内容正文:
专题12 电路计算——并联电路基本计算
一、计算并联电路的基础知识
1.欧姆定律
(1)内容:通过导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(2)表达式:
注意:
①I与R、U属于同一段电路物理量(例如,三个量或为同一个导体或某一支路或同时为干路等),分析计算时要做到一一对应。
②单位统一使用国际单位。
2. 并联电路的特点
电 路
电 流
I = I1+ I2
电 压
U=U1=U2
电 阻
1/R总=1/R1+1/R2
几个电阻并联时,总电阻变小;
总电阻比最小的那个电阻还要小。
分流规律
I1/I2=R2/R1
(并联电路,各支路的电流与电阻成反比)
3. 电流表、电压表的量程与分度值
(1)电流表的两个量程与分度值:
① 0~0.6安,分度值为0.02安; ②0~3安;分度值为0.1安。
(2)电压表的两个量程:
①0~3伏,分度值为0.1伏; ②0~15伏;分度值为0.5伏。
会正确判断所用量程且读出数值。
二、常见题目类型
1. 基础计算
运用欧姆定律和并联电路的特点计算电路中的电流、电压、电阻;计算电流、电压、电阻的变化量等问题。
2. 电表满量程(或偏转角度相同)类型题。
例如,在图1电路中,移动滑动变阻器的滑片,使电表满量程(或两个电表偏转角度相同),计算电路中的有关物理量。
图1 图2
R2
S
R1
P
R2
S
R1
P
A1
A
3. 电阻替换类型题。
例如,在图2电路中,用一个电阻R0替换R1或R2,计算电路中的有关物理量。
4. 判断电表接入电路的位置并进行有关计算。
三、例题分析
【例题1】(2023虹口一模) 在图9所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。仅闭合开关S,电流表A和A1的示数分别为0.7安、0.3安。
图9
R2
S
R1
P
A1
A
①求电源电压U;
②求此时变阻器R2连入电路的阻值;
③移动变阻器滑片P可以使电流表A示数变化,求电流表A示数的最大变化量ΔImax。
【例题2】(2022崇明一模)在图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为30欧,变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。将变阻器R2的滑片P移到某一位置后,闭合电键S,通过R1的电流为0.2安,电流表A2的示数为如图所示。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻R2的电流I2;
(3)继续移动滑动变阻器R2的滑片P,则电流表A2示数的最大变化量ΔI 。
【例题3】(2023宝山一模)在图9(a)电路中,电源电压6伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.8A”字样。闭合开关S,电路正常工作。
(1)求电流表A1的示数I1。
(2)若在电路中再串联一只电流表A,其示数如图9(b)所示,求此时滑动变阻器连入电路的阻值R2。
四、综合训练
1.(2023奉贤二模)在图(a)所示,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为20欧。开关S断开时,电流表的示数为0.3安。当开关S闭合时,发现电流表指针偏转了5小格。电流表的表盘及接线柱如图(b)所示。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻R1的电流I1;
(3)开关S闭合时电路的总电阻R。
2.(2023闵行二模)在图8(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器R2上标有“2安”字样,所用电流表表盘如图8(b)所示。闭合开关S,通过电阻R1的电流为0.8安。
①求电源电压U。
②用新的电阻R0替换R1,在电路安全的前提下,移动滑片,通过R2的电流变化范围为0.6安~1.8安,求电阻R0的阻值。
R1
S
A
A1
R2
P
图8(b)
图8(a)
3. (2023浦东新区二模)如图所示电路,电源电压为6伏且保持不变。电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20欧2安”字样。闭合开关S,电流表的示数为1安。
(1)求通过R1的电流I1。
(2)通电10秒,求电流通过电阻R1所做的功W1。
(3)在确保电路正常工作的情况下,能否通过移动滑动变阻器的滑片使电流表A的示数达到3安?若能,请计算出此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;若不能,请说明理由。
4. (2023青浦二模)在图(a)所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为15Ω。闭合开关S后,电流表示数如图(b)所示。
(1)求通过R1的电流I1;
(2)求电阻R1的电功率P1;
(3)电阻R2的阻值R2。
5. (2023长宁二模)在图所示的电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样,闭合开关S,电流表A的示数为