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1、一. 教学内容: 专题复习等效电路图具体内容一. 电流路径优先走法 把电流比作一个“有思想小球,它所走过路径有一定规律可循。下面分几种情形讨论。 1. 如图1,电流从点a走到点b,有二条路可走,由于连接电路导线电阻很小,采用近似分析方法,可以认为导线电阻为,而灯泡是有电阻,所以电流优先走与灯泡并联导线这条路径,而不经过灯泡,因而在画等效电路图,可把灯泡删掉。图1 2. 如图2,电流从点a走到点b,走哪条路呢?由于电流表特点是电流很小,相对与它并联R而言可以忽略,所以电流优先走电流表这条路径,而不经过R,同样,在画等效电路图时,应删掉R。图2 3. 如图3,由于电压表电阻很大,可以把电压表看成开
2、路,所以电流优先走R这条路径。当然此时有微弱电流经过电压表,电压表有示数。图3 4. 如图4、图5,电流优先走与电压表并联导线或电流表,这时电压表无示数。图4图5 5. 如图6,这种情况电流将如何走法呢?由于电流表、导线电阻都很小,相对而言,导线电阻会更小,近似地分析认为,电流只优先走导线,所以电流表示数为0A,画等效电路图时,应删掉电流表。图6二. 等效电路图画法与解题一般步骤 1. 认真审题,在草稿纸上画出原图,并把开关状态、滑动变阻器滑片所处位置依题意画出; 2. 根据电流路径优先走法,把没有电流经过元件用橡皮擦擦掉,同时将断开开关及与其串联元件也擦掉,闭合开关用导线代替; 3. 正确分
3、析电路连接方式,明确电流表测哪局部电路电流,电压表测谁电压,再将电路图整理,即画出了等效电路图; 4. 把条件尽可能标注在等效电路图上; 5. 找出所求物理量与哪个等效电路图对应,然后根据串、并联电路特点,特别注意电源电压不变,定值电阻阻值不变,正确运用电学公式来分析解答。【典型例题】 例1. 如图7所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为,小灯泡电阻为且保持不变。当、均闭合且滑片P滑到b端时,电流表、示数之比为3:2,当、均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时,小灯泡L功率为10W。求: 1电阻阻值; 2当、均闭合且滑片P在b端时,电压表V示数; 3整个电路消耗最小功率。 分析:当、均闭合,且
4、滑片滑到b端,根据图7,那么灯泡L中无电流通过,所以可画出等效电路图如图8。图7 图8 当、均断开,且滑片置于中点,根据图7,可画出等效电路图如图9。 解:1图8中,设示数,那么示数 因为、并联 所以 又因为,所以, 所以 2如图9,因为图9 所以 因为 所以电源电压 所以图8中电压表示数为30V。 3根据,电源电压U一定,当R最大时,P最小。所以此时、应断开,滑片置于b点,这时最大,等效电路图图9 所以 例2. 如图10所示电路中,、为定值电阻,灯L上标有“16V 4W字样,电源电压保持不变。图10 1闭合开关S、,电流表示数为,此时灯L恰能正常发光,求电阻大小; 2闭合开关S,断开开关、,
5、电压表示数较1中变化了,求此时电阻消耗电功率灯丝电阻不变 分析:1当S、都闭合,根据图10,画出等效电路图如图11图11 当S闭合,、断开,等效电路图如图12图12 解:1图11中,因为电压表并联在a、b间,所以电压表示数为0V,又因L在正常发光。 所以电源电压 因为 所以 所以 2因为图11中,电压表示数为0V 所以图12中电压表示数 所以 而 所以 所以 例3. 如图13所示,电源电压保持不变,灯泡、分别标有“6V 3W和“6V 6W字样,额定电压不详,额定功率为9W,且、电阻保持不变,求:图13 1、正常工作时电阻、分别是多少? 2当开关断开,闭合时,恰有一盏灯能长时间正常发光,此时电压
6、表、电流表示数分别是多少? 3当开关闭合、断开时,电路实际功率是,那么此时电流表示数是多少?额定电压是多少? 分析:1当断开、闭合,等效电路图如图14。图14 2当闭合,断开,等效电路图如图15。 解:1因为 所以,图15 2图14中,因为有一盏灯能长时间正常发光,而另一灯不会烧坏,所以另一灯工作电流比它额定电流小。 因为,所以, 而串联电路中各处电流相等,所以,即在正常发光,发光较暗。 这时,所以电压表示数为3V,电流表示数为,电源电压 3图15中,因为只有工作,而 所以 即电流表示数为 又, 所以【模拟试题】答题时间:30分钟一. 填空题 1. 如图1所示,电阻R1、R2及电源电压均为定值
7、. 当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电流表示数为安;当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,电流表示数改变了安,那么电阻之比R1:R2为 图1 A. 5:1B. 1:5 C. 4:1D. 1:4 2. 如图2所示电路,电源电压不变,R1:R24:1。当S1断开、S2闭合时,电流表示数为I1;当S1、S2都闭合时,电流表示数为I2,那么I1:I2为 A. 4:1B. 1:4C. 3:4D. 4:5图2 3. 如图3所示电路中小灯L上标有“6V3W字样,电阻R阻值为12欧。当开关S闭合后,灯泡L恰好正常发光,那么开关S断开时小灯实际功率是 瓦瓦瓦D. 0图3二. 填空题 4. 在图4所示电路中
8、,当只闭合开关S2时,能发光灯有_;当开关全部闭合时,能发光灯是_。图4 5. 如图5所示电路中,要使两灯泡串联,应该闭合开关_;要使两灯泡并联,应该闭合开关_。图5 6. 如图6所示电路,电源电压U保持不变. 闭合开关S,要使R1和R2能继续工作,甲、乙两处可接入_表;断开开关S,仍要使R1和R2都能工作,甲、乙两处只可接入_表。图6三. 计算题 7. 如图7中,电源电压为10伏,灯L1、L2上分别标有“12V36W、“12V24W“字样。求: 1当开关S1、S2均闭合时,电流表、电压表示数分别为多少 2当开关S1断开时,S2闭合时,电流表、电压表示数又是多少图7 8. 如图8所示,R110
9、欧,R220欧,电源电压U6伏。 1当S1、S2都断开、S3闭合时,求电流表示数和R1电压。 2当S1、S2都闭合、S3断开时,求电流表示数。 3开关处于何种情况下,电流表会烧坏图8 9. 如图9所示,R120欧,R240欧,电源电压保持不变。 1当开关S1、S2都闭合时,电流表A1示数是安,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压和小灯泡额定电压; 2当开关S1、S2都断开时,电流表A2示数是安,求小灯泡实际功率; 3小灯泡额定功率是多少图9 10. 如图10所示电路,电源电压U恒定且小于10伏,R115欧,滑动变阻器最大阻值为20欧,小灯泡电阻小于15欧。当开关S断开,滑动变阻器滑片位于端时,电流
10、表示数为安;当开关S闭合,滑动变阻器滑片位于A端时,电流表示数为1安,且小灯泡正常发光。求小灯泡额定功率温度对灯丝电阻影响忽略不计。图10 11. 如图11所示电路中,电源电压为16伏,R1为滑动变阻器,电流表量程为0安,定值电阻R2为18欧,灯泡L上标有“12V8W字样。设灯泡电阻为恒定值。 1当开关S1闭合、开关S2断开时,电流表读数为安,求此时滑动变阻器接入电路电阻值。 2当开关S1、S2都闭合后,假设整个电路处在平安工作状态,求灯泡L上消耗最大功率。图11 12. 如图12所示电路,电源两端电压保持不变,L是“6V3W小灯泡,滑动变阻器R最大阻值是20欧。当开关S2断开,S1闭合时,调
11、节滑动变阻器滑片P处于某一位置时,灯L刚好正常发光。问: 1灯L电阻是多少 2电源电压是多少 3再将开关S2闭合,电压表、电流表读数各是多少图12 13. 如图13所示电路电源电压保持恒定,滑动变阻器R最大阻值为20欧,灯泡L1、L2上分别标有“6V6W、“12V6W字样。当闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片P处于某一位置时,灯L1正常发光,电流表示数为安。设两灯电阻均为恒定值求: 1灯L1电阻是多大 2此时滑动变阻器接入电路阻值是多少 3当开关S闭合,S1、S2断开时,调节滑动变阻器滑片位置,使灯L2消耗最小功率为多少图13【试题答案】一. 选择题 1. B2. D3. C二. 填空题 4. L2、L3L1、L3 5. S2、S1、S3 6. 电压电流三. 计算题 7. 1I安U10伏 2I1安U110伏 8. 10.2A 2V20.9A3S1、S3闭合 9. 1UU额12伏2PL实瓦3PL额瓦 10. P瓦 11. 1R122欧2P21. 07瓦 12. 1RL12欧2U12伏3U0I安 13. 1RL16欧2R12欧3P最小瓦