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  • 2023-10-28 15:48:02 发布

【精品讲义】初中物理竞赛及自主招生大揭秘专题突破 第8章 第2节 串联、并联与混联电路(含答案)

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第二节 串联、并联与混联电路
在电路中,用电器按照不同的方式连接起来,就组成了串联、并联和混联电路。不同连接方式
所对应的电压、电流等的规律也不相同。
一、串联电路
1.串联电路的定义
串联电路是指各用电器沿着单一路径顺次连接在一起,电流只沿着一条路径流动的电路。图 8.10
为常见的串联电路。
2.串联电路的规律
以图 8.10 为例,设串联电路的总电压为 ,总电流为 ,各电
阻两端电压分别为 , , ,流过各电阻的电流分别为 , ,
,串联的总电阻为 ,则申联电路的规律可总结如下:
(1)串联电路电流处处相等: 。
(2)串联电路两端总电压等于各电阻两端电压之和: 。
(3)串联电路的总电阻等于各电阻之和: ;串联电路的总电阻大于其中任何一个
电阻,串联电路中任一电阻增大,总电阻也增大。
(4)串联电路各电阻两端的电压与其阻值成正比: 。
二、并联电路
1.并联电路的定义
各用电器连接时,首端连接在一起作为首端,尾端连接在一起作为尾端,电流分别流过各个用
电器的电路叫做并联电路。图 8.11 为常见的并联电路。
2.并联电路的规律
以图 8.11 为例,设并联电路总电压为 ,总电流为 ,各电阻两端电压
分别为 , , ,流过各电阻的电流分别为 , , ,并联的总电阻
为 ,则并联电路的规律可总结如下:
(1)并联电路各电阻(或支路)两端电压相等: 。
(2)并联电路干路上的电流等于各支路电流之和: 。
(3) 并 联 电 路 的 总 电 阻 的 倒 数 等 于 各 支 路 电 阻 倒 数 之 和:
;并联电路的总电阻小于任何一个支路电阻,且总电阻与最小的支路电阻更接近。
并联电路中任一电阻增大,总电阻也增大。
(4)并联电路各电阻通过的电流与电阻阻值成反比: 。
U I
1U 2U 3U 1I 2I
3I R
1 2 3I I I I= = =
1 2 3U U U U= + +
1 2 3R R R R= + +
1 2 3 1 2 3: : : : : :U U U U R R R R=
U I
1U 2U 3U 1I 2I 3I
R
1 2 3U U U U= = =
1 2 3I I I I= + +
1 2 3
1 1 1 1
R R R R
= + +
1 2 3
1 2 3
1 1 1 1
: : : : : :I I I I
R R R R
=

三、混联电路
1.混联电路的定义
混联电路是指用电器的连接方式中,既有串联方式又有并联方式。图 8.12(a)为典型的混联电路。
在混联电路中,弄清楚各个用电器的连接方式是关键。在图 8.12(b)中,虚线框 中的电阻 ,
并联,然后虚线框 再与 串联组成虚线框 ,虚线框 与电阻 并联组成虚线框 ,虚线框
最后与电阻 串联,即为整个电路的总电阻 。其中:
虚线框 内的等效电阻为 ,虚线框 内的等效电阻为 ;
虚线框 内的等效电阻为 ,电路总电阻为 。
2.混联电路的电压、电流关系
在图 8.12(b)中,设电源电压为 ,通过电源的电流为 ,电阻 两端的电压分别为
,通过它们的电流分别为 ,则有:
在虚线框 中,有 。
在虚线框 中,有 , 。
在虚线框 中,有 , 。
电源电压 。
分析清楚电路的连接方式和各个用电器电压、电流之间的关系,是解决混联电路问题的关键。
例 1 (上海第 26 届大同杯初赛)三个阻值相等的电阻 和电阻 , , 组成如图 8.13 所示
的电路,且 。若电阻 两端的电压为 ,电阻
两端的电压为 ,则电阻 两端的电压为( )。
A. B.
C. D.
分析与解 本题是典型的混联电路问题,解题的关键是弄清
楚各个电阻之间的连接关系,以及它们电压、电流之间的关系。
设 , , 两端电压分别为 , , ,通过的电流分别为 , , ,根据电路图,电阻
A 4R
5R A 3R B B 2R C C
1R R总
A 4 5
4 5
A
R R
R
R R
=
+
B 3B AR R R= +
C 2
2
B
C
B
R R
R
R R
=
+ 1 C
R R R= +总
U I 1 2 5, , ,R R R
1 2 5, , ,U U U 1 2 5, , ,I I I
A 4 5 4 4 5 5AU U U I R I R= = = =
B 3 3 3B A AU U U I R U= + = + 3 4 5I I I= +
C 2 2 2 BCU U I R U= = = 1 2 3I I I I= = +
1 CU U U= +
R 1R 2R 3R
1 2 3...