荆丽明
摘 要:对于电路问题,大家知道要对电路进行研究,但是很多同学对电路的连接看不懂,特别是比较复杂的电路。对于此,作者总结了一个处理方法。
关键词:等效;电路;连接;电势
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)2-0062-2
最近笔者拜读了《中学物理教学参考》2012年第4期《利用等电势法画等效电路图》,笔者认为电路图也可以用另一种方式去看。
对于电路问题,大家知道要对电路进行研究,但是很多同学对电路的连接看不懂,特别是比较复杂的电路。对于此,笔者总结了一个处理方法,望对学电路连接有困难的同学有所帮助:
例1 试对图1中的电路进行简化,并指出电流表测量的对象。
对于这道题的电路连接,还有部分同学不清楚,不知道电流怎么流。下面,笔者介绍一种简单方法,使同学能准确地判断电路的连接,并能知道电流流向,解题步骤:
①在图1上各导线交点上标上字母“a、b、c、d……”(如图1-1)。
②找出最高电势和最低电势,并在空白处确定下来(如图1-2)。
这里a为最高电势,d为最低电势。
③把电流表看成导线(电压表看成断路),确定其他位置的电势,并在刚才的图1-2中确定下来(变成如图1-3)。
本题中c点电势和a点电势相同,所以画在同一点上;同理,b点电势和d点电势相同。
④对照图1-1,把各用电器放入相应点之间(如图1-4-1)。
同理,R2在b、c之间,所以在这b、c之间放上电阻R2,如图1-4-2。
同理,可以把R3放上,见图1-4-3。
⑤画完后,看电路连接,即:如图1-4-3。
可以发现本题的三个电阻并联。
⑥我们知道,电流由高电势流向低电势。所以,可以根据图1-4-3中判断出来的电流方向,就可以在图1-4中标出电流方向。
小结:这是判断电路连接的一种简单的方法。虽然笔者的描述过程显得很复杂,其实是很简单的方法,而且这种方法很管用,特别是对复杂的电路连接问题。
下面再举一例,让我们回顾刚才的方法。
例2 如图2所示,电路中的每个电阻的阻值相同,额定功率也相同,当电压U升高时,先烧坏的电阻应是( )
A.R1 和R2 B.R3 C.R4 D.R5
分析 要看先烧坏哪个电阻,还得先看电路连接,根据电路连接来看电流。
所以,这道题又回到了看电路的连接上来,根据上面的方法。
①在结点标上字母,如图2-1。
②在空白处标出最高电势和最低电势,并把其他各点电势也标出,如图2-2。
注:本题中,b点电势比a点电势低,但比d点电势高,所以标在a、d之间。
③把各电阻放在相应字母之间,如图2-3。
④由此可知电路的连接。我们可以看出,通过R5电流最大,所以R5先烧坏。
例3 如图3所示电路中,电源电动势E=5 V,电阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=4 Ω,R3=R4=2 Ω,则,电流表读数为 A
分析:看电流表测的是哪个或哪些电阻的电流,则要看电路的连接。
根据上面的方法①,我们标上结点,如图3-1。
通过上面的3个例题,你学会了吗?要不你也弄个试试?
练习:在如图4所示的电路中,R1=6 Ω,R2=3 Ω,R3=1 Ω,电流表内阻不计,电池组的电动势E=18 V,内阻r=1.6 Ω,求:
①当开关S2接通,S1断开时,电流表的示数;
②当开关S1、S2同时接通时,电流表的示数。
这是笔者在教学过程中得到的一点想法,希望能够给同行带来帮助。如若有更好的方法,望能跟笔者交流,在此不胜感激!
参考文献:
[1]刘井岩,刘凤君.利用等电势法画等效电路图[J].中学物理教学参考,2012,(4):11.
[2]杨公善,陈五福.全面掌握高中物理电学实验理论[J].物理教学探讨,2013,(5):56.
(栏目编辑 王柏庐)