3．某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯平均使用寿命的影响，做了如下三个实验。

实验一：使灯泡内气体压强为0.1p_o(p_o=1.01×10⁵Pa),将灯泡内不同粗细、相同长度的钨丝通电加热到2400K的恒温，则维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命如下表一所示。

实验二：在压强为25μm的相同灯泡内加入不同数量的惰性气体，从而改变灯泡内部的压强，且使钨丝的温度保持在2400K。则当灯泡内压强从0.1 p_o增大到0.5 p_o后，灯泡的平均寿命从800h增大到时6000h；超过0.5 p_o后，灯泡平均寿命递减。

实验三：在压强为0.1 p_o、钨丝粗细为250μm的灯泡内，通过改变流过钨丝的电流来改变灯丝的温度，灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流的关系如下表二所示。

根据以上提供的实验信息，试完成下列问题：

(1)观察表一中实验数据，可归纳得出两个结论是：①________________；②____________ 。

(2)实验一中，若灯丝粗细为75μm，且灯丝的发热电阻为500Ω，要保证该灯丝的平均使用寿命为2400h，则加在该灯泡两端的电压为多大？

(3)在相同的温度下，下列四种灯丝平均使用寿命最长的是(　　　　 )

A．50μm粗细的灯丝并充有2.5p_o的惰性气体

B．100μm粗细的灯丝并充有0.5p_o的惰性气体

C．150μm粗细的灯丝并充有0.1p_o的惰性气体

D．150μm粗细的灯丝并充有0.5p_o的惰性气体

　(4)根据表二的实验结果,可以预测: 在实验三相同的实验条件下,钨丝工作温度在2300K时其平均使用寿命最接近于(　 　　　　　)

A.50h　　　 B.500h　　　 C.2400h　　　　 D.24000h

2、答案：B

解析：由安培表的示数为零可知, 电路一定有某处断路。由U_ab=0可知，断点可能为R₂或R₃；由U_cd=0可知，断点可能为R₁或R₂；而U_bc≠0，说明R₁、R₃均不可能断开，故断路处一定是R₂

2．有三个电阻串联，如图1所示，安培表是完好的，合上电键

S后，发现安培表的示数为零，在不拆开电路的前提下，通过伏特表测

量各连接点的电压值，可判断故障原因。伏特表测量数据为U_ab=U_cd=0，

U_ac≠0，则该电路的故障原因可能是

A．R₁断路　　 B．R₂断路　　 C．R₃断路　　 D．R₁、R₂、R₃均断路

1、答案：C

解析：考查含容电路，含容的支路当断路，其支路上的导体当导线处理

1．在如图3所示的电路中，电源的内阻r不能忽略，其电动势ε小于电容器C的耐压值，闭合开关S，待电路稳定后，再断开开关S，则在电路再次达到稳定后，下列说法中正确的是( )

A.　　　　　　　　 电阻R₁两端的电压增大

B.　　　 电容器C两端的电压减小

C.　　　 电容器C内的电场强度增大

D.　　　 电源的路端电压减小

2．回路法：按电流的流动方向，看各用电器之间是串还是并.

实际电路简化处理中，常常将电压表看成是断路，而将电流表看成短路，除去电压表与电流表后，再重新画出其电路图，这样比较容易看清楚用电器之间的串并联关系．

　[例5] 由5个1Ω的电阻，连接成如图示的电路，导线的电阻不计，则AB间的等效电阻是(　　 )

[解析] 本题采用等电势法来化简电路，按从A到B的顺序把5个电阻分成1、2、3、4、5，由于结点A、D间用导线连接，这两点电势相等，当电流从A点流入时，可以同时流向电阻1、2、3，从电阻1和电阻2流出的电流汇合C点，到达N点，结点M和B点间用导线相连，也是等势点，电流再从电阻4和电阻5从B点流出，而流向电阻3的电流，直接经MB流出，其等效电路如右图示，等效电阻为0.5Ω.

[规律总结] 在分析复杂电路时，首先应找出各个结点，凡是用导线相连的两结点是等势点(如果有理想电流表时可以将电流表看作导线)，可以看成连在一起，(如图中的A、D)，连在相邻两个结点间的电阻是并联，当把最基本的电路等效后，可以对高一级的电路进一步等效．

★高考重点热点题型探究

串、并联电路的综合应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　

[例1] 15.一个T型电路如图所示，电路中的电,　 .另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则

　 A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40

B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40

　 C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 V

　 D. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V

答案：AC

[解析]本题考查电路的串并联知识。当cd端短路时，R₂与R₃并联电阻为30Ω后与R₁串联，ab间等效电阻为40Ω，A对；若ab端短路时，R₁与R₂并联电阻为8Ω后与R₃串联，cd间等效电阻为128Ω，B错；但ab两端接通测试电源时，电阻R₂未接入电路，cd两端的电压即为R₃的电压，为U_cd = ×100V=80V，C对；但cd两端接通测试电源时，电阻R₁未接入电路，ab两端电压即为R₃的电压，为U_ab = ×100V=25V，D错。

[规律总结]考查窜并联电路的基本知识。

[例2] 11、当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值　　　　 (填“变大”、“不变”或“变小”)．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随　　　　 变化而改变的特性制成的．

[答案]：变小；温度　

[解析]：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。

[例3]如图所示，AB两端接直流稳压电源，U_AB＝100V，R₀＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压U_CD为___________V，通过电阻R₀的电流为_____________A

[剖析] 由分压原理可知U_CD=80 V，根据欧姆定律I₀=80/40=2A

[答案]　 80，2

[点评] 考查串联电路的分压规律

[例4] 15.某同学设计了一个转向灯电路(题15图)，其中L为指示灯，L₁、L₂分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，以下判断正确的是

A.　　　 L的功率小于额定功率

B.　　　 L₁亮，其功率等于额定功率

C.　　　 L₂亮，其功率等于额定功率

D.　　　 含L支路的总功率较另一支路的大

答案：A

解析：本题考查电路分析的有关知识，本题为中等难度题目。由电路结构可知，当S置于1位置时，L与L₂串联后再与L₁并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L₁和L₂的电阻相等。L与L₂串联后的总电阻大于L₁的电阻，由于电源电动势为6伏，本身有电阻，所以L₁两端电压和L与L₂的总电压相等，且都小于6伏，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率。含L的支路的总电阻大于L₁支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以，含L的支路的总功率小于另一支路的功率。

　[例5] 电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图①为某种电热式电器的简化电路图，主要远件有电阻丝 R1、R2 和自动开关S。 　(1)当自动开关 S闭合和断开时，用电器 分别处于什么状态？

(2)用电器由照明电路供电 U=220 V，设加热时用电器的电功率为 400W， 保温时用电器的电功率为 40W，则 R1 和 R2 分别为多大？

(3)若将图①中的自动开关 S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。

[剖析](1)S闭合，处于加热状态 ……①　　　 S断开，处于保温状态 ……②

(2)由于功率公式得

…………③ 　　　　　　　 …………④

[答案] 见[剖析]。

[点评] 考查电路规律的实际应用。

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1．等电势法：将电势相同的点看成连接在一起，也可以将电势相同的点拆开.

在分析复杂电路时，首先应找出各个结点，凡是用导线相连的两结点是等势点(如果有理想电流表时可以将电流表看作导线)，可以看成连在一起，连在相邻两个结点间的电阻是并联，当把最基本的电路等效后，可以对高一级的电路进一步等效．

2、把几个导体　　　　　 连接起来，就构成了并联电路。

并联电路的特征如下：

①I=I₁+I₂+I₃+…

②U=U₁=U₂=U₃=…

③=+++…

④I₁R₁=I₂R₂=I₃R₃=…I₃R₃=…=IR=U

⑤P₁R₁=P₂R₂=P₃R₃=…=PR=U²

[例4] 如图所示，有四盏电灯连接在电路中，L₁和L₂都标有“220V 100W”字样，L₃和L₄都标有“220V 40W”字样，把电路接通后，最暗的是(　　 )

A．L₁ B．L₂ C．L₃ D．L₄

[解析] 由题意可判断，R₁=R₂＜R₃=R₄，且R₄＞R₁＞R₂₃.由串联电路的功率分配可知，P₄＞P₁＞(P₂+P₃)，而P₂与P₃的大小 由并联电路的功率分配可知P₂＞P₃，故四盏电灯消耗的实际功率的大小关系为P₄＞P₁＞P₂＞P₃，正确的答案为C。

[规律总结] 并联电路一般用P=，而串联电路一般用P= I²R 来讨论功率问题

考点四　 电路简化

1、串联电路：用导线将　　　 、　　　　 、　　　　　 逐个依次连接起来的电路。

串联电路的特征如下：

①I=I₁=I₂=I₃=…

②U=U₁+U₂+U₃+…

③R+R₁+R₂+R₃+…

④===…==I

⑤===…==I²