻率的温度系数。一般金属材料的温度系 数是正值。
乙
C. I D. 2I
二、电阻、电容构成的电路
例3、已知：R0＝2Ω，R1＝ R2＝ 7 Ω ，E＝3v， r=0.5 Ω，C=1.0×10-6F。求电容C的带电量(第一 个图要求分电键接“1”和“2”两种情况解)。
R1
R0
R1
R2
E2 1
r
C
E R0
C
r
R2
R3 E R4
A
C
R1 F R2
例4、如图，已知R1＝4Ω，
将两相同截面积的碳棒和铁棒串联起来，问这两棒
的长度之比为多少？
R1 R10 (11t)
分析:
R2 R20 (1 2 t)
R R1 R2
R R10 (11t) R20 (1 2 t)
R R10 R101t R20 R20 2 t
R (R10 R20) (R101 R20 2)t
1
I
)
5
R4
U
(I I1)R3 I 5 R5 I1 R1 06I1 2 I5 U 6I 源自I14I5 U 2I 6I1 I5 0
解得： U 11 I4
即：
11 RAB 4 ()
四、电路变换（Δ－Y变换）
B
RC
A
RB
RA ra
Ca
b
rb
等 价
条
rc 件
c
ra
RB RC RA RB
I/A
A 例1、“220v 100w”的白炽
0.4
灯A和“220v
60w”的白炽灯
B的伏安特性，
0.3
B 如图所示。求：
0.2
（12）若将两
灯并 串联在
12120v的电源
0.1
上时，两灯
实际消消耗
的功率。
0
50
100
150
200
U/v
例2、已知0°C时碳的电阻率为3.5×10－5Ω·m，铁 的电阻率为8.7×10－8Ω·m；碳的电阻温度系数为 －5×10-4/°C，铁的电阻温度系数为5×10-3/°C， 为了使一圆柱形长导体棒的电阻不随温度而变，可
B
5
3
8
1
6
2 A
3
7
2
BA
8
3
7 B
8
五、线型无限网络
C A
B D
例6、如图为阻值 都为r 的电阻构成 的单向无限网络 求：RAB
解：设RCD＝R，由于网络的无限性，有： RCD＝ RAB
r
A
C
Rr 2r R Rr
r B
r
R
R2 2Rr 2r2 0
解得：R (1 3)r
D
即： RAB (1 3)r
R5
8 7
rd
R3 R5 R1 R3
R5
2 7
rc
R1 R5 R1 R3
R5
4 7
R AB
r ab
11 4
五、对称电路
D B
A
C
2
D
例6、小正方形每边的电阻均 为r=8Ω，（1）若AB间的电 池的电动势为E＝5.7v，内阻
不计，求流过电池的电流。 （2）若用导线（不计电阻） 将C、D连通，求流过导线 CD的电流。
3
3
13
B
A
B
A
1
2
C
C
D
3
3
A
解：（1）将结点3 折开，易得：
B
1
2
R AB
1 2
4016 40 16
40 7
3
3 A
I E 1A R AB
B
1
2
A C
3 3
1
2
解：（2）将结点3 折开，易得：
B
RAB下 25.6
I 2 5.7 24 0.267(A)
D
25.6 40
B
练习、如图：图中8个电阻
UIr 2
U r I2
R AB
r 2
C AB
解：（2）当有电流I由A注 入网络时，流经AB的电流 为I/4，流经BC的电流为 I/12，当有电流I由无穷远 汇入网络从C流出时，流经 BC的电流为I/4，流经AB的 电流为I/12；
RI1＋I5
I－5I1－I5
B
R3 R4
例5、如图：已知R1＝4Ω， R2＝2Ω， R3＝2Ω， R4 ＝4Ω， R5＝1Ω，求AB 间的等效电阻。
解：设在AB间加U的电压时，各路电流如图所示，
I5方向未知，可随意标一个可能方向。 I1 R1 (I1 I 5) R2 U
有：
(
I
I
1)
R3
(
I
I
思考：将上题改
A
为双向无限网络，
分别求两图中A、
B两点间的电阻
RAB。
B
参考答案：
R AB
3
2 3
3r
AB
R AB
6
6
3r
多一个或少一个网络元对“无限网络”是没有 影响的。这就是解决线型无限网络问题的入手点。
五、面型无限网络
C
AB
解：(1)设有I的电流从A点 注入网络，流向四面八方 至无穷远，由网络在四个 方向上是对称的，故有I/4 的电流流过AB段；