中考物理学复习电路用电器的串联和并联

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中考物理学复习电路用电器的串联和并联

本周教学内容:电路、用电器的串联和并联 ‎[内容综述]   1.电路   (1)最简单的电路由电源、导线、用电器、开关四部分组成。   电源:能够把其它形式的能转化为电能,是持续供电的装置。   用电器:能够把电能转化为其它形式的能。   开关(电键):能够控制电路的通、断。   (2)电路可以有通路、断路两种状态,应避免短路。   如果用导线把电源的正、负两极连接起来,就构成了短路。电路中电流过大,易损坏电源或使导线发热,引起火灾,所以短路是应当绝对避免的。   在实际电路中,如果导线与用电器并联(短接),则没有电流通过用电器,用电器将停止工作。   2.用电器的串联、并联和混联   把用电器逐个顺序连接起来的方法叫串联。在串联电路中,电流只有一条通路,若其中有处断路,所有的用电器都不能工作。   把用电器并列接到电路两点间的方法叫并联。在并联电路中,电流有若干条支路,所以当其中的一条支路断开时,其它的支路仍能与干路连通,不影响其它支路的用电器的工作。   还可以把两个用电器串联起来,再与另一个用电器并联;或把两个用电器并联起来,再与另一个用电器串联,用电器的这种连接方法叫混联。   3.串联电路和并联电路的特点 物理量 ‎ 串联电路 ‎ 并联电路 ‎ 电 流 ‎ I总=I1=I2=…… ‎ I总=I1=I2=…… ‎ 电 压 ‎ U总=U1+U2=…… ‎ U总=U1=U2=…… ‎ 电 阻 ‎ R总=R1+R2=…… ‎ ‎1/R总=1 /R1+1/ R2=…… ‎ 电压或电流的比例关系 ‎ U1/U2=R1/R2   或U1/U总=R1/R总 ‎ I1/I2=R2/R1   或I1/I总=R总/R1 ‎ 牢记并能熟练运用欧姆定律、串联电路和并联电路的特点对于解决电学综合题十分重要。 学法指导   1.怎样识别串联电路和并联电路?   识别串联电路和并联电路,可以看用电器的连接特点,还可以看电流有几条通路。若电流只有一条通路,则为串联电路;若电流有几条通路,则各支路为并联电路。   2.怎样画简化的等效电路?   把一个复杂的电路简化为一个易于分辨串、并联关系的等效的简化的电路,对于解决电路问题是十分重要的。简化的方法有:   (1)去表法   ①电压表:若没有明确指出要考虑其内阻,就把它看成是理想表(内阻无限大),画等效电路时,可认为是断路,把它拆除,不画入等效电路中。   ②电流表:当不计电流表对电路的影响时,也把它看成是理想表(内阻为零),画等效电路时,可把它当做一根导线处理,也不画入等效电路中。   ③导线:电阻为零。画等效电路时可任意将其伸长、缩短、变形。   (2)支路法   根据电流从电源正极(电势高处)流向负极(电势低处)的特点,找出从“分流点”到“汇流点”的所有的支路,将电路简化为若干并联的支路。   (3)等势(电势)法   其要点是找出电路中电势相等的各点,例如,凡是用导线相连的各点,都是电势相等的点,然后将各用电器按原来端点所在的位置,分别跨接在对应的等势点上,这些用电器便都是并联的,其它用电器再接电势高低的顺序串联,就可以把一个较复杂的电路,简化为一个易分辨串、并联关系的等效的规范的电路。‎ ‎ [要点讲解] 例题分析   例1 如图1 所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1、A2、和A3的内阻均可忽略,它们的读数分别为I1、I2和I3,则I1:I2:I3=________________。 ‎ ‎  分析与解 由于三个电流表的内阻不计,a、c为等电势的点,b、d也为等电势的点,R1、R2和R3上的电压相等,三个电阻是并联的。按电流表的位置看,A1量的是总电流,A2量的是R1、R2并联的电流,A3量的是R1、R3并联的电流。   其等效电路如图2所示。根据并联电路电压相等,三个等值电阻并联的总电阻为R/3,两个等值电阻并联的总电阻为R/2,所以I1:I2:I3=3:2:2。   答案:3:2:2。‎ ‎  例2 在图3所示的电路中,电源电压恒定。R2是最大阻值是20欧的滑动变阻器。当滑片P在中点C时,电压表的示数是15伏;当滑片P在a端时,电压表的示数是20伏。求:   (1)电源电压;(2)滑片P在a、b间滑动,电流表示数的最大值是多少?  ‎ 分析 电压表测量的是变阻器两端的电压。当滑片P在中点时,R2=10欧,U2=15伏,电路如图4(甲)所示;当滑片P在a端时,R2′=20欧,U2′=20伏,电路如图4(乙)所示。我们可以求出先后两个状态下通过电路的电流I和 I′。   I= U2/ R2=15伏/10欧=1.5安,   I′= U2′/ R2′=20伏/20欧=1安。   解法1 根据电源两极电压等于电路两端的总电压,列方程:   图(甲):U总=I R1+I R2=1.5安(R1+10欧)……①   图(乙):U总= I′R1+I′R2′=1安(R1+10欧)……②   由①、②联立解得:R2=10欧,U总=30伏   解法2 R1利用R1的阻值不变列方程:   图(甲):R1= R总- R2= U总/I- R2   图(乙):R1= R总′- R2′= U总/I′- R2′   由①、②两式联立解得U总=30伏   解法3 利用电压分配跟电阻成正比列方程   图(甲):   图(乙):   代入数据: ……①         ……②   由①、②两式联立解得U总=30伏 ‎ ‎  (2)当滑片P置于b端时,电路中的电阻最小,电流有最大值   I= U总/ R1=30伏/10欧=3安   答案 (1)电源电压为30伏;(2)滑片P在a、b间移动时,电流表的最大示数为3安。   说明(1)有两物理状态的题目,如果前一个状态能把电源电压或定值电阻求出,则可以把它们用到第二个状态中。如果前一个状态不能把电源电压或定值电阻求出,则可以根据两个状态,列两个方程联立求解。   (2)在两个状态中,电源电压、定值电阻不变,其他各量一般都发生了变化,在运用欧姆定律解题时,一定要注意欧姆定律中I、U、R是对应同一导体、同一时刻的,否则就会因不对应而发生错误。   (3)本题属串联电路,在串联电路中,电压的分配跟电阻成正比,在解题过程中,我们直接运用这一结论,可以简化解题过程。‎ 本周强化练习:‎ ‎  A级   1.在两个电阻并联的电路中,电源电压保持不变。已知R1=3欧,干路电流I=1.2安,I1=0.8安,则电路的总电阻为_____欧。   2.电阻R1、R2并联后接入电路,它们的总电阻为R,已知R: R1=3:4,干路的电流是0.8安,则通过电阻R2的电流是______安。   3.R1=4R2,将R1、R2串联到电压是12伏的电路的两端,则电阻R1两端的电压是_________伏,电阻R2两端的电压是________伏。   4.R1、R2并联接到电路中,已知R1:R2=1:4,干路中的电流是1安,那么通过电阻R1的电流是_______安,通过电阻R2的电流是_________安。   5.某电路中的电阻增大4欧时,电流减小到原来的二分之一,这个电路原来的电阻是________欧。如果要使电路中的电流变为原来的八分之一,应将4欧的电阻跟______欧的电阻______联。   6.两个电阻R1、R2串联后接到电路中,已知电路两端的电压U一定,R1=90欧。当R1被短路后,电路中的电流是原来的4倍,则电阻R2的阻值是[ ]A   A.30欧 B.60欧 C.180欧 D.260欧   7.将R1、R2串联接到电路中,已知R1两端的电压是总电压的三分之一,则电阻R1与R2的阻值之比是[ ] ‎ ‎  A.1:1 B.1:2 C.2:1 D1:   8.将电阻Rx和电流表串联后接到电源上,闭合开关后,电流表的示数为2安。若将这个电路中再串联一个电阻R,仍接到同一电源上,此时电流表的示数减小了0.4安。已知R=3欧,电源电压保持不变。求:   (1)电阻Rx的阻值; (2)电源电压。   B级   1.如图5所示的电路,UAB=4.4伏并保持不变,R1=R2= R3= R4=0.5欧。RL1= RL2=2欧,则灯泡L1两端的电压UL1=______,电灯泡L2两端的电压UL2=_______。   2.在图5-16所示的电路中,R1=20欧,R2=18欧,电源电压U=5伏并不变。为了使R1两端的电压只能在0与2伏之间任意改变,R3的最大阻值应是_______。   3.已知电阻R1=40欧,R2=60欧,并接在电压为U的电源上,则通过R1、R2电流之比是_____。若在R1、R2并联后再串联一个电阻R3,把这一电路仍接在电压为U电源上,则通过R1、R2、R3的电流之比是________。   4.在图7所示的电路中,电源保持不变,变阻器R2的滑片P在两端件往复滑动时,电流表的示数最大是2安,最小是0.5安,电压表的示数最大是6伏,最小是O。电阻R1的阻值应当是_____欧,变阻器R2的最大阻值应是________欧。‎ ‎  5.如图8所示的电路,电源电压不变,电阻R1=10欧。开关S断开时,电流表的示数是0.6安;当S闭合时,电流表的示数是1安,则R2的阻值是[  ]   A.40欧 B.20欧 C.15欧 D.10欧   ‎ ‎  6.如图9所示的混联电路R1=5欧,R2=2.5欧,要使总电阻Rab大小等于R3,则电阻R3的阻值是[ ]   A.5欧  B.2欧  C.7.5欧  D.2.5欧 ‎7.一个由电阻R1和R2组成的串联电路。已知R1=2欧,R2=3欧。现给R2并联一个电阻R3后,通过R3和R1的电流强度之比为1:4,则电阻R3的阻值是[  ]   A.1欧  B.3欧  C.6欧  D.9欧   ‎ ‎  8.图10中有三个小灯泡和两个单刀双掷开关S1、S2,(动触片只能分别和两静触点接触)。请按下述要求画出他们的电路连接图:当红灯亮时,黄灯和绿灯都不亮;当红灯不亮时,黄灯和绿灯可以分别亮任何一个。‎ ‎  参考答案:   A级   1.2  2.0.2  3.9.6; 2.4  4.0.8; 0.2  5.4; 28; 串   6.A   7.B   8.(1)12欧 (2)24伏   B级   1. 2.4; 1.6  2. 30  3. 3:2; 3:2:5  4. 4; 12   5.C  6.D  7.D   8.电路图如答图1所示。‎
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