＝ 鳓 数理化解题研究 ２０１６年１２月第３４期 直流电路中常见问题分析 江苏省东台中学（２２４２００） 崔 勇● 中图分类号：Ｇ６３２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８—０３３３（２０１６）３４—００５８—０１ 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． 例１ 如图１所示，调节 Ｒ ，使 的示数减少ＡＵ，在此 过程中（ ）． Ａ．Ｃ中的电荷量一定减少 了ＡＵＣ Ｂ． 一定增加了△ Ｃ．， 的增加量一定大于 △Ｕ 图１ 尺 Ｄ．路端电压一定减少了 △ 解析选项Ａ，通过分析电路可知， 测得的是电容 器ｃ的两端的电压，而由题干“ 的示数减少△ ”，即 减少了△Ｕ，根据ｑ＝ＵＣ，得ｇ 减少了ＡＵＣ，故选项Ａ是 正确的；选项Ｂ、ｃ，由电路图可知，电压表 测得的是Ｒ 两端的电压，根据 的示数减少ＡＵ，可知Ｒ 的阻值在变 小，所以电路中电流在变大，根据ＡＵ ＋△ ＝ＡＵ，得 ， 在增加，Ｕ 在增加，其一定小于ＡＵ，故选项 、ｃ是错误 的；选项Ｄ，由ＡＵ ＋ＡＵ ＝ＡＵ得，路端电压的减少量小 于ＡＵ，故选项，Ｊ是错误的．因此本题选择４． 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 ｎ，Ｒ．＝１．５ ｎ，Ｒ ＝４ Ｑ，Ｐ最大阻值为６ Ｑ，从左到右的过程中，求 … ； ．…； ． 图２ 图３ 解析通过审题，其等效电路如图所示．由等效电路 图３可知，当Ｒ右＝ＯＯ时，此时的电流最大，即ＩＲ．…＝ Ｅ ＝３ Ａ；由ＩＲ，ｍｉｎ－ 丧得，因此要求出尺并…， 经计算Ｒ并…＝２．５Ｑ，即得， ＝了４ Ａ；由Ｐ ＝ ・尺 即可得Ｐ… ＝１３．５ ｗ． 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． 例３如图４所示，Ｅ＝４ Ｖ，ｒ ＝１Ｑ，Ｒ ＝Ｒ，＝Ｒ ＝４ｎ，Ｃ＝ ３０ Ｆ．求（１）电流表读数；（２）电 容的Ｑ；（３）当ｓ断开后，尺，的电 流方向． 解析 （１）通过读电路图可 知，Ｒ，、见被短路了，可得，＝ ＝０．８ Ａ；（２）要求Ｑ，根据 图４ 公式Ｑ＝ｃｕ，可知只需求出 ，即 可解出．ｕ＝ ＝３．２ Ｖ，即得Ｑ＝９．６×１０～Ｃ；（３）当ｓ断 开后，电容器就放电，此时尺 Ｒ 先并再与 ，串，因此， 的方向为从右到左． 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．
