荊麗明
摘 要:對于電路問題,大家知道要對電路進行研究,但是很多同學對電路的連接看不懂,特別是比較復雜的電路。對于此,作者總結了一個處理方法。
關鍵詞:等效;電路;連接;電勢
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)2-0062-2
最近筆者拜讀了《中學物理教學參考》2012年第4期《利用等電勢法畫等效電路圖》,筆者認為電路圖也可以用另一種方式去看。
對于電路問題,大家知道要對電路進行研究,但是很多同學對電路的連接看不懂,特別是比較復雜的電路。對于此,筆者總結了一個處理方法,望對學電路連接有困難的同學有所幫助:
例1 試對圖1中的電路進行簡化,并指出電流表測量的對象。
對于這道題的電路連接,還有部分同學不清楚,不知道電流怎么流。下面,筆者介紹一種簡單方法,使同學能準確地判斷電路的連接,并能知道電流流向,解題步驟:
①在圖1上各導線交點上標上字母“a、b、c、d……”(如圖1-1)。
②找出最高電勢和最低電勢,并在空白處確定下來(如圖1-2)。
這里a為最高電勢,d為最低電勢。
③把電流表看成導線(電壓表看成斷路),確定其他位置的電勢,并在剛才的圖1-2中確定下來(變成如圖1-3)。
本題中c點電勢和a點電勢相同,所以畫在同一點上;同理,b點電勢和d點電勢相同。
④對照圖1-1,把各用電器放入相應點之間(如圖1-4-1)。
同理,R2在b、c之間,所以在這b、c之間放上電阻R2,如圖1-4-2。
同理,可以把R3放上,見圖1-4-3。
⑤畫完后,看電路連接,即:如圖1-4-3。
可以發現本題的三個電阻并聯。
⑥我們知道,電流由高電勢流向低電勢。所以,可以根據圖1-4-3中判斷出來的電流方向,就可以在圖1-4中標出電流方向。
小結:這是判斷電路連接的一種簡單的方法。雖然筆者的描述過程顯得很復雜,其實是很簡單的方法,而且這種方法很管用,特別是對復雜的電路連接問題。
下面再舉一例,讓我們回顧剛才的方法。
例2 如圖2所示,電路中的每個電阻的阻值相同,額定功率也相同,當電壓U升高時,先燒壞的電阻應是( )
A.R1 和R2 B.R3 C.R4 D.R5
分析 要看先燒壞哪個電阻,還得先看電路連接,根據電路連接來看電流。
所以,這道題又回到了看電路的連接上來,根據上面的方法。
①在結點標上字母,如圖2-1。
②在空白處標出最高電勢和最低電勢,并把其他各點電勢也標出,如圖2-2。
注:本題中,b點電勢比a點電勢低,但比d點電勢高,所以標在a、d之間。
③把各電阻放在相應字母之間,如圖2-3。
④由此可知電路的連接。我們可以看出,通過R5電流最大,所以R5先燒壞。
例3 如圖3所示電路中,電源電動勢E=5 V,電阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=4 Ω,R3=R4=2 Ω,則,電流表讀數為 A
分析:看電流表測的是哪個或哪些電阻的電流,則要看電路的連接。
根據上面的方法①,我們標上結點,如圖3-1。
通過上面的3個例題,你學會了嗎?要不你也弄個試試?
練習:在如圖4所示的電路中,R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=1 Ω,電流表內阻不計,電池組的電動勢E=18 V,內阻r=1.6 Ω,求:
①當開關S2接通,S1斷開時,電流表的示數;
②當開關S1、S2同時接通時,電流表的示數。
這是筆者在教學過程中得到的一點想法,希望能夠給同行帶來幫助。如若有更好的方法,望能跟筆者交流,在此不勝感激!
參考文獻:
[1]劉井巖,劉鳳君.利用等電勢法畫等效電路圖[J].中學物理教學參考,2012,(4):11.
[2]楊公善,陳五福.全面掌握高中物理電學實驗理論[J].物理教學探討,2013,(5):56.
(欄目編輯 王柏廬)