求初中串并联电路计算题和滑动变阻器取值范围的题

核心提示电学综合计算题是初中物理的重点和难点。考纲规定:电路的计算限于两个电阻的串、并联。中考命题者为了增加考试的区分度,有利于人才的选拔,往往在电路的动态变化上做文章。如:电路中开关的通断导致电路结构的变化,滑动变阻器的阻值变化对串联电路分压的影

电学综合计算题是初中物理的重点和难点。

考纲规定:电路的计算限于两个电阻的串、并联。中考命题者为了增加考试的区分度,有利于人才的选拔,往往在电路的动态变化上做文章。如:电路中开关的通断导致电路结构的变化,滑动变阻器的阻值变化对串联电路分压的影响,电表的量程选择对动态电路的限制作用。这种类型的计算题大多以串联电路的形式呈现,结合滑动变阻器的变化、电表量程的选择,呈现“新、活、难”的特点,要求学生具有较强的综合运用欧姆定律及串、并联电路特点解决实际问题的能力。

解决此类问题,必须建立在切实了解电路动态变化的基础之上,理解欧姆定律,能够灵活运用串联分压规律,综合考虑电表量程对电路的限制作用。

●串联电路的动态变化

在图1所示的电路中,当R2滑片左移,R2阻值变小,电路总电阻变小,电源电压U总一定,根据欧姆定律I=U总/(R1 +R 2 ),总电流变大即电流表示数变大;根据U 1 = I 1 R 1,定值电阻R 1所分电压即电压表V 1的示数变大;根据U 2=U总-U 1可知,电压表V 2的示数变小。当R2滑片右移,R 2阻值变大,电流表示数变小,电压表V 1的示数变小,电压表V 2的示数变大。

由以上串联电路的动态分析可知,在串联电路中,并联在定值电阻两端的电压表V 1的示数与电流表A的示数是同时增大或同时减小的,并联在滑动变阻器两端的电压表V 2的示数与电流表A的示数是一个增大另一个减小的,V 2的示数达到最大值时电流示数达到最小。

●解题步骤

1、简化电路,识别电路的串、并联。将电流表看作导线,将电压表看作断路。

2、观察电流表、电压表所测物理量。注意根据题目相关条件,如电源电压值、滑动变阻器允许通过的最大电流、滑动变阻器的最大阻值等信息,选择恰当的电表量程。

3、综合运用串、并联电路特点(尤其串联电路的动态变化规律)、欧姆定律及相关条件分析求解。

●典型例题

(2009虹口)在图2所示的电路中,电源电压为12V且不变,电阻R 1的阻值为22Ω,滑动变阻器R 2上标有“10Ω1A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5A。求:

(1)电阻R 1两端的电压。

(2)滑动变阻器R 2接入电路的阻值。

(3)现设想用定值电阻R 0来替换电阻R 1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。

①现有阻值为16赘的定值电阻,若用它替换电阻R 1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。

②满足题目要求的定值电阻R 0的可能取值范围为_______________。

答案(1)U 1 =11V(2)R 2=2Ω(3)①能;滑动变阻器使用范围:4~5.33Ω。②R 0的取值范围为15~20Ω。

分析由于滑动变阻器R 2上标有“10Ω1A”字样,所以电流表的量程应为0-0.6A;由于电源电压为12V,所以电压表不可能0-15V满偏,电压表的量程为0-3V。

电压表V的量程为0-3V。根据串联分压规律,电源电压一定时,阻值大的电阻分压多,电压表满偏时:回路电流不能超过电流表的量程,同时考虑串联分压规律及R 2的阻值范围,即R 0 /R 2 =U 0 /U 2 =9V/3V=3/1,I=U总/(R 0 +R 2)≤0.6A,0Ω≤R 2≤10Ω,可得15Ω<R0≤30Ω;电流表满偏时:对应R总=R 0 +R 2 =20Ω,0Ω≤R 2≤10Ω,可得10Ω≤R 0≤20Ω。考虑到两个电表都要正常工作,所以取两个不等式的公共交集部分15Ω<R 0 ≤20Ω。

电流的计算方法(串联和并联,

直接并联,试一试后,电阻功耗也大、参数来确定。

以下数据可作参考。电阻的计算公式。

所以,就是应该串的电阻了,假如各个管子参数略有不同,就可能某个管子电流很大而另某个电流很小甚至不亮。

(2)

单个管子串电阻接到12v,查有关资料,要根据您的发光二极管的类型,if为led的一般工作电流。不过:

每个管子的正常电压乘以一组中的管子数.6v之间。按照估计的数据搭成电路。原则是,因为电流if允许范围比较宽,最常用的是20~30ma,再串一个限流电阻接到12v,太浪费能量,每组串成一串再串一个限流电阻,就是同一个管子电压略微高一点或低一点电流就会变化很大。

您可以把24个管子分成几组。

上面说的每个二极管的电压uf和电流if,工作电流在零点几毫安到几十毫安,uf为led的正向压降,就行了。这是因为,应该分别串限流电阻。

至于一组几个、串电阻多大,最好几个管子串联后.4~3;if

式中e为电源电压。再根据剩下的电压差,n是一组中串的管子数,要看你买的二极管的型号,除以正常的电流:

常见的发光二极管电压在1,所以如果没有资料,二极管的电压电流特性有类似“稳压”的特点——同一个管子电流在大范围变化时电压变化不大,也可以试着来,如果亮度不合适再改一改电阻值,电流大小决定亮度。反过来说,应该适当小于12v。所以,即可。然后将各串并联到12v:

r=(e-uf*n)/(1)

首先,不应该直接并联

最基本的 欧姆定律 I=U/R 衍生的公式我就不废话了

1串联电路: I总=I1=I2(串联电路中,各处电流相等) U总=U1+U2(串联电路中,总电压等于各部分两端电压的总和) R总=R1+R2+R3...+Rn U1:U2=R1:R2(串联成正比分压) P1/P2=R1/R2 当有n个定值电阻R0串联时,总电阻 R=nR0

2并联电路: I总=I1+I2(并联电路中,干路电流等于各支路电流的和) U总=U1=U2 (并联电路中,电源电压与各支路两端电压相等) 1/R总=1/R1+1/R2 I1:I2=R2:R1 (并联反比分流) R总=R1·R2(R1+R2) R总=R1·R2·R3:(R1·R2+R2·R3+R1·R3 ) 即1/R总=1/R1+1/R2+……+1/Rn P1/P2=R2/R1 当有n个定值电阻R0并联时,总电阻 R=R0/n 即总电阻小于任一支路电阻但并联越多总电阻越小 串联分压(电压)并联分流(电流)

最后我想说的是:公式结合电路图慢慢看 慢慢推导 基本上问题不大的

 
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