高二物理串聯(lián)電路和并聯(lián)電路典型例題

1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路典型例題 例1 電阻R1和R2分別標(biāo)有規(guī)格“100、4w”和“12.5、8w”，將它們串聯(lián)起來之后，能承受的最大電壓是 A30V B90VC22.5V D25V 正確解答 R1、R2的額定電流分別為由于R1中允許通過的最大電流也就是串聯(lián)電路中允許通過的最大電流，有Um=I1（R1R2）=0.2（10012.5）=22.5(V)應(yīng)選（C）。例2 一盞弧光燈的額定電壓是40V，正常工作時的電流是5A，如何把它接入電壓恒為220V的照明線路上才能正常工作？分析 由于電源電壓大于弧光燈的額定電壓，為了使它正常工作，可采用串聯(lián)分壓的辦法.解 設(shè)弧光燈的電阻為R1，額定電壓U1=40V.

2、需串聯(lián)的電阻為R2，電源電壓U=220V，電路如圖所示.方法1 因串聯(lián)電阻R2上分到的電壓U2=UU1，通過它的電流就是弧光燈的工作電流，所以其電阻值方法2 接入220V電路時能正常工作的總電阻弧光燈發(fā)光時的電阻所以應(yīng)串聯(lián)的電阻R2R-R144-836.方法3 由串聯(lián)電阻上分配到的電壓U2，根據(jù)串聯(lián)分壓得例3 甲、乙兩個同種材料制成的保險絲，直徑分別是d1=0.5mm和d2=1mm，熔斷電流分別為2A和6A。把以上兩根保險絲各取等長一段并聯(lián)后再接入電路中，允許通過的最大電流是 A 6.0A B 7.5AC 8.0A D 10.0A因熔斷電流I2為6A，故通過R1的電流只能是I'1=1.

3、5A，所以電路中允許通過的最大電流為 Im=I1+I2=1.5+6=7.故選（B）。例4 如圖所示電路，R1=2，R23，R34.（1）如已知流過電阻R1的電流I1=3A，則干路電流多大？（2）如果已知干路電流I=3A，流過每個電阻的電流多大？分析 （1）由I1、R1可算出并聯(lián)電路的電壓，即可算出I2、I3，總電流I=I1I2I3.（2）先可算出并聯(lián)總電阻R，由I與R的反比關(guān)系可算出每個電阻的電流.解 （1）并聯(lián)電路的電壓U=I1R1=3×2V=6V，流過電阻R2、R3的電流分別為所以干路電流為I=I1+I2+I3=（3+2+1.5）A=6.5A.（2）設(shè)并聯(lián)電路總電阻為R，則通過各

4、個電阻的電流分別為說明 對第（1）小題也可應(yīng)用電流與電阻的反比關(guān)系，由I1R1=I2R2=I3R3，但必須注意，不要根據(jù)并聯(lián)電路上電流與電阻成反比，把這三個電阻中電流的關(guān)系錯寫成I1I2I3R3R2R1.例5 如圖所示電路中，R1、R2、R3的額定功率均為1W，額定電壓為4V，這個電路允許消耗的電功率多大？這時電路兩端AB間的電壓多大？分析 由于三個電阻相同，而并聯(lián)部分的電阻小于R1的電阻，因此無法同時保證三個電阻都得到額定電壓，只能保證R1在額定電壓下工作.解 設(shè)R1=R2=R3=R，因所以當(dāng)電阻R1達額定電壓值時，R2、R3上的電壓僅為額定值的一半，即UR1=4V，UR2=UR3=2V.電

5、路允許消耗的電功率為PAB=P1P2P3=1.5W.這時電路AB兩端間的電壓UAB=UR1+UR2=6V.例6 如圖所示的電路中，三個電阻的阻值相等，電流表A1、A2和A3的內(nèi)電阻均可忽略，它們的示數(shù)分別為I1、I2和I3，則I1：I2：I3=_：_：_.分析 從左到右把電阻兩端記為a、b、c、d，該電路中共有三條支線：第一支線由a點經(jīng)A2到C點，再經(jīng)R到d點；第二支線由a點經(jīng)A2到C點，經(jīng)R到b點，經(jīng)A3到d點；第三支線由a點經(jīng)R到b點，再經(jīng)A3到d點.因此，畫出的等效的電路如圖所示.不計電流表內(nèi)電阻時，三個電阻并聯(lián).設(shè)總電流為I，則通過每個電其中，電流表A1測量的是總電流，即I1=I.，電

6、流表A2測量的是流兩支路中的電流。答 3，2，2 例7 如圖所示電路中，各電阻阻值已標(biāo)出.當(dāng)輸入電壓UAB=110V時，輸出電壓UCD=_V.分析電路的總電阻為由串聯(lián)分壓得并聯(lián)部分上的電壓為 同理，得電阻R上分到的電壓，即輸出電壓答 1.說明 本題也可采用反向試探法： 設(shè)電阻R上輸出電壓UCB=1V，由串聯(lián)分壓知，阻值為9R的電阻上的電壓為9V，故并聯(lián)部分的電壓為10V.因并聯(lián)部分的電阻又由串聯(lián)分壓得阻值為10R的電阻上的電壓為100V，所以要求的輸入電壓UAB=100V10V=110V.它正好符合題中條件，可知電阻R上的輸出電壓確為IV. 若電路中實際輸入電壓僅為UAB'=55V，則

7、電阻R上的輸出電壓為UR'=UCB'=0.5V.其他情況可參照類推.例8一滑動變阻器R1與三個電鍵K1、K2、K3和一個負(fù)載電阻R2組合成如圖所示電路，分別指出當(dāng)變阻器處于下述三種狀況下，對負(fù)載電阻R2的控制作用是什么？并指出使用中的注意點。（1）K1、K3均斷開，而K2接通時；（2）K3斷開，而K1、K2均接通時；（3）K1、K2、K3均接通時。分析此題為考察滑動變阻器用法的一個綜合的習(xí)題，應(yīng)對滑動變阻器的結(jié)構(gòu)有所了解。滑動變阻器有4個接線柱a、b、c、d，滑片p可以滑動，當(dāng)a、c接入電路時，滑動變阻器左邊電阻絲pa是有用的，p向右滑動電阻絲變長，連入電路中的電阻變大，類似的

8、接法還有a和d、b的c、d和b接入電路，c和d，a和b接a電路是錯誤的。前者使變阻器短路，后者不能改變電阻，且有可能損壞其他電路元件，切記不能這樣連接。上述連接有兩個接觸點，還可采用有三個接觸點的接法。即a、b兩個端點和c、d中的一個端點。另外，此題求解中應(yīng)畫出不同情況下的電路簡化圖。解答（1）當(dāng)K1、K3斷開，K2接通時電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，R1和R2為“串聯(lián)限流”作用，變阻器R1的起始電阻應(yīng)大些，這樣將會對R2起保護作用。（2）當(dāng)K3斷開，K1、K2接通后，電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，變阻器R1對負(fù)載電阻R2起“并聯(lián)分壓”作用，此時變阻器的接法必須用三個接觸點。只有當(dāng)R1下半部分的起始電阻較小時，才能對負(fù)載R2起保護作用。加在R2上的電壓隨P的上下移動而改變，向上移動U2變大，反之U2變小。（3）當(dāng)K1、K2、K3均接通時，電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。設(shè)電路中的總電流保持不變，且大于R2允許通過的最大電流，即II2=0.24A用時R1起始電阻應(yīng)小些，必須用三個接觸點的接法，嚴(yán)忌R1斷路，以免燒壞負(fù)載R