直流电路与交流电路专题复习一、直流电路的动态分析与计算1、纯电阻直流电路动态分析例题：（2011年海南）如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表。

初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则（ ）A 、○V 的读数变大，○A 的读数变小B 、○V 的读数变大，○A 的读数变大C 、○V 的读数变小，○A 的读数变小D 、○V 的读数变小，○A 的读数变大解析：S 开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，○V 的读数变大，把R 1归为内阻，则R 3中的电压也增大，R 3中的电流也增大，R 3中的电压也增大，故正确答案为B 。

点评：当直流电路电路中的某一个电阻或某一段电路中的电阻的阻值发生变化，从而引起整个电路的电流、电压、电功率发生变化；分析方法是以电路的串并联知识和闭合电路欧姆定律为基础；基本思路和步骤是：从局部到整体再到局部，电阻变化分析是基础，干路电流分析是核心，内外电路电压变化是关键。

此类问题常表现在电路故障分析，滑动变阻器的触头移动和电路中的开关断开与闭合等所引起的电路变化问题。

针对练习1（2009年广东理科基础）如图所示是一实验电路图．在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是（ ）A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大解析：当滑片向b 端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小D 错。

根据总R E I =，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有外U Ir E +=，可知路端电压在减小，A 对。

流过电流表的示数为3R U I 外=，可知电流在减小，B 错。

根据r I P 2=,可知内阻消耗的功率在增大，C 错。

针对练习2(2001年上海)如图所示的电路中，闭合电键，灯L 1、L 2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（A ）（A ）R 1断路 （B ）R 2断路（C ）R 3短路 （D ）R 4短路解析：首先应对电路进行标准化，如图所示为其标准化后的电路。

当R 1断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L 2变暗，电流表的读数变小，而路端电压增大，所以L 1两端电压增大，灯L 1变亮，所以A 选项正确。

当R 2断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L 1变暗，而路端电压增大，所以L 2两端电压增大，灯L 2变亮，所以B 选项不正确。

当R 3短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L 1变亮，而路端电压减小，所以L 2两端电压减小，灯L 2变暗，因为总电流增加，而通过L 2的电流减小，电流表的读数变大，所以C 选项不正确。

当R 4短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L 1变亮，而路端电压减小，所以L 2两端电压减小，灯L 2变暗，因为总电流增加，而通过L 2的电流减小，电流表的读数变大，所以D 选项不正确。

2、含电容器的直流电路分析例题：一平行板电容器C ，极板是水平放置的，它和三个可变电阻及电源联接成如图所示的电路.今有一质量为m 的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升，可采用的办法是（ ）A.增大R 1B.增大R 2C.增大R 3D.减小R 2解析：要使油滴上升，就需要增大电场力，因为F 电=Uq/d ，d 和q都不变，故应使其两端U 增大，所以可选择增大R 3或减小R 2点评：此题为直流电路中的含容电路问题，解题的基本思路是：要正确画出等效电路，确定电容器两极间的电压是关键。

要领是：当电路稳定后，由于电容器所在的支路无电流，故电容器两极间的电压等于与之相并联的支路上的电压。

当电路中电流，电压变化时，会引起电容器充、放电，从而改变电容器两极间的电压和电容器所带的电荷量。

针对练习（2009年江苏物理）在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E ，电容器的电容为C 。

当闪光灯两端电压达到击穿电压U 时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定A ．电源的电动势E 一定小于击穿电压UB ．电容器所带的最大电荷量一定为CEC ．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大A R 1 L 1 L 2 R R RD ．在一个闪光周期内，通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析：分析此题时理解此电路的工作过程是解决本题的关键。

电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U 时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U ，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U 时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。

要使得充电后达到电压U ，则电源电动势一定大于等于U ，A 项错误；电容器两端的最大电压为U ，故电容器所带的最大电荷量为CU ，B 项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C 项错误；充电时电荷通过R ，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D 项正确。

3、直流电路的计算例题：（2008宁夏卷）一个T 型电路如图所示，电路中的电110R =Ω, 23120,40R R =Ω=Ω.另有一测试电源，电动势 为100V ，内阻忽略不计。

则A 、当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40ΩB 、当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40ΩC 、当ab 两端接通测试电源时， cd 两端的电压为80 VD 、当cd 两端接通测试电源时， ab 两端的电压为80 V解析：本题考查电路的串并联知识。

当cd 端短路时，R 2与R 3并联电阻为30Ω后与R 1串联，ab 间等效电阻为40Ω，A 对；若ab 端短路时，R 1与R 2并联电阻为8Ω后与R 3串联，cd 间等效电阻为128Ω，B 错；但ab 两端接通测试电源时，电阻R 2未接入电路，cd 两端的电压即为R 3的电压，为U cd = 4050×100V=80V ，C 对；但cd 两端接通测试电源时，电阻R 1未接入电路，ab 两端电压即为R 3的电压，为U ab = 40160×100V=25V ，D 错。

正确答案为AC 。

点评：直流电路的计算则要掌握串联的分压、并联的分流及串并联电路的规律，正确运用闭合电路欧姆定律，区分外电压和电动势，明确各种功率．针对练习：（2010年四川卷）如图所示，电源电动势015E V =。

内阻01r =Ω，电阻1230,60R R =Ω=Ω。

间距0.2d m =的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度1B T =的匀强磁场。

闭合开关S ，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度0.1/m s υ=沿两板间中线水平射入板间。

设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx ，忽略空气对小球的作用，取210/g m s =。

（1）当R x =29Ω时，电阻2R 消耗的电功率是多大？（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60︒，则R x 是多少？解析：⑴闭合电路的外电阻为4960306030292121=+⨯+=++=R R R R R R x Ω 根据闭合电路的欧姆定律3.014915=+=+=r R E I A R 2两端的电压为 6303.015)(2=⨯-=+-=r R I E U x VR 2消耗的功率为 6.060622222===R U P W⑵小球进入电磁场做匀速圆周运动，说明重力和电场力等大反向，洛仑兹力提供向心力，根据牛顿第二定律R v m Bqv 2= mg q d U =2， 由以上两式化简得v BRdg U =2 小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°，根据几何关系得d R =由以上各式代入数据得41.01004.0122=⨯⨯==v g Bd U V 干路电流为2.0204122===R U I A5412.04152=--=--=r I U E R x Ω4、非纯电阻直流电路分析例题：如图所示，直流电动机线圈的电阻为R ，电源内阻为r ，当该电动机正常工作时，电源路端电压为U ，通过电动机的电流为I ，则 （ ）A 、电动机内部发热功率为I 2R B 、电动机的机械功率为IUC 、电源电动势为I （R+r ）D 、电源的输出功率为IU+I 2R解析：电动机内部发热功率为I 2R ，选项A 正确；电动机的输入功率为IU ，电动机的机械功率为IU- I 2R ，选项B 错误；电源电动势等于U+Ir ，选项C 错误；电源的输出功率为IU ，选项D 错误。

点评：非纯电阻电路是指电路中含有电动机、电解槽等装置。

其特点是电路中消耗的电能(W=TUt )绝大部分转化为其它形式的能(如电流通过电动机。

电动机转动，电能转化为机械能)。

另一小部分不可避免地转化为内能(Q=I 2Rt)，也就是说电功大于电热(W>Q)。

即IUt>I 2Rt 。

因此，在分析非纯电阻电路的问题要从能量守恒入手，即：W=Q+E 其它针对练习：如图所示的电路中，电炉电阻R=10 Ω，电动机线圈的电阻r=1Ω,电路两端电压U=100V ，电流表的示数为30A ，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？解析：图中的两个支路分别为纯电阻电路（电炉）和非纯电阻电路（电动机）.在纯电阻电路中可运用欧姆定律直接求出电流强度，而非纯电阻电路中的电流强度只能运用干路和支路中电流强度的关系求出.在非纯电阻电路中，电功大于电热，两者的差值才是有用功.根据欧姆定律，通过电炉的电流强度为：.根据并联电路中的干路电流和支路电流的关系，通过电动机的电流为：I 2=30A-I 1=20 A.电动机的总功率为：P=UI 2=100×20W=2×103W.因发热而损耗的功率为：P ′=I 22r=0.4×103 W,电动机的有用功率（机械功率）为：P ″=P-P ′=1.6×103 W,电动机通电1min 做的有用功为：W=P ″t=1.6×103×60J=9.6×104 J.二、交流电与变压器电路分析1、交流电的产生及描述例题：（10广东卷）图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ BC ）A 、周期是0.01SB 、最大值是311VC 、有效值是220VD 、表达式为U=220sin100πt （V ）解析：由图知：最大值U m =311V 有效值V U U m 2202==周期T=0.02s 表达式)(100sin 311V t u π= 选BC 。