【第3章】本章高效整合 课件（鲁科选修3-1）

(共23张PPT)
等效思想方法
等效方法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．
运用等效方法处理问题的一般步骤为：
(1)分析原事物(需研究求解的物理问题)的本质特性和非本质特性．
(2)寻找适当的替代物(熟悉的事物)，以保留原事物的本质特性，抛弃非本质特性．
(3)研究替代物的特性及规律．
(4)将替代物的规律迁移到原事物中去．
(5)利用替代物遵循的规律、方法求解，得出结论．
在如右图所示的电路中，若R1＝R2＝R3＝R4＝R，求这段电路的总电阻．
【解析】　假设电流从左端流入，把等势点标上不同字母，如下图甲所示．在草图上画出三个结点，如下图乙所示．然后把原电路图中的电阻画入这几个结点之间(只要认准原电阻两端的点即可)，如下图丙所示．整理电路连线，则可得出最终的等效电路如下图丁所示．
在非纯电阻电路中．电功大于电热，W＞Q.即IUt＞I2Rt.电功率大于热功率，即UI＞I2R.在计算电功和电热时要用各自的定义式：W＝UIt，P＝UI；Q＝I2Rt，P热＝I2R.
3．对联系到电功、电热、机械能、化学能的综合问题，要从能的转换和守恒的角度分析，再列式计算．如电动机通电后，如果不转，其消耗的电能全部转化为焦耳热(内能)．此时仅相当于纯电阻电路，有W＝UIt＝I2Rt＝Q.
如右图所示，灯L上标有200 W，电动机上标有2 000 W，在A、B两端加上220 V电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻．
【思路点拨】　从能量守恒的角度分析，对于任何一个电路，各部分消耗功率之和等于该电路消耗的总功率．本题应用该结论和串联电路上电流相等的特点解答．
【答案】　2 Ω
注意电动机是非纯电阻，和电灯串联后电压分配和功率分配与电阻无正比关系，不能用比例法解答．
在直流电路中，电容器充、放电时，电路中有充、放电电流，稳定后，电容器所在处可认为是断路，无电流通过，在简化电路时，由于无电流通过电容器，故可把它去掉，电路简化后，再在相应位置把它补上，分析和计算含有电容器的直流电路时，应注意以下几点：
1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端电压．
2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等．
3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；反之，电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电．所以解答这类问题的关键是分析电容器两端的电压．
如右图所示电路中，电压U恒定不变，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，当S1闭合后，下列说法正确的是(　　)
A．灯泡L1变亮
B．灯泡L2变亮
C．电容器C的带电荷量将增加
D．闭合S1的瞬间流过电流表的电流方向自右向左
【解析】　闭合S1前，灯泡L1和L2串联，电容器两端的电压等于两端电压U.闭合S1后，灯泡L2和L3并联，电容器两端电压等于灯泡L1的电压，电容器电压变小．电容器的电荷量减少，C错误，电容器要放电，流过电流表的电流是电容器的放电电流，由右向左，D正确；闭合S1后，总电阻减小，总电流增大，因此，灯泡L1变亮，L1两端电压升高，L2两端电压降低，L2变暗，故A正确，B错误．
【答案】　AD
1．一般来说，电压表内阻很大，电流表内阻很小，在通常情况下，如无特别说明，一般都认为电压表内阻无穷大，电流表内阻为零，即认为是理想电压表、电流表．忽略它们接入时对电路的影响．
2．实际电表中，电压表内阻虽大，但不是无穷大，电流表内阻虽小但不是零．它们接入电路时，对原电路有一定影响，有时影响很大．
3．当实际电表对电路的影响不可忽略时，电压表、电流表可分别看做能显示电压值或电流值的特殊电阻．
如图，已知R1＝3 kΩ，R2＝6 kΩ，电压表的内阻为9 kΩ，当电压表接在R1两端时，读数为2 V；而当电压表接在R2两端时读数为3.6 V，求AB间的电压和电阻R的阻值．
【答案】　13.2 V　6.6 kΩ
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