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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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