1.比例法:
利用串、并联电路电流和电压的特点,根据已知物理量,求其他相关物理量或物理量的比值.以两个电阻串、并联为例:
串联电路:U1 :U2= R1 :R2
并联电路:I1 : I2= R2 :R1
注:若是三个电阻并联的情况下,电流比等于相对应电阻的反比(方法:通分)
2.套路法:
做题第一步是分析好串、并联电路的识别,---在看到电压表,要看作是断路在看到电流表,看作是通路;还要注意短路的故障判断;
做题第二步是利用串、并联电路中电流、电压特殊(处处相等)的特点,与电阻建立联系---看到串联电路中,电压的关系得出电阻的关系;看到并联电路中,电流的关系得出电阻的反关系;
注:串、并联电路中电阻的求法
做题第三步是在不同的串联电路或是并联电路中,等压关系等式的应用;
注:串联电路分压公式的运用
例题精讲
【例1】如图所示电路,开关S闭合后,电流表的示数______(填“变大”“变小”或“不变”);若电流表示数变化了0.1 A,则电阻R=______Ω(电源电压保持不变)
解析:由图可知,电流表测干路电流,当S闭合后,灯泡L两端的电压不变,故通过灯泡的电流大小不变,电流表的示数变化了0.1 A,即通过R的电流为0.1A,则R=U/I=6V/0.1 A=60Ω
答案:变大 60
【例2】如图所示,电源电压恒定, 当S接a时,电流表A1与A2的示数之比为3:5;当S接b时,电流表A1与A2的示数之比为2:3,则R2与R3的电阻之比为( )
A、 9:10 B、 4:3
C. 3:4 D、 5:2
解析:当S接a时,由A1与A2示数之比是3:5知,I1:I2=3:2,则R1∶R2=2:3.当S接b时,由A1与A2示数之比是2∶3知,I’1:I’2=2:1, 则R1∶R2=1:2=2:4,故R2∶R3=3:4
答案:C
【例3】图7所示四个电路的电源电压相等且不变,电阻R1的阻值大于R2的阻值。开关断开时与开关闭合时相比,电流表示数的变化量最大的电路是( )
解析:对于A图:开关断开时,只有电阻R2接在电源两端,;开关闭合时,电阻R1与R2并联,;对于B图:开关断开时,只有电阻R1接在电源两端,;开关闭合时,电阻R1与R2并联,;对于C图:开关断开时,电阻R1与R2串联,I=U/ R1+R2 ,开关闭合时,R1被短路,只有电阻R2接在电源两端,;对于D图:开关断开时,电阻R1与R2串联,I=U/ R1+R2 ,开关闭合时,R2被短路,只有电阻R1接在电源两端,; 由此做差可知;B=;C=- U/ R1+R2;;D=- U/ R1+R2.因为题目中给出R1的阻值大于R2的阻值,用数学算术思想即可得出。
答案: B
【例4】如图4所示,定值电阻R1:R2:R3=3:2:3,电源电压不变。S闭合前电压表示数为U,开关闭合后,电压表示数为U’,则U:U’等于( )
A.5:4 B.1:1
C.4:3 D.5:3
解析:开关闭合前,三个电阻串联,电压表测的是电阻R1和R2两端的电压;开关闭合后,电阻R2被短路,电阻R1和R3串联,电压表测的是电阻R1两端的电压;根据串联电路分压公式,闭合前电压表=5/8U,闭合后电压表=1/2U,所以电压比为5:4。
答案:A.
【例5】如图3所示,电源电压保持不变。当开关S1 合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为O.8A。则电阻R1与R2的比值为( )
A 1:3 B 3:l
C 2:3 D 3:2
解析:开关S1闭合,S2断开时,电阻R1和R3串联,0.2A= U/ R1+R2;开关S1,S2都闭合后,电阻R2被短路,只有电阻R1接在电源两端,0.8A=U/ R1;解之即可。
答案:A
【例6】如图18所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙为3:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲:I乙为( )
A.2:1 B.2:3 C.3:1 D.3:2
解析:当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,电阻R1和R2串联,U甲:U乙= I·(R1+ R2):I·R2 =R1+ R2∶R2= 3:1,所以R1∶R2=2:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,电阻R1和R2并联,电流表甲测的是电阻R2通过的电流,电流表乙测的是电阻R1和R2通过的总电流,
答案:选B
【例7】如图所示的电路中,电流表的示数比为.则电阻之比为( )
A.1:3:5 B.3:5:15 C.1:1:2 D.2:2:1
解析:为了便于了解三只电流表在电路中的确切位置,可将题图变为如图所示的等效电路,由图可见
,,
∴
答案:C
【例8】图中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,则以下说法中正确的是 ( )
(1)R2不变时,V1读数与A读数之比等于R1
(2)R2不变时,V2读数与A读数之比等于R1
(3)R2改变一定量时,V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
(4)R2改变一定量时,V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
A.(1)(3)(4) B.(2)(3)(4)
C.(2)(3) D.(2)(4)
解析:根据伏安法测电阻,V1读数与A读数之比等于R1的阻值,所以选(1);V2读数与A读数之比等于R2,所以(2)错误;R2改变一定量时,R2端电压变化量等于R1端电压变化量,所以V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1,所以选(3)(4)
答案:A
【例9】(多选)如图,电源电压不变,R2=R3=10欧姆。闭合S,电流表A1和A2的示数之比为3:2。如果把A1和A2都分别换成电压表V1和V2,电压表的示数分别为U1和U2,则下列说法正确的是( )
A.R1=5Ω
B.R1=20Ω
C.U1:U2=3:4
D.U1:U2=4:3
解析:闭合S,为电流表时,三个电阻并联,电流表A1测的是电阻R1和R2的总电流,电流表A2测的是电阻R3和R2的总电流,表A1:表A2=+: +=+: +=3:2,可得R1=5Ω;把A1和A2都分别换成电压表V1和V2,三个电阻串联,电压表V1测的是电阻R2和R3的总电压,电压表V2测的是电阻R1和R2的总电压,表V1:表V2=R2+ R3:R1+ R2=20Ω:15Ω=4:3。
答案:选AD
本讲知识回顾和总结
串并联特点比较:
| 连接方式 | 串联 | 并联 |
| 电路图 | ||
| 电流特点 | ||
| 电压特点 | ||
| 总电阻 | ||
| 分流;分压 |
1. 如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围为1A到2A之间,电压表的示数范围为6V到9V之间,则定值电阻R的阻值及电源电压分别为:( )
A、3Ω,15V
B、6Ω,15V
C、3Ω,12V
D、6Ω,12V
2.如图所示电路,电源的端电压恒定,、均为定值电阻,在变阻器的滑片P由a端移到b端的全过程中 ( )
A.两端电压一定减小 B.两端电流一定增大
C.两端电压一定增大 D.两端电流一定减小
3.用均匀的电阻丝围成图的正方形导线框ABCD。若分别将A、B两端和A、C两端接在同一个电源两端,则两次通过导体BC的电流之比为__________。
4.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与R3的阻值均为20Ω。闭合开关S,电流表A1和A2的示数之比为3:2。若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。则下列选项正确的是:( )
A、R1=10Ω
B、R1=40Ω
C、U1:U2=3:4
D、U1:U2=4:3
参
1.答案:选C
解析:列等压方程:U=1A·R+9V;;U=2A·R+6V
解得 U=12V ; R=3Ω
2答案:D.
解析:与变阻器连入电阻部分串联后再与定值电阻并联,组成混联电路,滑动变阻器滑片从a端滑向b端时,两端电压保持不变(等于电源电压),当滑片P在变阻器a端时,变阻器被短路,电阻和电阻并联,通过电流,当滑片P处于b端时,与串联后再与并联,并联电路两端电压相等,通过电波,滑片P由a向b端移动的过程中,电压不变,电阻变大,从而通过的电流变小了。
3.答案:2:3
接AB端时,电阻AB和电阻BC.CD,AD并联;接CA端时,电阻AB.BC和电阻AD,CD并联;乙通过电阻BC段的电流比2:3
4.答案:AD 参考例题10即可
关于电压变化量与电流变化量的绝对值类的电路题(此类题可参照本次讲义例8)
对于此题的解答可以应用ΔU/ΔI=定值电阻来解答。
类似题还有如下题:
例题:如图所示,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为2Ω。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于A点时,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为10V。当滑动变阻器的滑片P位于B点时,电压表V1的示数为8V,电压表V2的示数为11V。则电阻R2的阻值是 Ω。