串并聯(lián)電路及各類電路研究

第七章恒定電流第3單元串并聯(lián)電路及各類電路研究一、串聯(lián)電路1．電路中各處電流相等．即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.2．電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un.3．總電阻等于各個導體電阻之和，即R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn.4．電路中任一電阻增大時，總電阻將增大．反之，總電阻就減?。?．若并聯(lián)電路中各支路電阻之和為定值時．當各支路電阻相等時．并聯(lián)總電阻有最大值．【考題隨練1】

(原創(chuàng)題)如圖所示，滑動變阻器的總阻值為Rad＝10Ω，兩端接線柱a、d連接在電壓U＝10V的直流電源上，R1＝1000Ω，當滑動觸頭至b位置，滑動變阻器的左側(cè)部分阻值Rab＝3Ω，當滑動觸頭至中間位置c時，Rac＝5Ω，對于電阻R1兩端電壓U1，下列說法正確的是(

)A．滑動觸頭至b位置時，U1大約為3VB．滑動觸頭至c位置時，U1大約為5VC．滑動觸頭至d位置時，U1大約為0D．隨滑動變阻器左側(cè)阻值的增加U1近似線性變化【答案】

ABD

【學法指導】本題設(shè)置目的：①辨析分壓電路，②弄明白“分壓式連接的滑動變阻器為什么要選小阻值的”．如果被測的電阻(如同題中的R1)，遠大于滑動變阻器時，被測電阻上的電壓隨滑動變阻器呈線性變化，變化范圍大，符合實驗的要求．反過來，如果Rad＝1000Ω，R1＝10Ω，并聯(lián)部分的電阻接近10Ω，電壓絕大部分都降落在bd段，待測電阻兩端電壓幾乎不變，因此選用分壓式解法時，常常選用阻值較小的滑動變阻器．【考題隨練2】

(題根·原創(chuàng)題)如圖所示，ab部分電路由純電阻R1、R2、R3組成，a、b間的總電阻為Rab.以下說法正確的是(

)A．若R1增大，則Rab增大

B．若R2減小，則Rab減小C．若R3增大，則Rab增大

D．若R3減小，則Rab增大【答案】

ABC

【學法指導】本題的主要目的為后面的動態(tài)電路變化分析埋下伏筆：無論是支路還是干路，只要一個電阻增大，總電阻增大，一個電阻減小總電阻減?。呖颊{(diào)研規(guī)律(四十三)“五類電路”解題模型一、電阻隨溫度變化電路分析燈泡的伏安特性曲線為曲線，由于隨溫度的升高，燈絲的電阻增大．這時一般需要從伏安特性曲線中讀取數(shù)據(jù)．【考題隨練1】在如圖甲所示的電路中，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當開關(guān)S閉合后，電路中的總電流為0.25A，則此時(

)A．L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于41【答案】

BD

二、故障電路分析電路出現(xiàn)的故障有兩個原因：短路、斷路．一般檢測故障用電壓表．(1)如果電壓表示數(shù)為0，說明電壓表上無電流通過，可能與電壓表并聯(lián)路段內(nèi)有短路或與電壓表并聯(lián)路段之外有斷路．(2)若電壓表有示數(shù)，說明電壓表上有電流通過，則與電壓表并聯(lián)路段內(nèi)無短路或與電壓表并聯(lián)路段之外無斷路．【考題隨練2】在如圖所示的電路中，電源兩端電壓恒定，由于某個電阻發(fā)生故障，電壓表的讀數(shù)減小而電流表的讀數(shù)增大，如果兩只電表都可看作理想電表，則可能是(

)A．R1斷路

B．R1短路C．R2短路

D．R3短路【解析】如果R1斷路，R2、R3串聯(lián)，則R2分得的電壓減小，R3分得的電壓增大，因此通過R3的電流增大，因此符合題意；如果R1或R3短路，則電流表和R3或R1均被短路，電流表示數(shù)為零，故不合題意；如果R2短路，則R1、R3并聯(lián)，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)為零，故C項符合題意．【答案】

AC三、電路的動態(tài)分析電路的動態(tài)分析的實質(zhì)是控制變量法，即哪些是變量(外電阻改變還是開關(guān)的斷與閉)，哪些是不變量(E，r)．在電路的動態(tài)分析時一定要注意：當電路中的局部發(fā)生變化時，將引起電路中各處的電流和電壓發(fā)生變化．判斷此類問題時，一般思路是：由局部的變化→電路總電阻的變化→電路總電流的變化→內(nèi)電壓的變化→路端電壓的變化→其他各部分電路的變化．特別注意邏輯關(guān)系的推理．【考題隨練3】

(題根)在如圖所示電路中，當滑動變阻器R3的滑片P向b端移動時(

)A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小【答案】

B

四、非純電阻電路(詳見本章第一節(jié))【考題隨練4】汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為10A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為58A，若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了(

)A．35.8W B．43.2WC．48.2W D．76.8W【答案】

B

五、含容的穩(wěn)態(tài)電路分析在分析含容穩(wěn)態(tài)電路時要注意以下六點內(nèi)容(1)在給電容器充、放電時，電路中有充電、放電電流，一旦電流達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器就相當于一個阻值無限大的電阻，此時電容所在位置可看作是斷路，由此簡化電路．(2)確定電容與誰并聯(lián)，從而確定電容兩端電壓．(3)如果電容與某一電阻串聯(lián)，再與另一個電阻并聯(lián)則某電阻相當于導線．(4)如無法判斷電容與誰并聯(lián)，可設(shè)電源負極處電勢為零，進而計算出電容兩極板的電勢分別是多少，而后利用UAB＝φA－φB求出電容兩端電壓．(5)分清充電回路與放電回路，充電回路，從電源的正極出發(fā)經(jīng)過該電容最終回到負極；放電回路，要從電容的正極到該電容的負極形成回路．(6)求電量的變化可以直接利用方程ΔQ＝ΔUC，由于電容C的數(shù)值是不變的(其中要留意電容先放電而后又反向充電的情況，電量的變化為初末態(tài)電量之和)【考題隨練5】如圖所示，電源的電動勢為E＝12V、r＝2Ω，電路中的電阻R1＝4Ω、R2＝2Ω、R3＝3Ω，電路中的電容C1＝30μF、C2＝1μF，當斷開開關(guān)S后流過電阻R1的電量是多少？【解析】首先電容處斷路，簡化電路，相當于R1、R2串聯(lián)．穩(wěn)定后，C1兩端電壓為路端電壓，C2兩端電壓為R2兩端電壓．確定電容C1、C2的放電回路，進而確定流過電阻R1的電量Q1＝C1U1＝2.7×10－4C.【答案】

Q1＝2.7×10－4C高考綜合拓展(三十七)【例1】

(2013·安徽)用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，?是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當通過電流表G的電流為零時，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(

)【答案】

C

【例2】如圖甲所示，如圖為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示，當a、b端電壓Uab＜0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當Uab＞0時，電壓鑒別器S斷開，停止加熱．則恒溫箱內(nèi)的溫度大約恒定在(

)A．10℃ B．35℃C．50℃ D．6