直流电路中常见问题分析

崔 勇●

江苏省东台中学(224200)

直流电路中常见问题分析

崔 勇●

江苏省东台中学(224200)

电学作为物理的重要知识点，其是物理高考的必考点.由于电学没有动力学那么的直观，因此学生在平常的学习中反映的问题较多，甚至看到电学的题目就望而却步.从根本上看分析电学问题的过程就是逻辑推理的过程，其一般都是从电学的基本公式进行解题.

直流电路作为电学中最基本的电路，其在高考电学问题中也是最为常见的，因此，对直流电路的分析越来越被重视.在高考复习中，学生往往在复习直流电路时抓不住重点，不知道哪些是直流电路中的常见问题，这往往会导致“做无用功”的现象的发生，其实直流电路中常见问题有三种，其分别为动态分析、功率的计算以及含容电路的分析.

一、直流电路的动态分析

直流电路的动态分析是一类比较难的电学题目，该题目的特点是一个量的改变引起整个电路中各部分量的改变.因此在分析此类问题时采用合适的方法是非常重要的，如若盲目的选项一个对象进行分析，往往会越分析越乱，陷入死循环.

图1

例1 如图1所示，调节R1，使V的示数减少ΔU，在此过程中( ).

A.C中的电荷量一定减少了ΔUC

B.UR2一定增加了ΔU

D.路端电压一定减少了ΔU

解析 选项A，通过分析电路可知，V测得的是电容器C的两端的电压，而由题干“V的示数减少ΔU”，即UC减少了ΔU，根据q=UC，得qC减少了ΔUC，故选项A是正确的；选项B、C，由电路图可知，电压表V测得的是R1两端的电压，根据V的示数减少ΔU，可知R1的阻值在变小，所以电路中电流在变大，根据ΔUR2+ΔUr=ΔU，得IR2在增加，UR2在增加，其一定小于ΔU，故选项B、C是错误的；选项D，由ΔUR2+ΔUr=ΔU得，路端电压的减少量小于ΔU，故选项D是错误的.因此本题选择A.

点拨 解决直流电路的动态分析的问题一般都是从引起电路变化的部分进行分析，通过先研究电路总电阻的变化，再判断路端电压和干路电压的变化，其解题精髓为“从局部变化到整体变化再到局部变化”.其中需要注意的是，对于引起电路变化的部分电路一般不能用欧姆定律直接分析.

二、直流电路中的功率计算

求直流电路中的功率看似很简单，但是往往学生的错误率比较高.其原因在于:1.没有选择最适合本题的功率公式；2.没有注意功率公式的适用条件用错公式.因此，学生在求解功率的问题时，要做到认真分析电路图和选择合适的公式.

例2 如图2所示，其中E=6V，r=0.5 Ω，R1=1.5 Ω，R2=4 Ω，P最大阻值为6 Ω，从左到右的过程中，求IR1max；IR1min；PR1max.

图2 图3

点拨 在画出等效电路的基础上进行解题可以极大程度降低解题的难度.因此，在求功率的时候，其一般步骤为:1.画出等效电路图；2.分析电路是纯电阻还是非纯电阻电路；3.选择合适的公式计算.

三、直流电路中的含容分析与计算

直流电路中含容，在电路稳定时该电路和普通的直流电路几乎是完全相似的，但是当电路中有变化时，此时电容器会充电或放电，这往往会引起电路中电流和电压的变化，从而给分析电路加深了难度.

图4

例3 如图4所示，E=4 V，r=1Ω，R1=R2=R3=4Ω，C=30μF.求(1)电流表读数；(2)电容的Q；(3)当S断开后，R1的电流方向.

点拨 电容器的充电和放电时要判断电容器两极板的电压的变化和极板所带电荷的电性是否变化.其中需要注意的是:1.当电路稳定时，要把电容器所在的支路看出断路；2.由于电容的单位比较多，因此当运用公式计算时，要注意单位的换算.

综上所述，在解决直流电路的问题时，其关键是对电路图的分析，如果是复杂的电路图可以画出其等效电路图进行分析，然后再选择公式进行解题.因此，教师在以后的教学中要注重对学生的分析电路能力的培养，学生在以后的学习和做题中要勤于总结解题方法.

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1008-0333(2016)34-0058-01