初中物理電路化簡(jiǎn)與分析的技巧

鄧承飛

在初中物理教學(xué)中，電學(xué)占很大比重，而電路的分析與化簡(jiǎn)是解決初中電學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵，尤其是帶有電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等多種元件的電路分析與化簡(jiǎn)更是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。只有準(zhǔn)確掌握和運(yùn)用各種電路元件的功能和特點(diǎn)，巧妙處理、化繁為簡(jiǎn)，才能使學(xué)生突破難點(diǎn)，識(shí)別電路的結(jié)構(gòu)和功能，從而解決電學(xué)問(wèn)題。

一、基本原理

（1）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)中沒(méi)有電流通過(guò)；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，開(kāi)關(guān)中有流通過(guò)，其作用相當(dāng)于一根導(dǎo)線。

（2）電流表的內(nèi)阻很小，在初中物理的計(jì)算范圍內(nèi)可以不考慮其電阻的影響。

（3）電壓表的內(nèi)阻很大，使用中通過(guò)它的電流很小，可以忽略不計(jì)。

（4）當(dāng)用電器和導(dǎo)線并聯(lián)時(shí)，形成用電器局部短路，沒(méi)有電流流過(guò)用電器（用電器不會(huì)被損壞）。

二、電路化簡(jiǎn)的技巧

在電路中把所有導(dǎo)線與導(dǎo)線相交的點(diǎn)都稱為節(jié)點(diǎn)。把需要分析與化簡(jiǎn)的電路用鉛筆抄寫在草稿紙上。然后用以下方法進(jìn)行化簡(jiǎn)。

（1）把斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)直接去掉。

（2）閉合的開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線代替。

（3）電流表用導(dǎo)線代替。

（4）電壓表直接去掉。

（5）和導(dǎo)線并聯(lián)的用電器直接去掉。

經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)步驟的處理，一個(gè)含有多種元件的復(fù)雜電路就可以被化簡(jiǎn)為一個(gè)只有電源、導(dǎo)線和用電器的簡(jiǎn)單電路。

三、電路分析的方法

把電路化為最簡(jiǎn)形式后，將電流表和電壓表依次還原到電路中。

還原時(shí)每次只在電路中保留一個(gè)電流表或電壓表，再根據(jù)電流表和電壓表的使用方法分析出每個(gè)電流表和電壓表的作用。

四、舉例演示

例題：如圖1電路，分析當(dāng)開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，S1、S2閉合時(shí)，電路的連接方式。并分析電流表和電壓表的作用。

圖1

電路化簡(jiǎn)步驟如2圖所示：

圖2.1 圖2.2

圖2.3

圖2.4

圖2.5

第一步：如圖2.1所示，開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，去掉開(kāi)關(guān)S3；

第二步：如圖2.2所示，開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，用導(dǎo)線代替開(kāi)關(guān)S1和S2；

第三步：用導(dǎo)線代替電流表；

第四步：去掉電壓表；

第五步：去掉和導(dǎo)線并聯(lián)的用電器。

所以，當(dāng)開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)，S1、S2閉合時(shí)，電路為只含有R1的串聯(lián)電路。

電流表、電壓表作用的分析步驟如下：

圖3.1 圖3.2

第一步，如圖3.1所示，還原電流表，電流表讀數(shù)為流經(jīng)電阻R1的電流值；

第二步，如圖3.2所示，還原電壓表，電壓表讀數(shù)為電阻R1的兩端的電壓值。

整個(gè)電路分析完畢。

五、鞏固練習(xí)

（1）電路圖如圖4。分析當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)各電表的作用。

（2）電路圖如圖5。分析當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)各電表的作用。

圖4

圖5