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1、初中应用物理竞赛专题电路分析第1页，本讲稿共15页竞赛诠释1.1.把电路器件首尾顺次连接起来的电路叫串联电路把电路器件首尾顺次连接起来的电路叫串联电路,把电路器件并列连接起来的电路叫把电路器件并列连接起来的电路叫并联电路并联电路;即有串联连接又有并联连接的电路叫混联电路。即有串联连接又有并联连接的电路叫混联电路。2.2.分析电路的连接方法：电流分析法、断路分析法、合点分析法和利用电路分析电路的连接方法：电流分析法、断路分析法、合点分析法和利用电路的重复性、对称性等方法。的重复性、对称性等方法。3.3.串联连接的用电器工作时互相影响，并联的用电器工作时互不影响，串联电串联连接的用电器工作时互相影
2、响，并联的用电器工作时互不影响，串联电路中电流只有一条路径、没有分支，并联电路中电流有分支。路中电流只有一条路径、没有分支，并联电路中电流有分支。4.4.通路是指处处连通的电路，断路是指某处（或几处）断开的电路，短路是指通路是指处处连通的电路，断路是指某处（或几处）断开的电路，短路是指电路电流不经过所有用电器（或部分用电器）的电路。短路时，电流过大，电路电流不经过所有用电器（或部分用电器）的电路。短路时，电流过大，容易烧坏电能表、熔丝、导线和电源。容易烧坏电能表、熔丝、导线和电源。第2页，本讲稿共15页5.5.日常生活中造成电路短路的原因：日常生活中造成电路短路的原因：连接用电器的两根导线直接
3、相连连接用电器的两根导线直接相连用电器内部接线相用电器内部接线相碰碰误误将电流表与用电器并联将电流表与用电器并联造成电路开路原因有：造成电路开路原因有：导线在接线导线在接线柱柱处接处接触触不不良良用电器内部电路烧断用电器内部电路烧断误误将电压表串联在电路中将电压表串联在电路中6.6.常见的串联电路有：开关与它所控制电路应串联，滑动变阻器与它所控制的常见的串联电路有：开关与它所控制电路应串联，滑动变阻器与它所控制的电路应串联，电流表与它所测电路应串联；常见并联电路有：家用电器间应电路应串联，电流表与它所测电路应串联；常见并联电路有：家用电器间应并联，家用电器与插座间应并联，电压表与所测电路应并联
4、。并联，家用电器与插座间应并联，电压表与所测电路应并联。竞赛诠释第3页，本讲稿共15页 赛题赛题1 1 下图中四个灯泡的连接方式是下图中四个灯泡的连接方式是 赛题点拔A四灯串联。B四灯并联。CL2、L3、L4并联，再与L1串联。DL1、L2、L3并联，再与L4串联。分析：在电路中，同一条导线(不论其长短，只要其电阻可忽略不计)的两端可认为是同一点(相当于把这条导线缩短到两端合为一点一样，因为这条导线的电阻不计，则其长短对电路中电流的大小并无影响)，由此我们把图中同一条导线的两端用同一个字母表示如左图L1L2L3L4AABBC在图中，灯L1、L2、L3的两端都分别与A、B两点相连，故图又可等效地
5、画成为右下图L3L1L2L4ABCD第4页，本讲稿共15页赛题点拔 赛题赛题22在下图所示的电路中在下图所示的电路中:当开关当开关S S1 1、S S4 4断开，断开，S S2 2、S S3 3闭合时，能工作的用电器是闭合时，能工作的用电器是如果同时闭合如果同时闭合 或或 ，会使用电器发生短路。，会使用电器发生短路。要使电灯和电铃并联，应同时闭合要使电灯和电铃并联，应同时闭合 ，断开，断开 。要使电灯和电铃串联，应同时闭合要使电灯和电铃串联，应同时闭合 ，断开，断开 。当开关当开关S S1 1、S3S3断开，断开，S S2 2、S S4 4闭合时，能工作的用电器是闭合时，能工作的用电器是 S1
6、S2S3S4S1S2S4S3S1S2S4S3电灯电铃S1、S2S3、S4S1、S4S2、S3S2S1、S3、S4第5页，本讲稿共15页 赛题赛题33如下图所示是某电路的一部分，已知流过灯泡的电流如下图所示是某电路的一部分，已知流过灯泡的电流2A2A，流过，流过R1R1的电流是的电流是1A1A，方向如图中箭头方向所示，则流过变，方向如图中箭头方向所示，则流过变阻器阻器R2R2的电流多大？方向如何？的电流多大？方向如何？赛题点拔R1R2ab分析：抓住在任一时刻，流入任一节点 电流的总和恒等于流出该节点电 流的总和。II1I2I+I2=I1 2A+I2=1AI2=-1AI=I1+I2 2A=1A+I
7、2 I2=1A电流方向由a流向b第6页，本讲稿共15页 赛题赛题4 4一只一只黑盒黑盒子子里里有两只灯泡，用导线有两只灯泡，用导线 将它们接好，如下图将它们接好，如下图所示，所示，A A、B B、C C是三根是三根引引出的接线出的接线柱柱，当开关，当开关S S接在接在A A点时，点时，只有一盏灯亮；当开关接在只有一盏灯亮；当开关接在B B点时，两灯都亮。试在图中点时，两灯都亮。试在图中盒盒子的方子的方框里框里画出这两盏灯的连接图。画出这两盏灯的连接图。赛题点拔CABS第7页，本讲稿共15页 赛题赛题55有四盏灯有四盏灯(额定电压为额定电压为1.5V),1.5V),一个电源一个电源(电压电压3V
8、),3V),一个开关及一些导线一个开关及一些导线,请按下列要求分别画出电路图。请按下列要求分别画出电路图。开关闭合开关闭合,当当L1L1灯丝烧断时灯丝烧断时,L2,L2、L3L3和和L4L4不受影响；不受影响；开关闭合，当开关闭合，当L2L2灯丝断了，灯丝断了，L1L1不亮，而不亮，而L3L3、L4L4不受影响。不受影响。赛题点拔分析：L1不亮，L2、L3和L4无影响，说明L1一定和L2、L3和L4组成的电路并联。而L2、L3和L4的连接可以是串联,也可以是混联,但不能是并联,原因是四个灯泡并联电压为3V,会烧坏灯泡。L2灯丝断了，L1不亮，说明L1与L2串联；而L3、L4不受影响，说明L1、
9、L2与L3、L4并联。L3与L4只能串联，不可能并联，原因是并联会导致电压过高而烧坏灯泡。L1L2L3L4L1L2L3L4L1L2L3L4L1L2L3L4L1L2L3L4第8页，本讲稿共15页 赛题赛题66在图所示的电路中，、分别表示电流表或电压表，它们的示数以安或伏为在图所示的电路中，、分别表示电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位当电键闭合后，、三表示数分别为单位当电键闭合后，、三表示数分别为1 1，2 2，3 3时，灯、正好时，灯、正好均正常发光已知灯、的额定功率之比为均正常发光已知灯、的额定功率之比为3131，则可判断（），则可判断（）、均为电流表、均为电流表、均为电压表、均为电压表
10、为电流表，、为电压表为电流表，、为电压表为电压表，、为电流表为电压表，、为电流表赛题点拔分析分析:若三表均为电流表，则电路短路，两灯均不会正常发光，可见选项若三表均为电流表，则电路短路，两灯均不会正常发光，可见选项A A不对不对DBACL1L2S 若若B B为电压表，为电压表，A A、C C为电流表，则两灯并联，此时两灯功率之比应为为电流表，则两灯并联，此时两灯功率之比应为 PL1 PL1PL2PL2 =IC=ICIA=3IA=31 1 这与题述比值相符，即选项这与题述比值相符，即选项D D是对的是对的 若若B B为电流表，为电流表，A A、C C为电压表，则两灯串联，此时两灯功率之比应为为电
11、压表，则两灯串联，此时两灯功率之比应为 PL1 PL1PL2PL2 =UA=UAUC=1UC=13 3 可见选项可见选项C C不对不对若若三三表表均均为为电电压压表表，则则由由于于电电压压表表电电阻阻很很大大，全全电电路路相相当当于于断断路路，两两灯灯也也不不会会发发光光，可可见选项见选项B B不对不对第9页，本讲稿共15页 赛题赛题77在下图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片从向滑动的过程在下图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片从向滑动的过程中，电压表中，电压表、示数的变化量的值分别为示数的变化量的值分别为、，则它们的大，则它们的大小相比较应该是（）小相比较应该是（）因为无因为无具体具体数数据据
12、，故无法比较，故无法比较赛题点拔V1V2R1R2R3PRBA分析分析:在上图电路中，变阻器在上图电路中，变阻器R R的滑片的滑片P P左端部分的电阻被短路，滑片左端部分的电阻被短路，滑片P P右端部分右端部分的电阻与电阻的电阻与电阻R R1 1并联形成电流的通路，这部分并联部分再和电阻并联形成电流的通路，这部分并联部分再和电阻R R2 2和和R R3 3依次串联，依次串联，以以U U1 1、U U2 2、U U3 3分别表示这三部分的电压，以分别表示这三部分的电压，以U U0 0表示电源的总电压，则应有表示电源的总电压，则应有 U U0 0=U=U1 1+U+U2 2+U+U3 3 当滑片当滑
13、片P P由由B B向向A A滑动时，并联部分的电阻减小，全电路的总电阻随之减小，电滑动时，并联部分的电阻减小，全电路的总电阻随之减小，电路中的总电流增大，由于路中的总电流增大，由于R2R2、R3R3不变，则不变，则U2U2、U3U3随之增大，由于电源总电压不变，随之增大，由于电源总电压不变，则并联部分的电压则并联部分的电压U U1 1必然减小，且其减少量必然减小，且其减少量U U1 1的大小应等于的大小应等于U2U2和和U3U3的增加量的增加量U U2 2、U U3 3之和可见之和可见U U1 1的大小应比的大小应比U U2 2的大小大一些的大小大一些B第10页，本讲稿共15页赛题点拔 赛赛题
14、题88在在一一次次实实验验中中需需要要测测量量小小灯灯泡泡两两端端的的电电压压和和流流过过它它的的电电流流,聪聪明明而而粗粗心心的的小小刚刚连连接接了了下下图图所所示示的的电电路路,同同组组的的小小林林发发现现有有错错,主主张张拆拆了了以以后后重重新新连连接接,可可是是时时间间来来不不及及了了,小刚眼珠一转小刚眼珠一转,在图示电路中只增加了一根导线在图示电路中只增加了一根导线,电路就正常工作了电路就正常工作了,问问:如如果果闭闭合合图图示示电电路路中中的的开开关关,电电压压表表的的读读数数约约为为多多少少?电电流流表表的的读读数数约约为为多多少少?小小灯灯泡泡发光情况发光情况?在图中画出小刚连
15、接的那根导线。在图中画出小刚连接的那根导线。+-0 0。6 6开关电源6伏滑动变阻器010欧定值电阻10欧分析分析:电压表串联在电路中电压表串联在电路中,电压表的电压表的示数几乎等于电源的电压示数几乎等于电源的电压,而电压表串而电压表串联接在电路中联接在电路中,整个电路相当于断路整个电路相当于断路,电路中几乎没有电流。电路中几乎没有电流。电压表的读数约为电压表的读数约为6 6伏，电流表的读伏，电流表的读 数约为数约为0 0安，小灯光不发光。安，小灯光不发光。第11页，本讲稿共15页 测试测试 电工电工师师傅傅要在院子要在院子里装里装一盏灯，灯泡与室内的灯泡相同，并且一盏灯，灯泡与室内的灯泡相同
16、，并且共共用一个开关，用一个开关，他打算他打算在闭合开关时两灯同时正常发光，断开开关时两灯同时在闭合开关时两灯同时正常发光，断开开关时两灯同时熄熄灭灭，他他要求一要求一位学徒电工位学徒电工进进行操行操作，学徒电工把连接院子作，学徒电工把连接院子里里电灯的两根导线直接接到室内电电灯的两根导线直接接到室内电灯开关的两个接线灯开关的两个接线螺螺丝上，丝上，结结果没有果没有达达到到目目的，请在下图甲中画出学徒电工安的，请在下图甲中画出学徒电工安装装的电路图，并说明当开关断开和闭合时两灯是的电路图，并说明当开关断开和闭合时两灯是否否发光及亮度情况，然后在图发光及亮度情况，然后在图乙中画出正确的电路图。乙
17、中画出正确的电路图。赛题测试院子灯室内灯220V院子灯室内灯220V甲 学徒电工的电路乙 正确的电路开关断开时，院子开关断开时，院子灯和室内灯都亮，灯和室内灯都亮，但两灯的亮度较暗。但两灯的亮度较暗。开关闭合时，院子开关闭合时，院子灯不亮，室内灯正灯不亮，室内灯正常发光。常发光。第12页，本讲稿共15页 实战实战 从长江北岸到长江南岸的过江电缆中，有四根导线在电缆外壳内相互从长江北岸到长江南岸的过江电缆中，有四根导线在电缆外壳内相互绞合，分不清与第一根导线对应的是哪两个端点，如下图所示，请你找出绞合，分不清与第一根导线对应的是哪两个端点，如下图所示，请你找出每一根导线对应的两个端点，即把这四根
18、导线区别开来（所有导线的电阻每一根导线对应的两个端点，即把这四根导线区别开来（所有导线的电阻忽略不计，每根导线的端点已经剥掉一小段绝缘皮）忽略不计，每根导线的端点已经剥掉一小段绝缘皮）可以使用的器材有：可以使用的器材有：一个额定电压为一个额定电压为3V3V的小灯泡；的小灯泡；能点亮小灯泡的电能点亮小灯泡的电源；源；几根短导线（每根长约几根短导线（每根长约1m1m）。要求：人只能在南、北两岸之间往）。要求：人只能在南、北两岸之间往返一次，在每一根导线物两端编上同一编号，请写出主要制作步骤。返一次，在每一根导线物两端编上同一编号，请写出主要制作步骤。实战演练虚线为电缆壳北岸南岸此处埋入水底第13页
19、，本讲稿共15页主要操作步骤：在南岸任选两根导线将它们用短导线与电源相连，到北岸随机选出两根线接在灯泡的两端，直到灯泡发光。说明使灯泡发光的两根导线与南岸电源相连的两根导线构成通路。虚线为电缆壳北岸南岸此处埋入水底将北岸的四根导线按1、2、3、4号编好号码，从使灯泡发光的两根 导线中任选一根与另外两根导线中也任选一根，把它们用短导线连 在一起，并记下彼此的编号。拆下灯泡，返回南岸。在南岸从电源相连的两根导线中任选一根与 另外两根导线中任选一根用短导线分别与电源和灯泡相连，直到灯 泡发光。由此可判定：在北岸使灯泡发光的那根导线和南岸只与电源相连的 那根导线是同一导线的两端。以此为基础就可全部判断剩余三根导 线中每一根导线的两端了。第14页，本讲稿共15页第15页，本讲稿共15页