初中物理电路图怎么分析(初中物理题电路图类型)
导语:一道复杂的初中物理电学题,正确分析电路图是关键
典题79如图所示电路,AB间的电压 UAB=2.4V,各电阻的阻值分别为
R1=10Ω,R2=4Ω ,R3=6Ω,R4=3Ω。问:
(1)若在 ab间接一只理想电压表,电压表的示数为多少?
(2)若在 ab 间接一只理想电流表,电流表的示数为多少?
解析:1当a、b之间接电压表时:
1.1当 a、b间接入电压表时,因为电压表内阻很大,a、b间仍相当于断路,所以电压表的接入并未改变电路的连接方式,如下图所示:
1.2对原电路图等效为如下图所示:
1.3由等效电路图可知:
1.3.1 该电路是R2、R3串联与R1并联再与 R4串联的混联电路,
1.3.2我们再在a、b两点间接上电压表,如下图所示:
1.3.3由电路图可知,电压表测 R3、R4两端的总电压;
1.3.4由于R3在支路上,R4在干路上,故不能直接求出所求电压值,应当分别求出 R3两端的电压和R4两端的电压,两者之和即为所求电压。
1.4由电路图可知:
4.1设电路中并联部分的总电阻为R并,则R并=R1(R2+R3)/R1+(R2+R3)
=10×(4+6)/10+(4+6) Ω
=5Ω;
1.4.2因为R并与R4串联,根据串联电路分压得:U并/UAB=R并/R并+R4,
故U并=(R并/R并+R4)xUAB。
又由题意可知UAB=2.4V,R4=3Ω,
所以U并=【5/(5+3)】×2.4V=1.5V。
又因为U并+U4=UAB,
所以U4=UAB-U并
=2.4V-1.5V=0.9V
1.4.3现在需求R3两端的电压,如下图所示:
根据串联分压可知:
U3/U并=R3/R2+R3,
所以U3=(R3/R2+R3)×U并
=(6/4+6)x1.5V
=0.9V;
1.4.4综上可知,电压表的示数
Uab=U3+U4=0.9V+0.9V=1.8V。
故当ab之间连接电压表时,示数为1.8V。
2当ab间接入电流表时,
2.1因为电流表的内阻很小,接人电路时相当于一根导线,所以将改变电路的连接方式,如下图所示:
2.2我们对该电路进行分析:
2.2.1如果设A点接入电源的正极,则电流在节点C处分为两支,一支经R2直接流向电源负极B点,另一支经R1,在节点D处又分为两支,其中一支流经节点E回到B点,另一支流经节点F也回到B点,如下图所示:
等效变形为如下图所示:
2.2.2由电路图可知,该电路为R3与R4并联后再与R1串联,由其组成的混联电路,再与R2并联组成多重混联电路;
2.2.3我们把电流表接入电路中,电路图如下图所示:
2.2.4由电路图可知,电流表测R2、R3两支路的总电流,而且这个总电流不能直接求得,应当分别求出通过 R2、R3各自的电流,再求两者之和,得到所求电流。等效电路图如下图所示:
2.3因为R2直接接在AB两端,故由欧姆定律可知:
I2=UAB/R2=2.4V/4Ω=0.6A
2.4对于R3、R4并联再与R1串联的支路,
2.4.1设该支路的总电阻为R,总电流为I,
则R=R1+(R3R4/R3+R4)
=10Ω+(6×3/6+3)Ω=12Ω,
所以该部分的总电流I=UAB/R
=2.4V/12Ω=0.2A;
2.4.2现在求支路电路中流经R3的电流I3,根据并联分流性质可知:
I3/I=(R3R4/R3+R4)/R3,
所以I3=R4/(R3+R4)xI
=3/(6+3) x 0.2A=0.067A;
2.4.3由以上可知,当a、b两端接上电流表时,示数为Iab=I2+I3=0.6A+0.067A
=0.667A。
践行者注:1一道有难度的初中物理电学题,但只要对此题有了充分的把握,就说明初中物理电学知识基本上没有多大问题了。
2再次强度,电路分析和受力分析一样重要,这是一张能力,需要依靠多练习来提高。
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