近三年四川省对口升学本章考点内容及考题分析本章复习的重点是应用支路电流法分析求解具有3支路的复杂直流电路;应用戴维宁定理分析和计算两网孔复杂直流电路;会对电压源和电流源两种电源模型进行等效互换。回路电流法一般用来求解支路多,回路也多,但网孔数少的复杂直流电路。由线性元件所组成的电路称为线性电路。......
2023-10-21
四川省对口升学简单直流电路考点及分析
【摘要】：近三年四川省对口升学本章考点内容及考题分析本章重点理解、掌握简单直流电路的基本分析方法及计算,而这些计算都是建立在许多重要概念的基础之上,所以要充分的理解本章所涉及的基本概念。
1.电阻器的串联。(D)
2.电阻器的并联。(D)
3.全电路欧姆定律。(D)
4.断路和短路。(B)
5.电池的联结。(B)
6.电位的含义、零电位点的规定。(B)
7.电路中各点电位的计算方法。(D)
8.惠斯通电桥。(C)
9.电阻混联电路。(C)
近三年四川省对口升学本章考点内容及考题分析
本章重点理解、掌握简单直流电路的基本分析方法及计算,而这些计算都是建立在许多重要概念的基础之上,所以要充分的理解本章所涉及的基本概念。本章复习的重点内容为闭合电路欧姆定律、电阻联接方式以及电路中点电位的计算;闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律的区别;电阻连接中各电阻间的相互关系及电压、电流关系;电路中某点电位的计算中路径与各元件两端电压的正、负极。综观近三年的高考试题,本章内容均有单独出题,以单项选择题、填空题、判断题的形式出现,主要考查对基本概念的理解和简单的计算,题目比较简单。
一、电动势
1.定义:衡量电源内部非静电力做功本领的物理量,将其他形式的能量转换为电能本领大小的物理量叫电源电动势。
2.定义式:在电源内部,非静电力将单位正电荷从电源的负极经电源内部移送到电源的正极时所做的功,叫电源的电动势,即
。
3.单位:伏特(V)。1 V=1 J/1 C,电动势为标量。规定方向:从电源的负极经电源内部指向电源的正极。
4.注意:电动势的大小由电源本身的性质决定,与外电路的情况无任何关系。
二、闭合电路的欧姆定律
1.内外电路:在闭合电路中电源内部的电路叫内电路,外部的电路叫外电路。
2.闭合电路欧姆定律:闭合电路内的电流与电源的电动势成正比,与整个电路的电阻成反比,即
。 式中,E,r是由电源自身决定的;R是由外电路结构决定的,外电路变化时,R随之变化,与之相应的电路中电流、电压的分配关系、功率等物理量发生变化。
三、端电压
1.概念:电源加在外电路两端的电压。
2.内外电压关系:U外+U内=E。
3.电路的三种状态
(1)通路:电流
, 路端电压U=E-Ir。
(2)断路:电流I=0,路端电压U=E。
(3)短路:电流
,路端电压U=0。
四、电源向负载输出的功率
1.电源向负载输出最大功率的条件:RL=r(内电阻与外电路负载电阻相等),这时称为负载与电源匹配。
2.电源的输出最大功率:
。
五、电阻的串联
1.定义:将电阻一个接一个地依次连接起来,就组成了串联电路。
2.特点
(1)电路中各处电流处处相等,即I1=I2=I3=…=In=I。
(2)串联电路的总电阻等于各个电阻之和,即R=R1+R2+R3+…+Rn。
(3)电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2+U3+…+Un。
(4)各电阻消耗的功率与电阻值成正比,即
。
3.电压表:将电流计串联一个大电阻可构成伏特表。伏特表串联一个大电阻,可扩大量程。
量程:UL=Ig(Rg+R)=
。
六、电阻的并联
1.定义:把几个电阻并列地连接起来,就组成了并联电路。
2.特点
(1)电路中各支路两端电压相等,即U1=U2=U3=…=Un=U。
(2)电路的总电流等于各支路的电流之和,即I=I1+I2+I3+…+In。
(3)并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和,即
。
(4)各电阻消耗的功率与电阻值成反比,即U 2=P1R1=P2R2=P3R3=…=Pn Rn。
3.电流表:将电流计并联一个小电阻可构成安培表。
量程:
。
七、电阻的混联
利用电路的等效变换进行计算。
1.利用电流的流向及电流的分合,画出等效电路图。
2.利用电路中各等电位点分析电路,画出等效电路图。
八、电阻的测量
1.伏安法
(1)电流表内接法(如图1-2-1所示):
,被测电阻比实际值略大,适用于被测电阻远大于电流表内阻的情况。
(2)电流表外接法(如图1-2-2所示):
,被测电阻比实际值略小,适用于被测电阻远小于电压表内阻的情况。
图1-2-1
图1-2-2
图1-2-3
2.惠斯通电桥法
(1)电桥平衡:桥支路的电流为零。如图1-2-3所示。
(2)电桥的平衡条件:对臂电阻值乘积相等或邻臂电阻阻值之比相等。
(3)被测电阻:
。
九、电路中各点电位的计算
1.电位:电路中某点的电位就是该点与零电位的电位差。计算某点的电位可以从该电位点出发通过一定的路径回到零电位点,该点的电位即等于此路径上全部电压降的代数和。具体应用要注意以下几点。
(1)绕行方向与电流方向一致时电阻上电压降为正,反之为负。
(2)绕行方向从电源正极到电源负极时电源电动势取正,反之为负。(www.chuimin.cn)
(3)UAB即参考方向由A向B绕行;UBA即绕行方向由B向A。
2.电压与电位的关系
(1)电压是不变的,它的大小与参考点选择无关,电位是相对的,它的大小与参考点选择有关;
(2)电路中两点间的电压等于该两点的电位之差:Uab=Va-Vb;
(3)Uac=Uab+Ubc。
【例1】 在如图所示的电路中,E=10 V,R0=1Ω,要使Rp获得最大功率,Rp应为( )
A.0.5Ω B.1Ω
C.1.5Ω D.0
【答案】 C
【解析】 本题主要考查电源向负载输出的最大功率。在解答该类题目时,要熟记电源向负载输出最大功率的条件:RL=R0(内电阻与外电路负载电阻相等)。本题中可以将0.5Ω看作是电源内阻的一部分,这样电源的内阻就是R0+0.5Ω=1.5Ω。
【例2】 将R1＞R2＞R3的三只电阻串联,然后接在电压为U的电源上,获得功率最大的电阻是( )
A.R1 B.R2 C.R3 D.R4
【答案】 A
【解析】 本题考查电阻串联电路中各电阻消耗功率与电阻的关系。由公式
及串联电路中电流处处相等可知,电阻值与功率成正比。即电阻越大获得的功率也越大。
【例3】 在如图所示的电路中,每只电阻均为3Ω,则A、B间的等效电阻为( )
A.1.5Ω B.9Ω
C.1Ω D.2Ω
【答案】 C
【解析】 本题考查电阻的连接中等效电阻的计算。在解答该类题目时一定要注意同一段导线所连接的两个点为等电位点,即可以看作是同一个点。该题中利用此规则即可看作三个电阻分别接在A、B两端,即三个电阻为并联关系。
【例4】 在如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=3Ω,E=6 V,内阻不计,I=0.5 A。当电流从D流向A时,UAC=________,UDC=_________;当电流从A流向D时,UAC=_________,UDC=_________。
【答案】 5 V 1.5 V 7 V -1.5 V
【解析】 本题考查对电位的理解。当电流从D流向A时,R2上电压为UR2=IR2=0.5×3=1.5(V),且R2的左端为“-”右端为“+”,UR1=IR1=0.5×2=1(V),且R1的左端为“-”右端为“+”;C点为零电位点,所以UAC为UR1与E的代数和,即UAC=-1+6=5(V),UDC即为电阻R2两端的电压,D点为高电位,即UDC=UR2=1.5 V。同理,当电流从A流向D时,只需考虑电阻上电压的方向,求代数和即可。
【例5】 电路如图所示,A点的电位为________。
【答案】 6 V
【解析】 本题主要考查对电位的分析和计算。求某一点的电位,即从该点出发经过一定路径回到零电位点。该题的主要思路是5Ω的电阻和8 V电源未形成回路,故无电流流过5Ω的电阻,即5Ω电阻的端电压为0。回路中的电流
,则1Ω上的电压为2 V,下端为“-”上端为“+”。则A点的电位为-2+8=6(V)。
一、单项选择题
1.电阻R1和R2并联,已知R1=2R2,且R2上消耗的功率为1 W,则R1上消耗的功率为( )
A.2 W B.1 W C.4 W D.0.5 W
2.有一电压表量程为50 V,内阻为2 kΩ,若要将其量程扩大到300 V,则应________的电阻。( )
A.串联10 kΩ B.串联12 kΩ C.并联10 kΩ D.并联12 kΩ
3.如图所示的电路中a、b两端的等效电阻是( )
A.7 R B.5 R C.R D.0.75 R
第3题图
第4题图
第5题图
4.如图所示的电路中,三只白炽灯A、B、C完全相同。当开关S闭合后,白炽灯A、B的亮度( )
A.A灯变亮,B灯变暗 B.A灯变暗,B灯变亮
C.A、B灯都变暗 D.A、B灯都变亮
5.如图所示的电路中,C点的电位为( )
A.0 B.9 V C.11 V D.-2 V
二、判断题(正确的选“A”,错误的选“B”)
1.利用基尔霍夫电压定律列回路电压方程时,所假设的回路电压绕行方向不会影响计算结果的大小。( )
2.电路中参考点改变后,各点的电位也将改变。( )
3.实际电源电动势等于电源两极间的电压。( )
4.电路中两点之间的电压与路径的选择无关。( )
5.在电阻分流电路中,电阻值越大,流过它的电流也越大。( )
6.伏安法测量电阻时采用电流表内接,测量结果偏大,适合于大电阻的测量。( )
三、填空题
1.电路中a、b两点间的电压Uab=6 V,若a点电位为0 V,则b点电位为________V。
2.有两个电阻分别为8Ω和2Ω,将它们串联起来接在20 V的电源上,则8Ω电阻两端的电压为________V,2Ω电阻两端的电压为_________V。
第3题图
3.如图所示的电路中,A、B间的等效电阻RAB=________Ω。
4.电阻R1与R2串联,已知R1∶R2=1∶2,则通过电阻R1的电流I1与通过电阻R2的电流I2之比为________,R1与R2两端的电压U1与U2之比为_________。
5.两根同种材料的电阻丝,长度之比为1∶5,横截面积之比为2∶3,它们的电阻值比为________;将它们串联时,它们的电压之比为_________,电流之比为_________;并联时,它们的电压之比为________,电流值比为________。
四、分析计算题
1.如图所示的电路中,已知电源电动势E=30 V,内阻不计,外电路电阻R1=240Ω,R2=R5=600Ω,R3=R4=200Ω。求通过电阻R1、R2、R3的电流。
第1题图
2.如图所示的电路中,已知电源电动势E=2 V,内阻不计,外电阻R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,R4=6Ω。求A、B、C、D四点的电位。
第2题图
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