如果一个并联电路中电压不变,其中一个并联电路支路电阻增大大,会导致电源输出功率增大吗?(考虑电源内阻)

初中科学培优竞赛典题集:并联电路和混联电路电路分析

1.电阻,并联越多,总电阻越小。

2.一个串联加一个并联的电路的总功率等于总电压(电源电压)乘以总电流(干路上的电流)(详见第4题)

☆4.在电路中,同一导线(不论其长短,只要其电阻可以忽略不计)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,因为这条导线电阻不计,则其长短对电路中的电流大小并无影响)。(此法可用于画等效电路图,如题7)(在高中常用电势法,初中一般不作要求,参考资料)

题1.在原有串联电路中,再并联一个灯泡,电流表的示数会怎样变化?两个灯泡的亮度变化呢?

当在a、b两点之间再并联一个灯泡时,电路图如图所示:

解答∵电阻越并越小,小于任何一个分电阻,∴两灯泡并联部分的电阻变小, ∵串联电路电阻越大分得的电压越大,反之越小,

∴并联部分两灯泡两端分得的电压减小,即电压表的示数变小; ∵I=UR,∴通过灯泡L的电流变小,即电流表的示数变小.

2. 如图所示,三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等,在A、B之间接一个电源,在C、D之间接一个电流表,电流表的示数为I,现将电源、电流表的位置互调,则电流表的示数( ) A.可能增大B.可能减小C.一定不变

D.由于R1、R2、R3大小关系不知,故无法判定

分析:1.在A、B之间接一个电源,假设A端为正极,在C、D之间接一个电流表时,通过电流表的电流通路是:A----R1----电流表----R3----B 电路中的电阻是 R1+R3;2.将电源、电流表的地位互调,假设D端为正极,通过电流表的电流通路是:D----R1----电流表----R3----C 电路中的电阻是 R1+R3.电路的电源不变,电阻不变,故:电流一定不变.

3.在图示电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列判断中正确的是( ) A.RAB=RBD,且RBC最大,RAC最小 B.RAB=RCD,且RBC最大,RAC最小 C.RAC=RCD,且RBC最大,RAD最小 D.RAC=RBD,且RBC最大,RAD最小

解答:解:理想电流表短路,所以A点相当于D.所以RAB=RBD,RAC=RCD,故A、B、D

RAD为短路,电阻为0,所以电阻是最小的;故选C.

点评:解决本题的关键是知道理想电流表相当于短路,理想电压表相当于断路;.

4.如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为12V.分别调节R1、R2使灯均正常发光,那么此时电路消耗的总功率之比P1:P2=,可变电阻接入电路中的电阻值之比R1′:R2′=. 方法分析:抓牢“灯正常发光“来解决

设灯泡正常发光时支路上的电流为I。甲图干路上的电流则为2I,乙图电路的电流为I。则甲消耗的功率为P=6V率为P=12V

,因此R1′:R2′=1:4 2I,乙消耗的功

设灯泡正常发光时的电压为U。则,

5. 如图所示,额定电压为110V的两盏电灯,额定功率分别为PA=100W,PB=25W.把它们接到220V的电路上,欲使它们都能正常发光且耗电最少,应采用的接法是( )

解答:易求得,灯泡A的电阻RA=121Ω,灯泡B的电阻RB=484Ω.

A、图是灯泡A和可变电阻串联,根据串联电路电阻的分压特点可知,要使灯泡A正常工作,则上面可变电阻接入电路的阻值为121Ω,即该支路的总电阻为242Ω,同理下边支路的总电阻为968Ω,由

可得,此时并联电路的总电阻为R=193.6Ω;

B、图是灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等;由

可得,灯泡A和灯泡B并联后

C、图是灯泡B和可变电阻并联后又和灯泡A串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡B与可变电阻并联后和灯泡A的电阻相等;串联电路,电阻越串越大;灯泡A和灯泡B正常工作时,此时电路的总电阻为R=2RA=2×121Ω=242Ω;

D、图是灯泡A和可变电阻并联后又和灯泡B串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡a与可变电阻R并联后和灯泡b的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡A和灯泡B不能正常工作,故D不正确; 根据公式

可知,电路电阻越大,消耗的功率就越小,比较A、B、C图可知,C图的总电阻大,消耗的功率最小, 故选C.

6.如图所示是电路的某一部分,R1=R2>R3,A为理想电流表.若电流只从A点流入此电路,且流过R1的电流为0.2A,则以下说法正确的是( ) A.电流不可能从C点流出,只能从B点流出 B.流过A的电流为零

C.流过R2的电流一定大于0.4A

D.R2两端的电压不一定比R3两端的电压大

解答:解:如果只从C点流出,则R1,R3被短路,不会有电流流过R1,所以一定有电流从B流出,但也有可能有电流从C流出,两者并不矛盾! 电流有叠加原理!

A进C出的电流不经过R1,R2,R3.

A进B出的电流,经过R1,R2,R3.此时电路是R1,R3并联,再和R2串联. R1=R2>R3,所以R3上的电流>0.2A,流过R2的电流大于0.4A. R2>R3,所以R2两端的电压也大于R3两端的电压. 故选C.

7、如图所示电路,当开关闭合后,两灯泡L1、L2均发光但未达到额定功率,现将变阻器触片向上移动一段适当的距离(变化足够大,但不会使任何一个器件被烧坏),写出对于L1、L2亮度变化以及电流表的读数变化情况的分析结果。

(1)L1将 ▲ (填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”)。

(2) L2将 ▲ (填“变亮”、“变暗”、“亮度不变”、或“无法确定”)。 (3)电流表示数将 ▲ (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。 解析:根据要点提醒3,我们把同一导线的两端用同一字母表示如下图:

因此可分析得变暗,变亮,减小。

8.(菁优网)在如图所示的电路中,灯泡L标有“6V 3W”字样,电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变.当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置c时(图中未标出),滑动变阻器R接入电路的电阻减小6Ω,电流表示数变化了0.1 A,灯泡恰好正常发光.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,电流表示数又变化了1.5A.当

开关S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片P的位置(滑片P不接触a端),电路消耗的总功率的最小值为 20 W. 分析: 本题有4个过程,画出每一个过程的电路图. (1)当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器在b端时,灯泡L和滑动变阻器的整个电阻Rab串联在电路中,电路电流为I甲,如图甲. (2)当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置c时,如图乙. 滑动变阻器Rab接入电路的电阻减小6Ω,电源电压不变,总电阻减小,电流增大,I乙=I甲+0.1A,此时灯泡正常工作,根据灯泡的额定电压和额定功率,求出乙图中的电流.可以求出甲图中的电流. 根据甲乙两个过程的电源电压相等列出等式,求出滑动变阻器的最大阻值Rab、Rac、电源电压U. (3)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2,灯泡被短路,R0与Rac并联,如图丙,总电阻减小,干路电流增大,干路电流为I丙=I乙+1.5A.由总电压和总电流求出总电阻,求出R0的电阻. (4)闭合开关S1、S2,R0与滑动变阻器并联,要使电路功率最小,电源电压一定,电路总电流最小,总电阻最大,R0是定值电阻,滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,如图丁,求各支路电流,求总电流,求出消耗的最小功率. 解答: 解:甲图:当开关S1、S2都断开时,灯泡L和滑动变阻器的整个电阻Rab串联在电路中,电路电流为I甲. 乙图:当开关S1、S2都断开时,滑片滑到c处,灯泡L和滑动变阻器的Rac串联,电路电阻减小,电流增大,I乙=I甲+0.1A,此时灯泡正常工作,I乙===0.5A, I甲=I乙

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