- 初中物理串并聯(lián)方法
初中物理串并聯(lián)方法主要包括:
1. 逐一法:首先將各用電器兩兩串聯(lián),然后再接入電路中,這樣能比較快速地判斷出電路中是否有混聯(lián)。
2. 拆除法:首先從電源開始,將電源短路的部分用一根導(dǎo)線直接并聯(lián)在電源兩端,這樣電路就被斷開,混聯(lián)電路也被分成兩個部分,再對電路進行局部分析即可。
3. 標(biāo)段法:將電路進行分段,標(biāo)出每一段的元件連接方式,最后根據(jù)各段電路的特點得出答案。
4. 節(jié)點法:在串并聯(lián)電路中,任意兩個節(jié)點之間的導(dǎo)線連接的元件或一個元件兩端并聯(lián)的導(dǎo)線交叉的點為“節(jié)點”,分析電路時先找節(jié)點,分析電流的流向,再根據(jù)“支路→干路”順序確定答案。
請注意,具體的方法使用需根據(jù)實際情況判斷。
相關(guān)例題:
問題:有兩個燈泡L1和L2,分別標(biāo)有“6V 3W”和“6V 6W”的字樣。求:
1. 將它們串聯(lián)在電路中,電路兩端允許的最大電壓和電路消耗的總功率。
2. 將它們并聯(lián)在電路中,電路消耗的總功率和每個燈泡的實際功率。
答案:
1. 串聯(lián)電路的特點:
串聯(lián)電路中各電阻的電流相等,因此,根據(jù)燈泡的銘牌可求得燈泡L1和L2的額定電流分別為:
I1 = P1/U1 = 3W/6V = 0.5A
I2 = P2/U2 = 6W/6V = 1A
串聯(lián)電路中總電阻為:R總 = R1 + R2
根據(jù)歐姆定律,串聯(lián)電路兩端允許的最大電壓為:
U總 = I總R總 = (I1 + I2)R總 = (0.5A + 1A) × (R1 + R2)
已知燈泡L1的電阻為:R1 = U12/P1 = (6V)2/3W = 12Ω
燈泡L2的電阻為:R2 = U22/P2 = (6V)2/6W = 6Ω
因此,串聯(lián)電路兩端允許的最大電壓為:U總 = (0.5A + 1A) × (R1 + R2) = (0.5A + 1A) × (12Ω + 6Ω) = 15V
串聯(lián)電路消耗的總功率為:P總 = U總I總 = U總(I1 + I2) = 15V × (0.5A + 1A) = 27.5W
2. 并聯(lián)電路的特點:
并聯(lián)電路中各電阻的電壓相等,因此,根據(jù)燈泡的銘牌可求得燈泡的實際電壓分別為:U1' = U2' = U電源 = 6V
并聯(lián)電路中總電流為:I總' = I1' + I2'
根據(jù)歐姆定律,并聯(lián)電路的總電阻為:R總' = R1' × R2'/(R1' + R2')
并聯(lián)電路消耗的總功率為:P總' = U電源2/R總'
已知燈泡L1的電阻為:R1' = U?2/P?= (6V)2/3W = 12Ω
燈泡L2的電阻為:R?' = U?2/P?= (6V)2/6W = 6Ω
因此,并聯(lián)電路的總電阻為:R總' = R?' × R?'/(R?' + R?')≈ (6Ω × 6Ω)/(6Ω + 12Ω) ≈ 3.4Ω
并聯(lián)電路消耗的總功率為:P總’= U電源2/R總’= 6V2/3.4Ω ≈ 17.6W
每個燈泡的實際功率為:P?’= U?’2/R?’= (6V)2/12Ω ≈ 3.75W
P?’= U?’2/R?’= (6V)2/6Ω ≈ 6W
所以,當(dāng)兩個燈泡并聯(lián)在電源上時,電路消耗的總功率為:P總’= P?’+ P?’≈ 3.75W + 6W = 9.75W,每個燈泡的實際功率分別為3.75W和6W。
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