解決電路的小技巧

連云港新浦區(qū)寧海中學(xué)校，江蘇省連云港市222200

升入初三的同學(xué)，剛接觸簡單電路時便產(chǎn)生了恐懼，可謂絞盡腦汁，收效甚微，筆者在這里提供相關(guān)的解題小技巧，供同學(xué)們參考。

1連接實物電路

電路連接的方法之一來源于定義，串聯(lián)、并聯(lián)電路的含義及區(qū)別是解決問題的必備。串聯(lián)電路的含義是：用電器首尾逐個順次連接的電路；并聯(lián)電路的含義是：用電器并列連接的電路；方法之二是根據(jù)電流的流向；

例1如圖1和2所示，根據(jù)給定的電路圖畫出對應(yīng)的實物連接；

解題技巧1：根據(jù)串聯(lián)電路的定義，①找電路中的首、尾，②然后連接首尾，如圖1所示。

解題技巧2：根據(jù)電流的流動方向，從電源的正極流出，按先后的順序流經(jīng)每個用電器，如圖2所示。

上述是串聯(lián)電路的實物連接，如果是并聯(lián)電路的實物連接。

例2如圖3和4所示，根據(jù)給定的電路圖畫出對應(yīng)的實物連接。

解題技巧1：根據(jù)并聯(lián)電路的定義，①找電路中的首、尾，②然后首和首連接，尾與尾連接；③任選擇首、尾作為 電流的流入和流出，如圖3所示。

解題技巧2：根據(jù)電流的流動方向，電流從電源的正極流出，在分支點分開流入（不分先后的順序）獨立在每個用電器，在另一分支點匯合，流到負(fù)極；上述是串聯(lián)、并聯(lián)的實物電路連接方法，如圖4所示。

2電路故障的判斷

在中學(xué)階段，電路故障指的是：在連接實物電路和畫電路圖電路時，由于不遵循電路原則或沒有正常發(fā)揮電路中各器件的協(xié)調(diào)作用，而致使電路停止工作。我們稱為電路故障。我們掌握了電學(xué)基礎(chǔ)知識和解題技巧后，能夠做到：快速進行電路連接和電路識別，能夠進行電路分析和電路簡化，為以后電學(xué)物理量的計算奠定基礎(chǔ)。下面給出四種解題技巧，幫助同學(xué)們提高電路故障分析判斷的能力。

解題技巧1：電流流向法（電流從正到負(fù)，不經(jīng)過任何用電器）。

例3在圖5所示中，可以看出電流的路徑是：設(shè)電流從電源正極流出，向左再向下，經(jīng)過閉合的開關(guān)S，向上到電源的負(fù)極。電路中的用電器沒有電流而不工作，這樣的電路便失去現(xiàn)實意義。所以開關(guān)的位置不當(dāng)是造成電路故障的原因之一。

解題技巧2：短路分析法。

如圖6所示，尋找導(dǎo)線、閉合開關(guān)、電流表并接在電路中，是否使電路或用電器發(fā)生短路。所以在電路中，要尋找是否有這樣特征。

解題技巧3：電流循環(huán)法。

在電路中，電流從某處流出， 經(jīng)過用電器后又流回原處。出現(xiàn)電流的循環(huán)。如圖7所示，電流從電源的正極流出到A點，經(jīng)過B點向下，經(jīng)過電燈L₂流回A點，這樣的電流循環(huán)不符合電路規(guī)律。

解題技巧4：器件等價特性法。

在圖8所示中，該電路不能正常工作。原因是由于電流表和電壓表的特性造成的，電流表的作用和特性是：串聯(lián)連接電路和測量電流，它的特性相當(dāng)于導(dǎo)線（閉合開關(guān)），而電壓表是并聯(lián)連接和測量電壓，不分享電路中的電流。特性相當(dāng)于高阻值電阻，流過電壓表的電流近似為零。所以在上述圖中，閉合開關(guān)后，電路中沒電流，電流表使電燈短路，拿掉電燈，圖中可以看出電流表連接電路，但I=0，所以閉合開關(guān)后，電壓表連接電源兩極，測量電源電壓。題中故障導(dǎo)致的結(jié)果是：燈不亮（短路）、電流表沒示數(shù)（I=0），電壓表示數(shù)接近電源電壓（測電源電壓）。

3簡化電路

中學(xué)階段，由于初中同學(xué)對概念理解不透，對電路規(guī)律不能熟練應(yīng)用，對電路器件的特性不熟悉，所以識別電路形成障礙。下面提供幾種解題技巧，消除這種障礙。

例4如圖9所示，開關(guān)S閉合后，電燈L₁、L₂是怎樣工作的？

解題技巧1：電流流向法。

根據(jù)并聯(lián)電路的特性：由于電流經(jīng)過各個支路的用電器機會均等性和互不干擾性，它們從電源正極出發(fā)，在分支A點分流，經(jīng)過電燈L₁、L₂后在分支B點匯合，回到負(fù)極。

例5如圖10所示，三盞相同的電燈連接在電路中，則三盞燈是怎樣連接發(fā)光的？

解題技巧2：概念特征法。

根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路的概念特征：

串聯(lián)電路是用電器首尾逐個順次連接的電路；并聯(lián)電路是用電器并列連接的電路；前者電路中一個用電器開路，所有用電器都不工作；后者電路中，支路中一個用電器開路，其它支路的用電器仍然工作。所以將L₁、L₂、L₃任意一個取走，看其它的用電器是否工作即可。

從以上分析過程可以看出：L₁、L₂、L₃三盞燈是并聯(lián)，如圖11所示。

例6電路中的主體部分如圖12所示。

解題技巧3等價點轉(zhuǎn)移法，所謂等價點是指用同一導(dǎo)線連接的點。在圖13中，兩個等價點是A、B，電流從箭頭流出，先經(jīng)過電燈L₁，到B點，同樣電流從中間A點向左、右流經(jīng)燈L₂、L₃，都到B點，可以看成電流A點分成三條支路，均在B點回合，因此該電路的最終結(jié)果是：三盞燈并聯(lián)，電路如圖14所示。

例7如圖，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電燈L₁、L₂是如何連接工作的？兩電壓表測量的是哪個電燈的電壓？

解題技巧4：器件特性法

電壓表的特性：內(nèi)阻很大，起到隔斷電流的作用，在化簡電路中可把電壓表看成是斷開的開關(guān)，可以從電路中把電壓表去掉，但要還原到原來的位置；電流表相當(dāng)于空導(dǎo)線。因此圖14可簡化為如圖15所示電路，所以電燈L₁、L₂是串聯(lián)工作。把電壓表還原到原來的圖中，電壓表（V1）和電壓表（V2）分別測量電燈L₁和L₂的電壓，如圖16所示。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。