【推荐】专题15 串、并联电路分析-2017-2018学年高二物理专题提升之电学

【推荐】专题15 串、并联电路分析-2017-2018学年高二物理专题提升之电学

‎ ‎ 一：专题概述 串、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 总电阻 R总＝R1＋R2＋…＋Rn ＝＋＋…＋ 功率分配 ＝ ‎ P总＝P1＋P2＋…Pn ＝ ‎ P总＝P1＋P2＋…＋Pn 二：典例精讲 ‎1．串联、并联及混联电路的分析 典例1：一个型电路如图所示，电路中的电阻， ， ．另有测试电源，电动势为、，内阻忽略不计，则（ ）‎ ‎ ‎ A. 当、端短路时， 、之间的等效电阻是 B. 当、端短路时， 、之间的等效电阻是 C. 当、两端接通测试电源时， 、两端的电压为 D. 当、两端接通测试电源时， 、两端的电压为 ‎【答案】AC B、当端短路时，电阻串并联关系为、并联，然后与串联， 间等效电阻即总电阻 ‎，故B项错误；‎ C、两端接在电动势为电源两端，电路由和串联， 两端电压为两端电压，大小为 ‎，故C项正确；‎ D、两端接在电动势为电源两端，电路由和串联， 两端电压为两端电压，大小为 ‎，故D项错误。‎ 典例2：滑动变阻器R和定值电阻R0接成分压器电路，如图所示。已知定值电阻R0上的电压是输入电压U的一半，那么，滑动变阻器上滑键P的位置应在滑动变阻器全部线圈的 （ ）‎ ‎ ‎ A. 中点位置 B. 中点偏上 C. 中点偏下 D. 无法判定 ‎【答案】B ‎2．带传感器电路的分析问题 典例3：在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )．‎ ‎ ‎ A．RM变大，且R越大，U增大越明显 B．RM变大，且R越小，U增大越明显 C．RM变小，且R越大，U增大越明显 D．RM变小，且R越小，U增大越明显 ‎【答案】C 三 总结提升 串、并联电路的分析 ‎1. 串联电路 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.若n个相同的电阻串联,总电阻R总=nR.‎ ‎2. 并联电路 ‎(1) 并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.‎ ‎(2) n个相同的电阻并联,总电阻等于其中一个电阻的,即R总=R.‎ ‎(3) 两个电阻并联时的总电阻R=,当其中任一个增大(或减小)时,总电阻也随之增大(或减小).由此可知,多个电阻并联时,其中任一个电阻增大(或减小),总电阻也随之增大(或减小).‎ ‎3. 无论是串联电路,还是并联电路,或者是混联电路,只要其中一个电阻增大(或减小),总电阻就增大(或减小).‎ 四 提升专练 ‎1.(多选)在图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是 ( )‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎2.图中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池两端电压恒定。开关K接通后流过R2的电流是K接通前的 ‎ ‎ A. 1/2 B. 2/3 C. 1/3 D. 1/4‎ ‎【答案】B ‎【解析】设电池电动势为E，每个电阻值为R，K接通前电路总电流等于上的电流为： ，K接通后流过上电流，所以，B正确 ‎3.如图所示的电路中，各个电阻都是2Ω，电流表内阻不计，在B、C两点间加6V电压时，则电流表的示数为 （ ）‎ ‎ ‎ A. 1A B. 0.5A C. 1.5A D. 2A ‎【答案】A ‎【解析】并联部分电阻为0.5R，则电阻为R+0.5R=1.5R=3Ω,则干路电流,则通过电流表的电流为1A，故A正确，BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎4.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc.当将A与B接入电压为U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为( )‎ ‎ ‎ A. 4I B. 2I C. I D. I ‎【答案】A ‎5.如图所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在电压U稳定于6V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为4V. 如果他把电压表改接在R2两端，则电压表的示数将 ‎ ‎ A. 小于2V B. 等于2V C. 大于2V小于4V D. 等于或大于4V ‎【答案】A ‎【解析】电压表接在R1两端，电压表的示数4V，则此时R2两端的电压为2V．把此表改接在两端R2时，由于电压表的内阻不是远大于R1 、R2，电压表与R2并联的阻值小于R2，而R1与并联部分串联，总电压U=6V，则R1的电压大于4V，电压表与R2并联的电路的电压小于2V。‎ ‎6.(多选)如图所示,是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端,是负载电阻,电源电压U保持恒定,滑片P位于变阻器的正中央,下列判断正确的是( )‎ ‎ ‎ A. 空载(不接R)时,输出电压为 B. 接上负载R时,输出电压小于 C. 负载电阻R的阻值越大,输出电压越低 D. 接上负载R后,要使输出电压为,滑片须向下移动至某一位置 ‎【答案】AB ‎7.一个T型电路如图所示,电路中的电,,.另有一测试电源,电压为,内阻忽略不计。则( )‎ ‎ ‎ A. 当c、d端相连接时,a、b之间的等效电阻是 B. 当a、b端相连接时,c、d之间的等效电阻是 C. 当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为 D. 当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为 ‎【答案】C ‎【解析】A、当cd端短路时,ab间电路结构为：R2、R3并联后与R1串联，根据并联电阻和串联电阻的规律，ab之间的等效电阻是： ，A错误；‎ B、当ab端短路时,cd之间的电路结构为：R1、R3并联后与R2串联，cd之间的等效电阻是： ‎ ‎，B错误；‎ C、当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻R3的电压： ,C正确，‎ D、当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压等于电阻R3的电压： ，D错误。‎ 故选：C.‎ ‎8.如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=4Ω，接到电压恒定的电源上，求流过各电阻的电流之比I1：I2：I3 = ______________，电阻两端的电压之比U1：U2：U3= ______________。‎ ‎ ‎ ‎【答案】4:4:9 1:2:3‎ ‎9. 如图所示，已知R1 =10Ω，R2 =20Ω，R3 =20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U =_____ V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数 I = ______A。‎ ‎ ‎ ‎【答案】20 0.75‎ ‎【解析】若CD之间接理想电压表，则电阻与串联；若CD之间改接理想电流表，则电阻与并联后与串联；根据串并联电路的电压和电流关系列式求解即可．‎ 若CD之间接理想电压表，则电阻与串联，故电压表读数为；若CD之间改接理想电流表，则电阻与并联后与串联，则电流表示数为 ‎。‎ ‎10. 在如图所示的电路中，电源电压不变，当电键S闭合时灯L正常发光，其功率为100W，当电键S断开时，电阻R上消耗的功率为9W。已知灯L的电阻RL>R，且不计RL、R随温度的变化，则RL:R=_______；S断开时灯L的实际功率为_______W。 ‎ ‎ ‎ ‎【答案】9：1 81‎ ‎11. 如图所示， 、、，求：‎ ‎ ‎ ‎（1）它们的总电阻；‎ ‎（2）通电后，各电阻电压之比；‎ ‎（3）通电后，各电阻电流之比。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎12. 如图所示，已知电阻R2 =R3=2R1 =2R，电池提供给电路的电压始终保持不变，其内阻不计，开关S闭合前流过R2的电流为I，求S闭合后流过R2的电流大小．‎ ‎ ‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】画出S闭合前后的等效电路图，结合串并联电路规律以及欧姆定律分析解题 开关闭合前断路，只有和串联在电路中，根据欧姆定律可知 闭合S后， 和并联之后再和串联在电路中，根据欧姆定律可知电路中的总电流为 ‎，‎ 又因为（为通过的电流）‎ 和电阻相等，所以，故 ‎13．在图所示电路中，电源电压恒定，当只将开关K1闭合时，整个电路消耗的电功率为6W；当将K1、K2闭合时，整个电路消耗的电功率 为9W。求只将K3闭合时，整个电路消耗的电功率。‎ ‎ ‎ ‎【答案】2W ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎