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并联电路和混联电路电路分析

并联电路和混联电路电路分析要点提醒:1.电阻,并联越多,总电阻越小。

2.一个串联加一个并联的电路的总功率等于总电压(电源电压)乘以总电流(干路上的电流)(详见第4题)3.1/R总=1/R1+1/R2+1/R3+......+1/Rn☆4.在电路中,同一导线(不论其长短,只要其电阻可以忽略不计)的两端可认为是同一点(相当于把这条导线缩短到两端合为一点一样,因为这条导线电阻不计,则其长短对电路中的电流大小并无影响)。

(此法可用于画等效电路图,如题7)(在高中常用电势法,初中一般不作要求,参考资料)题 1.在原有串联电路中,再并联一个灯泡,电流表的示数会怎样变化?两个灯泡的亮度变化呢?当在a、b两点之间再并联一个灯泡时,电路图如图所示:解答∵电阻越并越小,小于任何一个分电阻,∴两灯泡并联部分的电阻变小,∵串联电路电阻越大分得的电压越大,反之越小,∴并联部分两灯泡两端分得的电压减小,即电压表的示数变小;∵I=UR,∴通过灯泡L的电流变小,即电流表的示数变小.2. 如图所示,三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等,在A、B之间接一个电源,在C、D之间接一个电流表,电流表的示数为I,现将电源、电流表的位置互调,则电流表的示数()A.可能增大B.可能减小C.一定不变D.由于R1、R2、R3大小关系不知,故无法判定分析:1.在A、B之间接一个电源,假设A端为正极,在C、D之间接一个电流表时,通过电流表的电流通路是:A----R1----电流表----R3----B 电路中的电阻是R1+R3;2.将电源、电流表的地位互调,假设D端为正极,通过电流表的电流通路是:D----R1----电流表----R3----C 电路中的电阻是R1+R3.电路的电源不变,电阻不变,故:电流一定不变.3.在图示电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列判断中正确的是()A.R AB=R BD,且R BC最大,R AC最小B.R AB=R CD,且R BC最大,R AC最小C.R AC=R CD,且R BC最大,R AD最小D.R AC=R BD,且R BC最大,R AD最小解答:解:理想电流表短路,所以A点相当于D.所以R AB=R BD,R AC=R CD,故A、B、D选项不正确;R AD为短路,电阻为0,所以电阻是最小的;故选C.点评:解决本题的关键是知道理想电流表相当于短路,理想电压表相当于断路;.4.如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为12V.分别调节R1、R2使灯均正常发光,那么此时电路消耗的总功率之比P1:P2=,可变电阻接入电路中的电阻值之比R1′:R2′=.方法分析:抓牢“灯正常发光“来解决设灯泡正常发光时支路上的电流为I。

甲图干路上的电流则为2I,乙图电路的电流为I。

则甲消耗的功率为P=6V2I,乙消耗的功率为P=12V I,因此,P1:P2=1:1.设灯泡正常发光时的电压为U。

则,,因此R1′:R2′=1:45.如图所示,额定电压为110V的两盏电灯,额定功率分别为P A=100W,P B=25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是()A.B.C.D.解答:易求得,灯泡A的电阻R A=121Ω,灯泡B的电阻R B=484Ω.A、图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则上面可变电阻接入电路的阻值为121Ω,即该支路的总电阻为242Ω,同理下边支路的总电阻为968Ω,由可得,此时并联电路的总电阻为R=193.6Ω;B、图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等;由可得,灯泡A和灯泡B并联后的电阻R并=96.8Ω,此时电路的总电阻为R=2R并=2×96.8Ω=193.6Ω;C、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B 与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;灯泡A和灯泡B正常工作时,此时电路的总电阻为R=2R A=2×121Ω=242Ω;D、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a 与可变电阻R并联后和灯泡b的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B不能正常工作,故D不正确;根据公式可知,电路电阻越大,消耗的功率就越小,比较A、B、C图可知,C图的总电阻大,消耗的功率最小,故选C.6.如图所示是电路的某一部分,R1=R2>R3,A为理想电流表.若电流只从A点流入此电路,且流过R1的电流为0.2A,则以下说法正确的是()A.电流不可能从C点流出,只能从B点流出B.流过A的电流为零C.流过R2的电流一定大于0.4AD.R2两端的电压不一定比R3两端的电压大解答:解:如果只从C点流出,则R1,R3被短路,不会有电流流过R1,所以一定有电流从B流出,但也有可能有电流从C流出,两者并不矛盾!电流有叠加原理!A进C出的电流不经过R1,R2,R3.A进B出的电流,经过R1,R2,R3.此时电路是R1,R3并联,再和R2串联.R1=R2>R3,所以R3上的电流>0.2A,流过R2的电流大于0.4A.R2>R3,所以R2两端的电压也大于R3两端的电压.故选C.7、如图所示电路,当开关闭合后,两灯泡L1、L2均发光但未达到额定功率,现将变阻器触片向上移动一段适当的距离(变化足够大,但不会使任何一个器件被烧坏),写出对于L1、L2亮度变化以及电流表的读数变化情况的分析结果。

(1)L1将▲(填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”)。

(2) L2将▲(填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”)。

(3)电流表示数将▲(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。

解析:根据要点提醒3,我们把同一导线的两端用同一字母表示如下图:所以等效电路图为因此可分析得变暗,变亮,减小。

8.(菁优网)在如图所示的电路中,灯泡L标有“6V 3W”字样,电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变.当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置c时(图中未标出),滑动变阻器R接入电路的电阻减小6Ω,电流表示数变化了0.1 A,灯泡恰好正常发光.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,电流表示数又变化了1.5A.当开关S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片P的位置(滑片P不接触a端),电路消耗的总功率的最小值为20W.分析:本题有4个过程,画出每一个过程的电路图.(1)当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器在b端时,灯泡L和滑动变阻器的整个电阻R ab串联在电路中,电路电流为I甲,如图甲.(2)当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置c时,如图乙.滑动变阻器R ab接入电路的电阻减小6Ω,电源电压不变,总电阻减小,电流增大,I =I甲+0.1A,此时灯泡正常工作,根据灯泡的额定电压和额定功率,求出乙图中的电乙流.可以求出甲图中的电流.根据甲乙两个过程的电源电压相等列出等式,求出滑动变阻器的最大阻值R ab、R ac、电源电压U.(3)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,灯泡被短路,R0与R ac 并联,如图丙,总电阻减小,干路电流增大,干路电流为I丙=I乙+1.5A.由总电压和总电流求出总电阻,求出R0的电阻.(4)闭合开关S1、S2,R0与滑动变阻器并联,要使电路功率最小,电源电压一定,电路总电流最小,总电阻最大,R0是定值电阻,滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,如图丁,求各支路电流,求总电流,求出消耗的最小功率.解答:解:甲图:当开关S1、S2都断开时,灯泡L和滑动变阻器的整个电阻R ab串联在电路中,电路电流为I甲.乙图:当开关S1、S2都断开时,滑片滑到c处,灯泡L和滑动变阻器的R ac串联,电路电阻减小,电流增大,I乙=I甲+0.1A,此时灯泡正常工作,I乙===0.5A,I甲=I乙﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A,灯泡电阻为:R L===12Ω,根据甲乙两个过程电源电压相等,所以,I甲R甲=I乙R乙,I甲(R L+R ab)=I乙(R L+R ac),I甲(R L+R ab)=I乙(R L+R ab﹣6Ω),0.4A×(12Ω+R ab)=0.5A×(12Ω+R ab﹣6Ω),所以,R ab=18Ω,R ac=12Ω,U=I甲(R L+R ab)=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V.丙图:保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,灯泡被短路,R0与R ac 并联,总电阻减小,电源电压不变,总电流增大,I丙=I乙+1.5A=0.5A+1.5A=2A,所以,电路总电阻为:R丙===6Ω,R丙=,6Ω=,所以,R0=12Ω.丁图:当开关S1、S2都闭合时,R0与滑动变阻器并联,要使总功率最小,电源电压一定,电路总电流最小,总电阻最大,滑动变阻器电阻最大,电路总电阻最大,所以,R0与R ab并联,I0===1A,I ab===A,所以,I丁=I0+I ab=1A+A=A,P丁=UI丁=12V×A=20W.故答案为:20.拓展:电势法9.如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧,电源电压恒为12伏,电压表的量程如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧,电源电压恒为12伏,电压表的量程有两挡:0~3V和0~15V,该电压表的正确连接应该是A.“+”接线柱在上端,量程用0~15VB.“+”接线柱在上端,量程用0~3VC.“-”接线柱在上端,量程用0~15VD.“-”接线柱在上端,量程用0~3V精解:从电路图中我们可以把电压表等效成断开的导线,那么R1和R2串联,R3和R4串联,然后一起并联到电源两端,用电势法,按电流走向从电势高流向电势低的规律来看,电流从电源的正极通过外部电流流向电源的负极,得出R2和R4的右端电势相等,然后电流分别通过R2和R4时电势各自降低,电势降低的值就是他们两端各自的电压。

U1/U2=R1/R2=12Ω/18Ω=2/3,所以U2=3/5U=7.2V,又U3/U4=R3/R4=18Ω/12Ω=3/2,所以U4=2/5U=4.8V,所以U4<U2,即电流通过R4电势降得少,而R2上电势降得多,故R4左端电势高,R2左端电势低,他们两端的电势差(即电压)为△U=U2-U4=7.2V-4.8V=2.4V<3V.所以正确答案选 D.。

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