高考物理 解题思维与方法点拨专题七 解恒定电流电路问题的常见思维方法课件.ppt

解恒定电流电路问题的常见思维方法解恒定电流电路问题的常见思维方法1极限思维法极限思维法极限思维法是把某个物理量推向极端，即极大和极小或极限位置，并以此极限思维法是把某个物理量推向极端，即极大和极小或极限位置，并以此作出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论当题目要求定性地作出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论当题目要求定性地判断某一具体的物理量的变化情况或变化趋势时，可假设其他变量为极端判断某一具体的物理量的变化情况或变化趋势时，可假设其他变量为极端的情况，从而就能较快地弄清该物理量的变化趋势，达到研究的目的选的情况，从而就能较快地弄清该物理量的变化趋势，达到研究的目的选择题不同于其他题型，有时对结果的得出，不需要很严密的计算，只要能择题不同于其他题型，有时对结果的得出，不需要很严密的计算，只要能够大致地了解并弄清楚其结果的范围或变化趋势就行了因此，在做选择够大致地了解并弄清楚其结果的范围或变化趋势就行了因此，在做选择题时，采用极限思维法极为简便且可以大大缩短做题时间题时，采用极限思维法极为简便且可以大大缩短做题时间 专题七：解恒定电流电路问题的常见思维方法专题七：解恒定电流电路问题的常见思维方法2021/8/11 星期三1【例例1】在在图图甲甲所所示示的的电电路路中中，电电源源的的电电动动势势恒恒定定，要要想想使使灯灯泡泡L变变暗，可以暗，可以()A增大增大R1的阻的阻值值 B减小减小R1的阻的阻值值C增大增大R2的阻的阻值值 D减小减小R2的阻的阻值值解解析析：因因电电容容器器具具有有“隔隔直直通通交交”的的特特征征，所所以以其其电电路路可可等等效效画为图乙当画为图乙当R2的阻的阻值减小并趋于零时，值减小并趋于零时，L被短路，灯泡被短路，灯泡L变暗；当变暗；当R1的的阻阻值值增大并趋于无穷大增大并趋于无穷大时时，可可视视为为断断路路，总总电电流流趋趋于于零零时时，灯灯泡泡L也也变变暗暗，所所以以选选项项A、D正确正确答案：答案：AD 2021/8/11 星期三2 2等效电源法等效电源法(1)讨论定值电阻消耗的功率时，一般直接利用公式讨论定值电阻消耗的功率时，一般直接利用公式PI2R或或P 进行求极值进行求极值(2)讨讨论论可可变变电电阻阻消消耗耗的的最最大大功功率率时时可可用用等等效效电电源源法法，将将其其他他串串联联电电路路的的电电阻阻R0与与电电源源的的内内阻阻r之之和和看看作作新新的的电电源源内内阻阻，再再利利用用外外电电阻阻等等于于内内电电阻阻时时，电电源源输输出出功率最大进行分析功率最大进行分析2021/8/11 星期三3【例例2】如如图图所所示示，R1为为定定值值电电阻阻，R2为为可可变变电电阻阻，E为为电电源源电电动动势势，r为为电电源源内内电电阻，以下阻，以下说说法中正确的是法中正确的是()A当当R2R1r时时，R2上上获获得最大功率得最大功率B当当R2R1r时时，R1上上获获得最大功率得最大功率C当当R20时时，R1上上获获得最大功率得最大功率D当当R20时时，电电源的源的输输出功率最大出功率最大2021/8/11 星期三4解析：解析：在讨论在讨论R2的电功率时，可将的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻外电阻R2与电动势与电动势E、内阻为、内阻为(R1r)的电源的电源(等效电源等效电源)连成的闭合电路如右图所连成的闭合电路如右图所示，示，R2的电功率是等效电源的输出功率，显然当的电功率是等效电源的输出功率，显然当R2R1r时，时，R2获得的电功率获得的电功率最大，选项最大，选项A正确在讨论正确在讨论R1的电功率时，由的电功率时，由I 及及P1I2R1可知，可知，R20时，时，R1获得的电功率最大；故选项获得的电功率最大；故选项B错误，选项错误，选项C正确，在讨论电源的输出功率正确，在讨论电源的输出功率时，时，(R1R2)为外电阻，内电阻为外电阻，内电阻r恒定，由于题目没有给出恒定，由于题目没有给出R1和和r的具体数值，所的具体数值，所以当以当R20时，电源输出功率并不一定最大，故选项时，电源输出功率并不一定最大，故选项D错误错误答案：答案：AC2021/8/11 星期三5 3特殊值法特殊值法【例【例3】如图电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不如图电路中，电源相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可可忽忽略略不不计计电电流流表表、和和读读出出的的电电流流值值分分别别为为I1、I2、I3、I4.下下列列关关系系式式中正确的是中正确的是()AI1I2 BI1I4CI22I1 DI2I3I4 解解析析：因因电电流流表表的的内内阻阻不不可可忽忽略略，采采用用特特殊殊值值法法，设设电电流流表表内内阻阻与与各各电电阻阻器器的的阻阻值值R相相等等，电电源源内内阻阻为为零零，则则I3I4E/(2R)，I2E/(5R/3)，I1E/(5R)，显显然然有有I1I4，I3I4E/RI2，故选项，故选项B、D正确正确答案：答案：BD2021/8/11 星期三6 4能量守恒法能量守恒法 【例【例4】某某商商场场安装了一台安装了一台倾倾角角为为30的自的自动动扶梯，扶梯，该该扶梯在扶梯在电压为电压为380 V的的电动电动机机带动带动下以下以0.4 ms1的恒定速率向斜上方移的恒定速率向斜上方移动动，电动电动机的最大机的最大输输出功率出功率为为4.9 kW，不不载载人人时测时测得得电动电动机中的机中的电电流流为为5 A若若载载人人时时扶梯的移扶梯的移动动速度和速度和不不载载人人时时相同，相同，则这则这台自台自动动扶梯可同扶梯可同时时乘乘载载的最多人数的最多人数为为_(设设人人的平均的平均质质量量为为60 kg，g取取10 ms2)解解析析：设设可可同同时时乘乘载载最最多多人人数数为为n，此此时时，电电动动机机处处于于最最大大输输出出功功率率状状态态，在在该该状状态态下下，电电动动机机的的输输出出功功率率一一方方面面转转化化为为扶扶梯梯转转动动所所需需功功率率，另另一一方方面面转转化化为为n个个人人以以恒恒定定速速度度向向上上移移动动所所需需功功率率根根据据能能量量转转化化与与守守恒恒定定律律，有有4 900 W3805 Wmngvsin 30W，解得，解得n25.答案：答案：252021/8/11 星期三7 5转换研究对象法转换研究对象法【例例5】如如图图所所示示，电电池池的的内内阻阻可可忽忽略略不不计计，电电压压表表和和可可变变电电阻阻R串串联联接接成成通通路路，如如果果R的的阻阻值值减减为为原原来来的的1/3时时，电电压压表表的的读读数数由由U0增增加加到到2U0，则则下下列列说说法法正确的是正确的是()A流过流过R的电流增大为原来的的电流增大为原来的2倍倍BR消耗的电功率增加为原来的消耗的电功率增加为原来的4倍倍CR两端的电压减小为原来的两端的电压减小为原来的2/3D若若R的阻值减小到零，那么电压表的示数变为的阻值减小到零，那么电压表的示数变为4U0 2021/8/11 星期三8解解析析：多多数数同同学学分分析析此此题题时时选选可可变变电电阻阻器器为为研研究究对对象象，因因为为4个个选选项项中中都都问问的的是是有有关关R的的问问题题；但但R的的电电阻阻、电电压压、电电流流均均非非定定值值，判判断断不不出出各各量量的的定定量量变变化化若若灵灵活活地地转转移移为为分分析析电电压压表表，其其电电阻阻为为定定值值，当当它它的的读读数数由由U0增增加加到到2U0时时，通通过过它它的的电电流流一一定定变变为为原原来来的的2倍倍，而而R与与电电压压表表串串联联，故故A选选项项正正确确再再利利用用PUI和和UIR，R消耗的功率消耗的功率P(2I)2R/34P/3R后来两端的电压后来两端的电压U2IR/3，不难得出，不难得出C项正确，而项正确，而B项错误项错误又又因因电电池池内内阻阻不不计计，R与与电电压压表表的的电电压压之之和和为为U总总当当R减减小小到到零零时时，电电压压表表的的示示数数也也为为总总电电压压U总总；容容易易得得出出U总总IRU2IR/32U，得得U34U0，故故选选项项D正正确确答案：答案：ACD 2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10