专题六电路的分析问题【考纲要求】内容说明电流电动势电阻定律电阻的串联与并联电功电功率焦耳定律简单的逻辑电路逻辑电路设计和定量计算不作要求欧姆定律闭合电路欧姆定律【重点知识梳理】1．的定向移动形成电流。通过导体横截面积的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值称为电流，则有I＝。导线中的电场线保持与导线平行。电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功的大小。E=，其值也等于电源没有接入外电路时两极间的电压。2．电阻定律：导体的电阻R跟它的长度L成，跟它的横截面积S成。写成公式，则有。此式中的比例常数是，它与、有关。3．部分电路欧姆定律：导体中的电流I跟导体两端的电压U成，跟导体的电阻成。写成公式。其适用条件是。4．电功公式W＝。电热公式Q＝。在纯电阻电路中，WQ，在非纯电阻电路中，WQ。电功率公式P＝。热功率公式P＝。5．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成，跟整个电路的电阻成。（2）公式或。（3）路端电压的关系式。R增大，I，当R→∞（断路）时，I；R减小，I，当R＝0（短路），I。6．电源的有关功率和电源的效率：（1）电源的总功率P总=；（2）电源的输出功率P出＝；（3）电源的内部发热功率P热＝；（4）电源的效率＝。7．简单的逻辑电路（1）“与”门电路：。其电路符号。（2）“或”门电路：。其电路符号。（3）“非”门电路：。其电路符号。【分类典型例题】bAVEraR2R1R3图1题型一：直流电路的动态分析解决这类问题需要注意：按局部（R的变化）→全局（I总、U端的变化）→局部（U分、I分的变化）的逻辑思维进行分析推理。［例1］在如图1所示的电路中，滑动变阻器的滑动触点向b端移动时（）A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小B．电压表V和电流表A的读数都增大C．电压表V和电流表A的读数都减小D．电压表V的读数减小，电流表A的读数增大V1L1L3L2Pab图2V2Er［解析］滑动变阻器的滑动触点向b端移动时,R3接入电路中的阻值变大，使得I总减小，内电压减小，由U=E-Ir得外电压U外增大，即电压表读数增大。电阻R1中的电流减小，电压减小，电阻R2两端的电压（U2=U外-U1）增大，电流也增大，电阻R3中的电流（I3=I总-I2）减小，即电流表读数减小。答案：A。［变式训练1］在图2所示的电路中，观察三只小灯泡亮度变化和两只电压表变化情况，如果滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端，电压表V1示数变化的绝对值为△U1，电压表V2示数变化的绝对值为△U2，则下列说法正确的有（）ABR1R2R3ErR4图3A．L1、L3变暗，L2变亮B．L3变暗，L1、L2变亮C．△U1﹤△U2D．△U1﹥△U22.如图3所示电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是（）A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路题型二：电路中的能量转化解决这类问题需要注意：一是能量转化的方向问题；二是能量转化量的计算问题。［例2］环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量=3×103kg。当它在水平路面上以=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流=50A，电压=300V。在此行驶状态下，求：（1）驱动电机的输入功率P电。（2）若驱动电机能够将输入功率的90％转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值。（取10m/s2）（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其它条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0＝4×1026W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30％的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15％。［解析］（1）驱动电机的输入功率＝＝1.5×104W。（2）在匀速行驶时＝0.9＝＝，＝汽车所受阻力与车重之比＝0.045。（3）当太阳垂直电池板入射时，所需电池板面积最小，设其为，距太阳中心为的球面面积＝πr2若没有能量损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则=，设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为，则＝（1－30％）所以，由于＝15％，所以电池板的最小面积＝＝101m2。［变式训练2］LSREr图4M如图4所示，电源电动势＝14V，内阻＝1欧，小灯泡L标有“2V，4W”，电动机的内阻＝0.5欧，当变阻器调到＝1欧时，电灯和电动机正常工作。求：（1）电动机两端电压；（2）电动机输出的机械效率；（3）电源的总功率。题型三：伏安特