第10讲 串并联电路.docx

第10讲 串并联电路一基础知识1串并联电路（1）串联电路的性质和特点： 电流强度处处相等 II1I2In 总电压等于各部分电压之和 U 总电阻等于各部分电阻之和 R 对 电路，电压分配与各部分电阻成正比。关系式 对 电路，功率分配与各部分电阻成正比。关系式 （2）并联电路的性质和特点： 各支路两端电压均相等 U= 总电流等于各支路通过的电流强度之和 I 对纯电阻电路，总电阻和各支路电阻满足R= 对 电路，电流分配与各部分电阻成反比。关系式 对 电路，功率分配与各部分电阻成反比。关系式 2分压器U0PUQR0R原理：利用串联电路的 原理关系：若滑动变阻器的总电阻为R0，两固定端输入的电压为U0，滑片P和固定端Q间的电阻为R，则空载时PQ间输出的电压U= 若将滑片P向上移动，则输出的电压U将 ；输出电压U的变化范围是 。若在PQ间接上一个负载电阻，则输出的电压相比于空载时 ；负载电阻越大，输出的电阻越 。3电表的改装（1）电流表改装成电压表方法：串联一个 电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即U=nUg，则根据分压原理，需串联的电阻值，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值 。（2）电流表改装成电流表方法：并联一个 电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即I=nIg，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值 。二典型例题例1 实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU 3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。求：（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？6VU1 U2解：画出示意图如右。（1）由I =kU 3和I=0.16A，可求得棒两端电压为2V，因此变阻器两端电压为4V，由欧姆定律得阻值为25。（2）由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V，由I =kU3得电流为0.02A，变阻器两端电压为5V，因此电阻为250。例2有一个灵敏电流计G，内阻=10，满偏电流=3mA把它改装成量程为3V的电压表，要串联一个多大的电阻？解：电压表V由表头G和分压电阻组成，如图所示，虚线框中部分就是电压表的结构量程为3V的意思就是当电压表两端加上=3V的电压时，表头两端的电压达到满偏电压，通过表头的电流达到满偏电流，表头的指针此时指向最大刻度处，而最大刻度处则直接标上3V表头G的满偏电压=0.03V，分压电阻分担的电压应该为=3V0.03V=2.97V根据欧姆定律可以求出分压电阻：电压表V的内阻等于和串联的分压电阻的总和，即=+=1000例3有一个灵敏电流计G，内阻=25，满偏电流=3mA把它改装成量程为0.6A的电流表，要并联一个多大的电阻？解：电流表A由表头G和分流电阻组成，如图所示，虚线框中部分就是电流表的结构量程为0.6A的意思就是当通过电流表的电流=0.6A时，通过表头的达到满偏电流，表头两端的电压达到满偏电压，表头的指针此时指向最大刻度处，而最大刻度处则直接标上0.6A通过分流电阻的电流应该为：=-=0.6A0.003A=0.597A根据欧姆定律可以求出分流电阻：电流表A的内阻等于和并联的分流电阻的等效电阻，即：三练习一、选择题 1电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10、R3=5，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则 （ ）A电路中的电流为06AB电阻R2的阻值为20C三只电阻两端的总电压为21VD电阻R3消耗的电功率为36W2如图1所示，电源和电压表都是好的，当滑片由a滑到b的过程中，电压表的示数都为U，下列判断正确的是 （ ）Aa处接线断开B触头P开路Ca、b间电阻丝开路Db处接线开路3如图3电路所示，当ab两端接入 100V电压时，cd两端为 20V；当 cd两端接入100V电压时，ab两端电压为50V，则R1R2R3之比是 （ ）A421 B211C321 D以上都不对4下列说法中正确的是 （ ）A电阻A与阻值无穷大的电阻B并联，电阻不变B电阻A与导线B（不计电阻）并联，总电阻为零C并联电路中任一支路的电阻都大于总电阻D并联电路某一支路开路，总电阻为无穷大5实验室中常用滑动变阻器来调节电流的大小，有时用一个不方便，须用两个阻值不同的滑动变阻器，一个作粗调（被调节的电流变化大），一个作微调（被调节的电流变化小）。使用时联接方式可以是串联，也可以是并联，如图5所示，则 （ ）A串联时，阻值大的变阻器作粗调B串联时，阻值大的变阻器作微调C并联时，阻值大的变阻器作微调D并联时，阻值大的变阻器作粗调6如图6所示，L1，L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是 （ ）AL1亮度不变，L2变暗BL1变暗，L2变亮CL1变亮，L2变暗DL1变暗，L2亮度不变7如图7所示，R12，R210，R310，A、B两端接在电压恒定的电源上，则 （ ）AS断开时，R1与R2的功率之比为15BS闭合时通过R1与R2的电流之比为21CS断开与闭合两情况下，电阻R1两端的电压之比为21DS断开与闭合两情况下，电阻R2的功率之比为7128在图8所示的电路中。U=12V，若电压表的示数也是12V，这说明可能 （ ）A灯泡L开路B电阻R1、R2中有开路发生C电阻R1、R2中有短路发生D灯泡L和电阻R1都发生了开路9如图9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，R是负载电阻，电源电压为U保持恒定，滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是 （ ）A空载（不接R）时，输出电压为U/2B接上负载 R时，输出电压 U/2C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U/2，滑动片P须向上移动至某一位置。二、填空题 10在如图11所示的电路中，已知R2=R4，A、C间电压UAC15V，B、D间电压UBD7V，则 A、E 间UAE=_。11若将标称值分别为“100W、100”和“2W、200”的电阻串联后作为一个用电器使用，其总额定功率为_W，在电路中两电阻两端的电压之比为_，两电阻的实际功率之比为_。12A灯的额定电流是B灯额定电流的3倍，而额定功率相等。串联接在电路上后，A灯的实际功率是B灯实际功率的_倍。13三只灯泡并联接在200V的电源上，总电流为 2A，第三只灯泡的功率为 100W，且R22R1，则第一只、第二只灯泡的功率分别为_W、_W。14如图12所示的电路中，A、B端接在恒压电源上，S断开时电流表的示数2A，S闭合时电流表的示数为3A，则电阻R1与R2的阻值之比R1R2_，S断开与闭合两种情况下R1的功率之比 P1P1_。15图13中三个电阻的阻值相等，R1的额定功率为10W，R2的额定功率为5W，R3的额定功率为20W，则该电路允许的最大功率为_W16一根粗细均匀的金属圆环上有A、B、C三点，已知A、C点接入电路时，金属环消耗电功率为108W。现将A、C两点接入电路，若保持总电流不变，则金属环所消耗功率为_W，若保持总电压不变，则金属环所消耗功率为_W。三、计算题 17在图15所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时R1消耗的电功率为9W，当S断开时