串并联电路地计算（二）.docVIP

串并联电路的计算（二） 二. 重点、难点 电学计算的解题方法 知识点分析： 上节知识回顾：解电学计算题首先应画出相应的电路简图，然后根据电路简图进行分析解题。 并联电路的计算： 例1. 如图所示，当开关S断开时，电流表示数为0.2A；当开关S闭合时，电流表示数为1A，此时R2消耗的功率为4W，求电源电压。 分析：并联计算题的思考方式与串联的计算是一致的，首先应画出此题相应的电路简图： 然后针对题意进行分析，题中分成S断开和S闭合两种情况： 当S断开时，电路可简化为： 当S闭合时，电路等效为： 由于S断开和S闭合时，R1两端电压都等于电源电压，且R1的电阻不变，可以判定I＝I1，由此可求得I2。 题中已知R2消耗功率P2＝4W，根据P＝IU即可求得电源电压U。 本题解题思路为： 答案： 变式1：如图所示，电路中电源电压不变，电流表的量程是3A，电阻R2为12Ω。当S闭合时，将滑动变阻器R1的滑片P滑到中点，此时电流表的读数是1.5A；当滑片P到b点时，电流表的读数是1A，试求： （1）变阻器的总电阻R1和电源电压U （2）允许变阻器接入电路的电阻最小值 分析：首先将电路简化： 根据题意，画出P在中点和P在b点的情况： P在中点： P在b点时： 列出两种情况下的物理表达式： 将12联立组成方程组，即可求得R1和U。 第2问求允许接入电路中电阻的最小值。此题实际上是求当电流表示数为3A时，滑动变阻器的阻值是多少。在前一问的基础上，画出电路简图： 利用并联电路中电阻的特点即可求出答案。 答案：（1）当滑片P在中点时： 当滑片P在b点时： 12联立组成方程组： 代入已知数值，可得 解之，得： （2）设滑动变阻器连入电路中的最小值为Rmin，当Imax＝3A时，滑变的阻值为Rmin，此时： 代入数值： 解之，得： 变式2：如图所示，电源电压保持不变，L为标有“3.8V”字样的小灯泡，R是10Ω的定值电阻，开关S闭合前后电流表的示数分别为0.2A和0.5A（假设灯泡电阻不变），问： （1）灯泡灯丝的电阻多大？ （2）灯泡的实际功率为多少？ 分析：解此题电路必须先要进行变形： 利用变形电路分析要比利用原电路分析起来要简便。 解：S断开时电路等效为： 此时，电流表示数I＝IL S闭合时，电路等效为： 此时电流表示数I’＝IL＋IR 此时灯泡的实际功率： ［或PL＝ILUL＝ILU＝0.2×3＝0.6（W）］ 例2. 如图所示，电源电压U＝12V，滑变的阻值范围是0～20Ω，求电压表的示数范围？ 分析：首先我们需要清楚滑动变阻器如图所示连接时，它的等效电路： 从图中可以看出滑动变阻器被分成AP、PB两部分（即R1、R2两部分），其中滑变总的阻值R＝R1＋R2。电压表测量的是滑动变阻器PB段电压。当P在A端时：R1＝0，R2＝R；当P在B端时R1＝R，R2＝0。根据串联电路的分压原理即可获得答案。 答案：令AP段电阻为R1，PB段电阻为R2，则有： 当P在A端时，R1＝0，R2＝R，∴电压表示数最大，且Umax＝U＝12V 当P在B端时，R1＝R，R2＝0，∴电压表示数最小，且Umin＝0 答：电压表的示数范围是0～12V。 变式1：如图所示电路，电源电压U＝12V保持不变，滑变的阻值范围是0～20Ω。 灯泡标有“6V，3.6W”字样，求当滑片在AB中点时，电灯两端的电压是多少？ 分析：画出电路的等效电路图： 当P在滑变中点时，RAP＝RPB。其中滑变AP段与RPB和RL的并联部分相串联（RL与RPB并联后与RAP串联），因此我们可以看成电路①与②串联。 先求出②部分的等效电阻，再求出②部分两端的电压即可，思路如下： 答案：当P在滑变中点时 答：滑片P在中点时，电灯两端电压是4V。 变式2：如图所示电路，电源电压U＝12V不变，滑变的阻值变化范围0～20Ω，当滑片P在中点时，电流表的示数是多少？ 分析：画出此电路的等效电路并将等效电路进一