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文档简介

1、电路图的简化正确识别电路图,是中学同学的最基本的才能要求,一些电学运算也总是要事先进行电路情形分析,中考中所占比重较大,中考中的电学压轴题的难点、关键点往往就是电路识别问题,是普遍同学觉得难以弄懂,并且也是高中学习及以后从事涉及电学学问工作中仍会常常遇到的问题,因此,必需高度重视;一、串、并联电路的概念及特点“两个小灯泡首尾相连,然后接到电路中,我们说这两个灯泡串联”和“两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,我们说这两个灯泡是并联”我们从上述关于串联和并联的定义中不难看出串、并联电路的特点,串联电路只有一条通路,各用电器通就都通,断就都断,相互影响,无论开关接在何处均掌握整个电路,而并

2、联电路有两条或多条支路,各用电器独立工作,干路的开关掌握整个电路,支路的开关只掌握其所在的那一路;二、串、并联电路的判定方法1用电器连接法分析电路中用电器的连接法,逐个顺次连接的是串联,并列接在电路两点间的是并联;2电流法在串联电路中电流没有分支,在并联电路中干路的电流在分支处分成了几部分;3共同接点数法在串联中,某一用电器与另一用电器只有一个共同的连接点,而在并联中,某一用电器与另一用电器有两个共同的连接点;4在分析电路连接情形时,从电源正极开头,顺着电流的方向,始终到电源的负极;5由于在中学阶段多个用电器的连接不涉及混联,因而对于中同学来说,电路连接的最终结果只能是电路两种基本连接方式串联

3、和并联之一;6由于电路图画法的多样性,也造成同学不习惯而难以辨认,此时只须将原电路图整理改画成常见的标准形式,透过现象看本质;如图1 的标准形式是图2,图 3 的标准形式是图4,图 5 的标准形式是图6,另外图7、图 8 都可把它画成标准形式的;1三、几个常见电路元件的特别处理我们在分析电路连接情形时,往往是针对用电器而言的,其它元件如开关、 电压表、电流表等这些 “拦路虎” ,对我们分析比较复杂的电路来说负面影响很大,假如既可将有些元件从电路图中拆掉,又能保证那些元件拆掉后不影响用电器的原连接情形的的话,原电路图就可以得到简化,以便掀开“庐山真面目”;为此,我们完全可以依据所拆元件的特性进行

4、简化,其方法是:1开关如是开关闭合,就在原开关处画一导线连通,如是开关断开,就将此路完全去掉不要;2电压表由于电压表的电阻很大,因此可把连电压表处当成开路,只须把电压表拆掉即可;3电流表由于电流表的电阻很小,因此可把连电流表处当成短路,电流表拆下处要用导线连通;通过上述方法所得的简化图表示出的用电器连接情形即为原电路中用电器连接情形;此步最好在草稿纸上,用铅笔先画出原电路图后,从电源正极开头,逐一依序增删,直到电源负极为止;例如,我们要判定图9 中当开关 s 和 s 都断开时,电阻r、r 和 r 的连接情形,对开关、电压表、电流表依序进行简化后的电路图分别如图10、11 和 12 所示;我们从

5、图12 不难看出电阻r和 r 串联;图 9图 10图 11图 12四、关于电表示数问题第一弄清晰各电表是测的什么物理量,电流表测的是通过哪个的电流就是看它串在哪一路上,电压表测的是谁的电压就看电压表直接接在谁的两端(留意:电源电压是总电压即最高电压,如在图10 中,不能说电压表测的是电源与r1 的总电压, 而只能说是r3 的电压) ;有时对比较复杂的电路,仍需要结合上述第三条将电路简化后,再将电表依照原电路图逐一仍原到电路中去判定,以降低难度;五、滑动变阻器的变化2第一弄清晰滑动变阻器的连接情形;由于滑动变阻器的使用是“一上一下,各用一个”,连入电路的就是滑片与下接线柱间的这部分,许多人在电路

6、图上看不懂滑动变阻器的连接情形,就是没懂其实物连接与元件符号是完全一样的道理,其实,当滑片滑动时我们就可在电路图上直接看这部分是变长了仍是缩短了,从而确定其连入电路的阻值是增大了仍是减小了,只有真正弄清晰了这个问题才能进一步弄清晰其电流、电压变化的情形,以及整个电路的电阻变化,电流、电压变化的情形;如图13 中滑动变阻器的元件符号上画有斜线部分为连入电路部分;图 13图 14图 15图 16上述电路分析的分解方法,仅为“山穷水尽”者供应一个化难为易扎牢基本功的帮助策略,应用之可有“柳暗花明” 之欣喜; 实际上, 我们对电路的分析是一个复杂的综合体,必需全盘考虑且要求思维的流畅性和闪电性,无须受

7、上述方法的羁绊,只有在必要时才有挑选地敏捷地综合地变通地运用,要留意将各方法视为参加化学反应的反应物,我们所期望的是这些反应物参加化学反应生成新物质,发生质变,发散中有求异,否就将会弄巧成拙而事倍功半的;下面看看2003 年中考题中运算题的电路吧;图14(广州市图8)中,要马上看出,当s1、s2 断开时,电阻r1 与 r2 串联,电压表测的是r2 的电压,电流表测的是通过r1 或 r2 的电流;对当s1、 s2 都闭合时,电阻 r2 被短路, r1 和 r3 并联,电流表测的是干路电流,电压表的示数为0,等等情形,应了如指掌;图15(兰州市图 23)中,当s1 和 s2 断开时, l 和 r1

8、 串联,当s1 和 s2 闭合时, r1 和 r2 并联;各种情形下,变阻器r1 是将 pb 部分连入电路, 滑片 p向 a 端滑动时, 其连入电路的阻值是增大,如滑片 p 向 b 端滑动时其连入电路的阻值是减小, 电压表的示数不变,均为电源电压,等等,要胸有成竹;图16(青海省图11)中的情形又如何呢?对有良好的 学问、技能和心理素养的来说,这问题也只不过是一戳就穿的纸老虎哟!值得一提的是,许多人对开关的通断、滑动变阻器的滑片滑动等这些动态的情形,产生恐惧心理,一头雾水,不知所措,其实我们只需保持头脑清醒,分清各种情形最重要,混杂不清孤立地静止地看问题是常见病,记住各个击破是上策,操之过急和

9、知难而退不行取!学习患无疑,疑就有进,大胆尝试,留意自身案例分析,反思过错,只要不犯重复性错误,一次次错误不正一步步靠近正确吗?人非圣贤,孰能无错,知错就改吧,没有人能随任凭便胜利,“全部坚强不拔的努力迟早会取得酬劳的”,彩虹总在风雨后;第一种方法叫首尾相接法,假如是全都是首尾相连就肯定是串联,假如是首首相连,尾尾相接,就肯定是并联;假如是既有首尾相连,又有首首相连,就肯定是混联;其次种方法叫电流流向法,依据电流的流向,来判定和串并联的特点,来判定串联、并联和混联电路;3第三种方法,叫手捂法,含义是任意去掉一个用电器,其他用电器都不能工作的肯定是串联;任意去掉一个用电器,其他用电器都能工作就肯

10、定是并联;任意去掉一个用电器,其他用电器部分能工作的肯定是混联;第四种方法,叫节点法(我特别喜爱这一种方法) 标出等势点;依次找出各个等势点,并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母; 捏合等势点画草图;即把几个电势相同的等势点拉到一起,合为一点,然后假想提起该点“抖动 ”一下,以理服从该点向下一个节点电流方向相同的电阻,这样逐点依次画出草图;画图时要留意标出在每个等势点处电流“兵分几路 ”及与下一个节点的联接关系; 整理电路图;要留意等势点、电阻序号与原图一一对应,整理后的等效电路图力求规范,以便运算;电路图的识别是中学物理电学学习的基础,将复杂的电路图改画成简洁电路可使电路元件的串、并联

11、情形变得清晰,便于运算和解答,依据中学物理中的电路图情形,介绍如下几种电路图的简化方法:1、删简法初学电学者往往会由于电路中的电表跟用电器相混而阻碍对电路的正确分析,所以, 应讲清电表可删的道理和删后的处理方法,如图1 如已知电压表示数和电阻,求电流表示数,就删简后电路图如图22、伸缩变位法有的习题或摸索题;有意给出不规范的电路图,如不进行电路图的改画,就会造成解答困难;为此,应讲清可将导线抱负化,无论导线长度如何,其电阻均为零,所以,可依据情形将导线伸长、缩短或 变形,适当变更电路元件的位置,使电路元件的串、并联的关系变得清3、共端法如几个用电器的一端通过连接线形式共端时,其电路图可用共端法

12、进行改画,如图5 沿电流的方向 r1 的左端和r2r3 的上端都可连接到电池的正极,而另一端就都可连接到电源的负极上故可改画成图 64如图 7,用笔将电池正极相连的连接线画成颜色,其共端情形就会特别明显,便可以改画成图84、滑动变阻器分段法有滑动变阻器的电路图,可依据滑片的接触位置,把滑动变阻器改画成两个串联的电阻,以便于电路分析,如图9 改画成图105、翻转法对于并联电路, 采纳翻转法来进行改画便于弄清连接关系,如图 11 中的 r3 支路翻转到上边去,即成为图12 或将 r1r2 的串联支路翻转到下边去;56、等效法在总复习阶段,可依据同学的学习情形,适当教给同学一些等效电路的学问;使同学

13、对于电路图的简化和改画的意义有更深刻的懂得,以提高教学成效, 如图 13 等效成图14 或图 15,一般中同学是不难懂得的;为了更好的达到电路图简化的教学目的, 教学中应重视以下几点:( 1)、讲清改画电路图的重要性,有的同学自以为看图才能强,嫌麻烦,不愿进行改画,凡这样的同学,其考试成果总低于他们的实际水平,针对这种情形,要利用经典例题进行训练、引导,使他们熟悉到,虽然花费一点时间,但可防止欲速就不达的失误,并养成仔细改画和复查的好习惯;( 2)、敏捷应用各种方法,应当让同学懂得改画一个电路图往往需要同时运用几种方法才行,所以需要多讲例题和多做习题,以提高敏捷运用各种方法的才能;( 3)、留

14、意改画电路图的原就,改画电路图时,电路转变不宜过大,考虑中学同学的实际才能;对中学电路图的改画应强调两个原就:a 、电池位置一般不动;b、电路变动不宜过大;如图16 改画成图17 同学就简洁看懂,而转变成图18 对于同学来说变动的幅度就有点过大了;6.第七步:将电压表和电流表添加到等效电路图中,分析各电流表和电压表示数之间的关系;(利用原就七)经典例题选讲例1 :在如下电路图中,开关s闭合后,电压表 v1的示数是 2.5v,v2 的示数是 1v,假如a2的示数是 0.2a, 那么 a1的示数是多少?试求两只灯泡两端的电压;分析:第一步:将开关变成导线;其次步:将a1v2电流表变成导线;第三步将

15、电压表去掉;第四步(略)第五步:判定用电器连接方式v1很明显,电路中两个灯泡是串联的;sl1a2l2第六步:依据原就四,知道电压表v2处断开,所以没有电流从a1流过,示数为零;依据滑移法知道v1和电源并联,测电源两端电压;v2和l2并联,测 l2两端电压;v1l1第七步:等效电路图如下:a2l2v2a1依据等效电路图 , 可知所求 i 1=i 2=0.2au1=2.5v-1v=1.5vu2 =1v例2 :如图示,开关s 闭合后以下各电压表示数的关系是,各电流表示数之间的关系是;分析:第一步:把开关变成导线;其次步:把电流表变成导线;第三步:去掉电压表;第四步(略);第五步:判定各用电器的连接方

16、式:第六步:依据原就七和原就八以及滑移法或去源法判定电流表和电压表各自所测量的对象;v2a2l1v1v3l2a1s在原电路中,去掉电压表,可以发觉电流表a1和a2都与灯泡串联,所以电流表示数相等;用滑移法可以判定出 v1测l1两端的电压, v2测电源两端的电压; v3测l2两端的电压;第七步:等效电路图如下a1a2v1v3v27所求的电压关系式为:u2=u1 +u3i 1=i 2例3 : 电路开关闭合后,v1 、v2、v3 的示数分别是8v 、9v 、4v,就 l1 、l2 、l3两端的电压各是多少?解:依据 “十原就,七步骤 ”可以得到该电路的等效电路图如下:v1l1l2l3v3v2v1v3l1l2l3 v2从等效图可以得到如下方程组:解得: ul1 =3vul2=5vu l3=4vsu l1 +u l2 =8vu l2 +u l3 =9vu l3 =4v例4:如下列图,已知两只灯泡l1 和l2 是串联的,就在、和三个电 表

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