河南泌陽(yáng)2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 串并聯(lián)及混聯(lián)電路（內(nèi)容分析）

1、2011河南泌陽(yáng)高考物理一輪復(fù)習(xí)-串并聯(lián)及混聯(lián)電路（內(nèi)容分析）知識(shí)目標(biāo)一、串聯(lián)電路電路中各處電流相同I=I1=I2=I3=串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和.U=U1+U2+U3串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻之和，即R=R1R2Rn串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即串聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即二、并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同U=U1=U2=U3并聯(lián)電路子路中的電流等于各支路的電流之和I=I1I2I3=并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和。=+，當(dāng)并聯(lián)電路是由n個(gè)相同的電阻R并聯(lián)而成時(shí)，總電阻R總= ；當(dāng)并聯(lián)電路只有兩個(gè)支路時(shí)，則

2、總電阻為R總= 并聯(lián)電路中通過(guò)各個(gè)電阻的電流踉它的阻值成反比，即I1R1I2R2=InRn= U并聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1=P2R2=PnRn=U2【例1】如圖所示，P為一塊均勻的半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，測(cè)出電阻為R，然后再將它按圖乙方式接在C、D之間，這時(shí)P的電阻為（ ） A. R； B. R/2 ；C. R/4； D. 4R簡(jiǎn)析：將半圓形合金片從中間（圖中虛線所示）割開(kāi)，分成完全相同的兩塊，設(shè)每塊電阻力R0，則圖中甲連接方式相當(dāng)于兩個(gè)電阻并聯(lián)，圖乙連接相當(dāng)于兩個(gè)電阻串聯(lián) RAB=R0/2=R RCD=2R04R答案：D 點(diǎn)評(píng)：巧

3、妙選取相同的電阻，運(yùn)用電阻的串并聯(lián)特點(diǎn)來(lái)分析是解決此題的特點(diǎn)【例2】如圖中三個(gè)R1、R2、R3，電流表的內(nèi)阻忽略不計(jì)，則通過(guò)三個(gè)電阻的電流強(qiáng)度之比和兩個(gè)電流表讀數(shù)之比各為多少？解析：原圖可變換成附圖所示電路，三個(gè)電阻組成并聯(lián)電路流過(guò)三個(gè)電阻電流強(qiáng)度之比I1：I2：I3=1/ R1：1/ R2：1/ R3=R2R3：R1R3：R1R2電流表A1和A2的讀數(shù)之比I1/：I2/=（I2 I3）：（I1 I2）R1（R2R3）：R3（R1R2）答案：I1：I2：I3=1/ R1：1/ R2：1/ R3，I1/：I2/=R1（R2R3）：R3（R1R2）【例3】圖中電源電壓U5 V，內(nèi)阻不計(jì)，V1、V2

4、、V3、三個(gè)電壓表的內(nèi)電阻相同，其中V1、V2的讀數(shù)分別為3V、2V，試求電壓表V3的讀數(shù)簡(jiǎn)析：V1表的讀數(shù)大于V2表的讀數(shù)，V1表通過(guò)的電流I1大于V2表通過(guò)的電流I2， 并且等于V2表和V3表通過(guò)的電流之和， 即I1I2十I3， 三個(gè)電壓表的內(nèi)阻相同，設(shè)為RV，則 I1RV= I2 RV十I3 RV 得：V1V2V3 V3V1V2=3V2V=1V點(diǎn)評(píng)：電壓表的示數(shù)為本身的電壓值，此題是把三個(gè)電壓表當(dāng)成三個(gè)相同的電阻來(lái)討論的【例4】有三個(gè)電阻，其阻值分別為10 、20、30，現(xiàn)在它們分別按不同方式連接后加上相同的直流電壓，問(wèn)：（1）在總電路上可能獲得的最大電流和最小電流之比為多少？（2）對(duì)2

5、0電阻來(lái)說(shuō)，在各種可能連接方式中能使它獲得最大功率的，有哪些連接方式？獲得最小功率的有哪些連接方式？（只要求畫電路圖表示）解析：如圖所示（1）在電壓不變的情況下，三電阻并聯(lián)時(shí)總電阻最小，電流最大；三電阻串聯(lián)時(shí)總電阻最大，電流最小= ，R并=60/11 R串=102030，R串=60 ，I最大/I最小=R串/R并=11（2）使20 電阻獲得最大功率的連接方式有：a、b，獲得最小功率的連接方式是C。答案：（1）11；（2）20 電阻獲得最大功率的是 a、b，最小功率的是C【例5】如圖所示，A、B兩點(diǎn)間的電壓為U，C1= nC2，兩個(gè)完全相同的電壓表的示數(shù)分別為： AU1U/（n1），U2=nU/（

6、n1）； BU1U/2，U2=U/2； CU1nU/（n1），U2=U/（n1）； D無(wú)法判斷兩電壓表的示數(shù) 解析：電壓表串聯(lián)接在電壓U上，所示兩只相同的電壓表的分壓作用相同，它們的示數(shù)相同，均為U2而兩電容器是分別與兩電壓表并聯(lián)，兩電容器兩端的電壓分別與兩電壓表兩端的電壓相等，所以是B選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng)兩電容器是串聯(lián)接在電路上，若是認(rèn)為兩電壓表是測(cè)電容器兩端的電壓，這就犯了定勢(shì)思維的錯(cuò)誤、電容器兩端的電壓不能用電壓表來(lái)測(cè)量，只能用靜電計(jì)測(cè)量，不要把電壓表看成是測(cè)電壓的，而應(yīng)把兩電壓表看成兩個(gè)相同的電阻串聯(lián)接在電源上，而電容器兩端的電壓在電路中總是等于與它并聯(lián)的電阻兩端的電壓在阻容電路中，電容器兩端

7、的電壓總是等于與它并聯(lián)的電阻兩端的電壓，這是一個(gè)基本原則【例6】圖中的 A為理想電流表，V1和V2為理想電壓表，R1為定值電阻，R2為可變電阻，電池E內(nèi)阻不計(jì)，下列說(shuō)法中不正確的是 AR2不變時(shí)，V2讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1 BR2不變時(shí)，V1讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1 CR2改變一定量時(shí)，V2讀數(shù)的變化量與V1讀數(shù)變化量之和一定為零 DR2改變一定量時(shí)，V2讀數(shù)的變化量與V1讀數(shù)變化量之和不一定為零解析：根據(jù)電路的連接形式可知：任意一個(gè)電壓表的讀數(shù)與電流表的讀數(shù)之比均等于與電壓表并聯(lián)的電阻，所以B選項(xiàng)正確；電池的內(nèi)阻不計(jì)，說(shuō)明電源兩端電壓不變，則兩電壓表之和不變，而當(dāng)R2變化時(shí)，則兩電壓表的變

8、化和一定為零（一個(gè)增加，一個(gè)減小），C選項(xiàng)正確點(diǎn)評(píng)：本題為高考試題，考查的是對(duì)電路連接形式的認(rèn)識(shí)，兩電壓表分兩電阻并聯(lián)，當(dāng)一個(gè)電阻變化時(shí)，它的分壓作用變化，導(dǎo)致另一個(gè)電阻的分用也發(fā)生了變化規(guī)律方法 1、電路結(jié)構(gòu)分析電路的基本結(jié)構(gòu)是串聯(lián)和并聯(lián)，分析混聯(lián)電路常用的方法是： 節(jié)點(diǎn)法：把電勢(shì)相等的點(diǎn)，看做同一點(diǎn)回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據(jù)串聯(lián)關(guān)系畫出等效電路圖，從而明確其電路結(jié)構(gòu) 其普遍規(guī)律是:凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢(shì)必相等（包括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn)）。在外電路，沿著電流方向電勢(shì)降低。凡接在同樣兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。不加聲明的情況下，不考慮電表對(duì)電路的影響。R1【例7】圖

9、中所示電路由8個(gè)不同的電阻組成，已知R1=12，其余電阻阻值未知，測(cè)得A、B之間總電阻為4。今將R1換成6的電阻，則A、B間的總電阻變?yōu)?。解析:利用等效代換的辦法處理：即將除去R1之后的7個(gè)不同的電阻對(duì)A、B兩點(diǎn)間的等效阻值設(shè)為R，則總的對(duì)A、B間的等效電阻值就為R1與R之并聯(lián)等效值，由并聯(lián)電路規(guī)律有=，=，聯(lián)立求得RAB=3。K1紅黃【例8】電飯鍋是一種可以自動(dòng)煮飯并自動(dòng)保溫，又不會(huì)把飯燒焦的家用電器。如圖,它的電路由控制部分AB和工作部分BC組成。K1是限溫開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合，當(dāng)溫度達(dá)到103時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，不能自動(dòng)閉合.K2是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度超過(guò)800C時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，溫度低于700C時(shí)自動(dòng)閉合。

10、R2是限流電阻，阻值2140 , R 1是工作電阻，阻值60.鍋中放好適量的米和水，插上電源（220'V,50 Hz），手動(dòng)閉合K1后，電飯鍋就能自動(dòng)煮好米飯并保溫。（1)簡(jiǎn)述手動(dòng)閉合K1后，電飯鍋加熱、保溫過(guò)程的工作原理。(2)加熱過(guò)程電飯鍋消耗的電功率P1是多大？K1,K2都斷開(kāi)時(shí)電飯鍋消耗的電功率P2是多大？(3)若插上電源后沒(méi)有手動(dòng)閉合K1，能煮熟飯嗎？為什么？解析:(1)插上電源，手動(dòng)閉合K1后由于室溫肯定低于700C所以當(dāng)時(shí)K2也是閉合的,紅燈亮,所以R2被短路，只有R1工作，功率P1較大，使米和水被加熱，當(dāng)溫度升到800C時(shí)K2斷開(kāi)。但K1仍閉合,R2仍被短路，功率仍為P

11、1，所以溫度繼續(xù)升高，把水燒開(kāi)，這時(shí)溫度將保持在1000C直到水分蒸發(fā)完畢，溫度繼續(xù)升高到1030C時(shí)K1斷開(kāi)且不再自動(dòng)閉合，這時(shí)飯已煮好,R1,R2串聯(lián)，黃燈亮,熱功率P2較小，電飯鍋發(fā)出的電熱小于它向外釋放的熱，溫度開(kāi)始降低，當(dāng)溫度降低到700C時(shí)，K2自動(dòng)閉合，功率又變?yōu)镻1，使飯的溫度升高，到800C時(shí)K2自動(dòng)斷開(kāi)，溫度又開(kāi)始降低如此使電飯鍋處于保溫狀態(tài)，直到關(guān)閉電源。 (2)加熱過(guò)程電飯鍋消耗的電功率P1=U2/R1=807W;K1, K2都斷開(kāi)時(shí)，電飯鍋消耗的電功率P2=U2(R1R2)22 W. (3)若K1未閉合，開(kāi)始K2總是閉合的,R2被短路，功率為P1,當(dāng)溫度上升到800C

12、時(shí)，K2自動(dòng)斷開(kāi)，功率降為P2,溫度降低到700C,K2自動(dòng)閉合溫度只能在700C800C變化，不能把水燒開(kāi)，不能煮熟飯.【例9】在圖所示的電路中，A、B、C分別表示理想電流表或電壓表，它們的示數(shù)以安或伏為單位.當(dāng)電鍵S閉合后，A、B、C三表示數(shù)分別為1、2、3時(shí)，燈L1、L2正好均正常發(fā)光.已知燈L1、L2的額定功率之比為31，則可判斷A.A、B、C均為電流表 B.A、B、C均為電壓表C.B為電流表，A、C為電壓表D.B為電壓表，A、C為電流表ACBL1L2S解答：若三個(gè)表均為電流表，則電路出現(xiàn)短路，燈不可能正常發(fā)光，故選項(xiàng)A錯(cuò)；若三個(gè)表均為電壓表，則電路出現(xiàn)斷路，燈亦不能正常發(fā)光，故選項(xiàng)B

13、錯(cuò)；若B為電流表，A和C為電壓表，則兩燈串聯(lián)，A表測(cè)L1的電壓，C表測(cè)L2的電壓，即為，故選項(xiàng)C錯(cuò)； 若B為電壓表，A和C為電流表，則兩燈并聯(lián)，A表測(cè)L2的電流，C表測(cè)L1的電流，故有，故選項(xiàng)D正確.【答案】 D 2、電表的改裝(1)靈敏電流表（也叫靈敏電流計(jì)）：符號(hào)為，用來(lái)測(cè)量微弱電流，電壓的有無(wú)和方向其主要參數(shù)有三個(gè)：內(nèi)阻Rg滿偏電流Ig：即靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流，也叫靈敏電流表的電流量程滿偏電壓Ug：靈敏電流表通過(guò)滿偏電流時(shí)加在表兩端的電壓以上三個(gè)參數(shù)的關(guān)系Ug= Ig Rg其中Ig和Ug均很小，所以只能用來(lái)測(cè)量微弱的電流或電壓(2)電流表：符號(hào)，用來(lái)測(cè)量電路中的電流，電流

14、表是用靈敏電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻改裝而成如圖所示為電流表的內(nèi)部電路圖，設(shè)電流表量程為I,擴(kuò)大量程的倍數(shù)n=I/Ig，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得：Ig·Rg=(IIg）R, 內(nèi)阻,由這兩式子可知，電流表量程越大，Rg越小，其內(nèi)阻也越小.(3)電壓表：符號(hào)，用來(lái)測(cè)量電路中兩點(diǎn)之間的電壓電壓表是用靈敏電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻改裝而成，如圖所示是電壓表內(nèi)部電路圖設(shè)電壓表的量程為U，擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n=U/Ug，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)，得： U=UgIgR, Ig =Ug /Rg, 電壓表內(nèi)阻,由這兩個(gè)式子可知，電壓表量程越大，分壓電阻就越大，其內(nèi)阻也越大（4）半值分流法（也叫半偏法）測(cè)電流表的內(nèi)阻，其原理是

15、：當(dāng)S1閉合、S2打開(kāi)時(shí)：當(dāng)S2再閉合時(shí)：,聯(lián)立以上兩式，消去E可得： 得： 可見(jiàn)：當(dāng)R1>>R2時(shí)， 有：（5）非理想電表對(duì)電路的影響不能忽略，解題時(shí)應(yīng)把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器.用電壓表測(cè)得的電壓實(shí)際上是被測(cè)電路與電壓表并聯(lián)后兩端的電壓，由于電壓表內(nèi)阻不可能無(wú)限大，因此測(cè)得的電壓總比被測(cè)電路兩端的實(shí)際電壓小，表的內(nèi)阻越大，表的示數(shù)越接近于實(shí)際電壓值.用電流表測(cè)得的電流，實(shí)質(zhì)上是被測(cè)量的支路(或干路)串聯(lián)一個(gè)電阻(即電流表內(nèi)阻)后的電流.因此，電流表內(nèi)阻越小，表的示數(shù)越接近于真實(shí)值.【例10】電流一電壓兩用電表的電路如圖所示已知圖中S是雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，a, b,c、

16、d,e、f為接線柱雙刀雙擲開(kāi)關(guān)的觸刀擲向a,b,e與a接通，f與b接通；擲向c, d, e與c接通，f與d接通電流表G的量程是0. 001 A,內(nèi)阻是100,電阻R1的阻值為9900, R2的阻值是1.0l ,(1)觸刀擲向a,b時(shí)，此兩用表是什么表？量程是多大？(2)觸刀擲向c, d時(shí)，此兩用表是什么表？量程是多大？分析：用改裝成電流表時(shí)需要并聯(lián)一個(gè)電阻, 改裝成電壓表時(shí)需要串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)這個(gè)原理可以判斷出是什么表，并算出其量程解析:(1)觸刀擲向ab時(shí),R1與串聯(lián),是電壓表,其量程為U=Ig(R1Rg)=0.001×(1009900)=10V.(2)觸刀擲向cd時(shí),R2與并聯(lián)

17、,是電流表,其量程為【例11】如圖所示，四個(gè)相同的表頭分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù) 安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角 安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù) 伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角 伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”） 解：兩電流表并聯(lián)，兩表頭兩端的電壓相同，流過(guò)的電流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示數(shù)大于A2的示數(shù). 當(dāng)把V1和V2串聯(lián)使用時(shí)，組成電壓表的電流表和分壓電阻都是串聯(lián)關(guān)系，通過(guò)完全相同的兩只電流表的電流強(qiáng)度也相等，指針偏轉(zhuǎn)角度

18、相等.根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系，分配在V1和V2兩端電壓，即V1和V2讀數(shù)之比等于兩只電壓表的內(nèi)阻之比. 伏特表V1的量程大，所以讀數(shù)大。【例12】將兩個(gè)相同的表頭，分別改裝成一只電流表和一只電壓表，一個(gè)同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將這兩個(gè)表串聯(lián)起來(lái)，則A.兩表指針都不偏轉(zhuǎn) B.兩表指針偏角相同C.電流表指針有偏轉(zhuǎn)，電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)D.電壓表指針有偏轉(zhuǎn)，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)解答：把完全相同的表頭，分別改制成一只電流表和一只電壓表，串聯(lián)接入電路中時(shí)，電流表中均有電流通過(guò)，兩表指針都偏轉(zhuǎn)，只是電壓表中的電流表處在干路中通過(guò)的電流大，偏轉(zhuǎn)角也大.【例13】電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，現(xiàn)用兩個(gè)不同的電壓表先后直接接到電源的兩極上，電壓表的讀數(shù)是U1，電壓表的讀數(shù)是U2，已知電壓表的內(nèi)阻依次是R1、R2，且R1