簡化電路的方法

1、復(fù)雜電路的簡化方法電路圖的識別是初中物理電學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)， 將復(fù)雜的電路圖改畫成簡單電路 可使電路元件的申、并聯(lián)情況變得清晰，便于計算和解答，根據(jù)初中物理中的電 路圖情況，介紹如下幾種電路圖的簡化方法：1、刪簡法初學(xué)電學(xué)者往往會因為電路中的電表跟用電器相混而妨礙對電路的正確分析，所以，應(yīng)講清電表可刪的道理和刪后的處理辦法，如圖1若已知電壓表示數(shù)和電阻，求電流表示數(shù)，則刪簡后電路圖如圖22、伸縮變位法 有的習(xí)題或思考題。故意給出不規(guī)范的電路圖，若不進(jìn)行電路 圖的改畫，就會造成解答困難。為此，應(yīng)講清可將導(dǎo)線理想化，無論導(dǎo)線長度如 何，其電阻均為零，所以，可根據(jù)情況將導(dǎo)線伸長、縮短或變形，適當(dāng)變更電路

2、 元件的位置，使電路元件的申、并聯(lián)的關(guān)系變得清3、共端法若幾個用電器的一端通過連接線形式共端時， 其電路圖可用共端法進(jìn)行改 畫，如圖5沿電流的方向r1的 左端和r2r3的上端都可連接 到電池的正極，而另一端則都 可連接到電源的負(fù)極上故可改 畫成圖6如圖7,教學(xué)時，如用粉筆將電池正極相連的連接線畫成顏色，其共端情況就會 十分明顯，便可以改畫成圖84、翻轉(zhuǎn)法 對于并聯(lián)電路，采用翻轉(zhuǎn)法來進(jìn)行改畫便于弄清連接關(guān)系，如圖11中的r3支路翻轉(zhuǎn)到上邊去，即成為圖12或?qū)1r2的串聯(lián)支路翻轉(zhuǎn)到下邊去phu為了更好的達(dá)到電路圖簡化的教學(xué)目的，教學(xué)中應(yīng)重視以下幾點(diǎn)：(1)、講清改畫電路圖的重要性，有的學(xué)生自以為

3、看圖能力強(qiáng)，嫌麻煩，不愿 進(jìn)行改畫，凡這樣的學(xué)生，其考試成績總低于他們的實(shí)際水平，針對這種情況， 要利用經(jīng)典例題進(jìn)行教育、引導(dǎo)，使他們認(rèn)識到，雖然花費(fèi)一點(diǎn)時間，但可避免 欲速則不達(dá)的失誤，并養(yǎng)成認(rèn)真改畫和復(fù)查的好習(xí)慣。(2)、靈活應(yīng)用各種方法，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生懂得改畫一個電路圖往往需要同時運(yùn)用 幾種方法才行，所以需要多講例題和多做習(xí)題，以提高靈活運(yùn)用各種方法的能力。(3)、注意改畫電路圖的原則，改畫電路圖時，電路改變不宜過大，考慮初中 學(xué)生的實(shí)際能力。對初中電路圖的改畫應(yīng)強(qiáng)調(diào)兩個原則 ：a、電池位置一般不動。 b、電路變動不宜過大。如圖16改畫成圖17學(xué)生就容易看懂，而改變成圖18 對于學(xué)生來說變動

4、的幅度就有點(diǎn)過大了。圖16即7圖18利用上述幾種方法，可以幫助我們迅速簡化電路，順利解決比較復(fù)雜的電學(xué)問例1:在圖19所示的電路中，r i=1q, r 2 =2q, r 3 =3q, r4=6q,電源電動勢e =6v,電源內(nèi)阻不計。當(dāng)電鍵s接通后，求通過電阻r 1上的電流強(qiáng)度曲圖19圖20當(dāng)電鍵s接通后，計算通過r 1上的電流強(qiáng)度i ,首先須把圖19所示的電路 簡化成等效電路后，再進(jìn)行計算。簡化電路的具體方法分下面幾個步驟：1找出交節(jié)點(diǎn)，并標(biāo)上序號在電路中，凡是有二個或二個以上的電學(xué)元件連接在一起的點(diǎn)都叫交節(jié)點(diǎn)， 然后把同一交節(jié)點(diǎn)用虛線括起來，并標(biāo)上序號，如圖20中所示的a, b, c,d等點(diǎn)

5、。序號的前后順序，按電勢的高低進(jìn)行排列。（如果電路中無電源，求某 一電路某兩點(diǎn)間的電阻時，可假設(shè)其中一點(diǎn)為高電勢，另一點(diǎn)為低電勢從電勢較高的a點(diǎn)到電勢較低的d點(diǎn)沿某一個回路，通過一個個交節(jié)點(diǎn)把電路中的部分電學(xué)元件連接起來。如：從a點(diǎn)開始連接電阻r 1,電阻ri連接b點(diǎn), b點(diǎn)連接電阻r 4,電阻r4連接c點(diǎn)，c點(diǎn)連接電鍵s,電鍵s連接d點(diǎn)。如圖 21所小。技、“拆除法”突破短路障礙/ a圖23短路往往是因開關(guān)閉合后，使用電器（或電阻）兩端被導(dǎo)線直接連通而造成的， 初學(xué)者難以識別。圖23即為常見的短路模型。一根導(dǎo)線直接接在用電器的兩端, 電阻r被短路。既然電阻r上沒有電流通過，故可將電阻從電路中

6、“拆除”，拆 除后的等效電路如圖24所示。圖242 .“分?jǐn)喾ā蓖黄苹瑒幼冏杵鞯恼系K較復(fù)雜的電路圖中，常通過移動變阻器上的滑片來改變自身接入電路中的電阻圖25圖26值，從而改變電路中的電流和電壓， 從而影響我們對電路作出明確的判斷。 滑動 變阻器的接入電路的一般情況如圖 25所示。若如圖26示的接法，同學(xué)們就難以 判斷。此時可將滑動變阻器看作是在滑片 p處“斷開”，把其分成ap和pb兩個 部分，即等效成圖27的電路，其中pb部分被短路。當(dāng)p從左至右滑動時，變阻 器接入電路的電阻ap部分逐漸變大；反之，ap部分逐漸變小。圖273 .突破電壓表的障礙1. “滑移法”確定測量對象所謂“滑移法”就是把

7、電壓表正、負(fù)接線柱的兩根引線順著導(dǎo)線滑動至某用電器 （或電阻）的兩端，從而確定測量對象的方法，但是滑動引線時不可繞過用電器和電源（可繞電流表）。如圖6,用“滑移法”將電壓表的下端滑至電阻 r左端, 不難確定，電壓表測量的是r和r兩端的總電壓；將電壓表的上端移至 r右端, 也可確定電壓表測量的是 r兩端電壓，同時也測的是電源電壓。2. “用拆除法”確定電流路徑因為電壓表的理想內(nèi)阻無窮大，通過它的電流為零，可將其從電路中“拆除”，即使電壓表兩端斷開，來判斷電流路徑。如圖 28所示，用“拆除法”不難確定， r和r串聯(lián)，再與r并聯(lián)。四.“去掉法”突破電流表的障礙由于電流表的存在，對于弄清電流路徑，簡化

8、電路存在障礙。因電流表的理想內(nèi) 阻為零，故可采用“去掉法”排除其障礙，即將電流表從電路中“去掉”，并將 連接電流表的兩個接線頭連接起來。如圖 29,去掉電流表后得到的等效電路如 圖30所示。這樣就可以很清楚地看清電路的結(jié)構(gòu)了。圖29圖30五.“等效電路法”突破簡化電路障礙電路圖簡化以后，我們可以清楚地看到各用電器之間的申、 并聯(lián)關(guān)系；分辨出電 流表、電壓表測量的是哪一部分電路的電流值和電壓值，從而有利于我們解題。 簡化電路圖，除了用到上述方法外，還可以綜合運(yùn)用”等效電路法”?！暗刃щ娐贩ā?，即在電路中，不論導(dǎo)線有多長，只要其間沒有電源、電壓表、 用電器等，均可以將其看成是同一個點(diǎn)，從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)，畫出 簡化了的等效電路圖。圖32如圖29所示的電路，先用“去掉法”去掉電流表，得到圖 30。a、c其實(shí)是同一 個點(diǎn)，b、d其實(shí)也是同一個點(diǎn)，也就是說，電阻 r、r2、r連接在公共的a d 之間，三個電阻是并聯(lián)連接的，可簡化成圖 31。同時，不難看出電流表 a測量 的是流過r和r2的總電流，電流表 a測量的是流過ri和r2的總電流，如圖32 所示。圖31請畫出圖所示電路的等效電路圖學(xué)校地址：紫金大廈11樓（槐安路與紅旗大街交叉口西南角，17中南區(qū)南鄰）乘車路線：可乘 48、107、1