初中物理“电学”中有一类题型会应用到口诀“串小流、并小压”,说的是什么意思?哪类题型?怎么用?
串小流 并小压
串联 两个规格不同的用电器串联时,为了保证每一个用电器都安全,选取小电流,根据小电流求出最大电压及其他物理量。于是可总结出一个口诀——串小流。
并联 两个规格不同的用电器并联时,为了保证每一个用电器都安全,选取小电压,根据小电压求出最大电流及其他物理量。于是又可总结出一个口诀——并小压。
“串小流,并小压”,重要的事情念三遍!
经典例题
例题1
两只定值电阻,R1标有“10Ω 1.5A”,R2标有“20Ω 1A”,把它们串联起来,电路两端允许加的最大电压为 V;如果把它们并联起来,干路中允许通过的最大电流为 A。
【点拨】
R1标有“10Ω 1.5A”,说明允许通过R1的最大电流为1.5A,R1两端最大电压允许为15V;
同理,R2标有“20Ω 1A”,说明允许通过R2的最大电流为1A,R2两端最大电压允许为20V。
串联时,电流要选取小电流(串小流),即1A,如果超过1A,R2将会被烧坏;此时通过R1的电流不能是1.5A,对应的电压也不能是15V,而是1A和10V。所以,电路两端允许加的最大电压应为30V。
并联时,电路两端电压要选取小电压(并小压),即15V;因此,此时R2两端电压也为15V,通过的电流为0.75A。所以,干路中的最大电流为2.25A。
例题2
如图所示电路,电阻R1标有“6Ω 1A”,电阻R2标有“3Ω 1.2A”,两电流表的量程均为0~3A,电压表量程为0~15V。闭合开关S后,为保证两电阻均不损坏,电源电压最大为 V,通过电流表A1的电流不能超过 A。
【点拨】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测量干路电流,A2测量R2电流,电压表测量电源电压。
由已知可知,R1两端电压不能超过6V,R2两端电压不能超过3.6V,所以电源电压最大为3.6V(并小压)。则此时通过R1的电流应为0.6A,所以,通过电流表A1的电流不能超过1.8A。
例题3
电源两端电压恒为6V,一只标有“3V 3W”的小灯泡与一个标有“9Ω 2A”的滑动变阻器串联,在保证电路安全的前提下,不考虑灯丝电阻随温度的变化,滑动变阻器两端的最大电压是 V,电路消耗的最大功率是 W。
【点拨】
由已知可知,小灯泡电阻为3Ω,允许通过的最大电流为1A;滑动变阻器最大阻值为9Ω,允许通过的最大电流为2A。因为串联,所以电路中允许通过的最大电流为1A(串小流),即小灯泡正常发光时的电流,此时电路消耗的功率最大,为6W(根据P=UI,电源电压乘以最大电流求得)。
关于滑动变阻器两端最大电压的问题,涉及到的是串联分压的知识,请参照《微课堂 | “串联分压”、“并联分流”规律及应用》、《微课堂 | 初中物理“串联分压”的典型应用》;提示:滑动变阻器阻值最大时,即为9Ω时,其两端电压最大,为4.5V。
特别感谢微信好友“高处有险,低处有道”为三石提供的口诀及思路
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