運用等效電源法 巧解電路問題

梅 波

(江蘇省贛榆第一中學，江蘇 連云港 222100)

運用等效電源法巧解電路問題

梅 波

(江蘇省贛榆第一中學，江蘇 連云港 222100)

等效電源法就是把電源與定值電阻串聯或并聯后的部分看作等效電源，在電學問題上經常遇到電路的分析和求電阻最大功率等問題.常規方法做起來比較麻煩，而用等效電源法解決起來快速和簡潔，學生學起來也容易上手.

等效電源；電路；電阻

在電路分析當中，往往只研究電壓、電流、功率的某個支路，其余部分作為等效電源.這種等效思路是將碎片問題整體化考慮，結合理論知識解決物理問題.在高中物理學習階段，將復雜問題分解為若干個簡單問題，是一個重要的解題思想，這里我們介紹的“等效電源法”便是其中之一.

一、動態問題，深入淺出

在電路分析當中往往會涉及到可變電阻的問題，這類電阻并聯或串聯在電路當中，有某個可以動態調節的裝置組成，這樣的題目給同學們設定了障礙，如何翻過這種障礙將復雜問題簡單化，等效電源法便提供了一種思路.

例1 如圖1所示的電路中，當動態電阻R的電阻值增大的時候，下面哪種變化是可以發生的( )

A.AB點之間的電壓U增大

B.通過R的電流I增大

C.AB點之間的電壓U減小

D.通過R的電流I減小

解析如圖2所示，把電源、R1和R2的虛線框部分，看成整體一個等效電源，則AB兩端的電壓U為輸出電壓，負載為動態電阻R，當R電阻值增大的時候，等效電源的兩端電壓增大，通過R的電流減小，所以正確答案是A和D.

點撥解決此類問題的關鍵在于將可變電阻單獨考慮，再結合電學相關定理列出關系式，問題就自然而然的解決了，尤其是解決選擇題的利器.好的解題技巧可以提高解題速度，達到快而準的目的.

二、誤差分析，化繁為簡

中學物理知識結構當中誤差分析是其中的一個重點，知識分布于整個電學體系當中，這就需要同學們開發靈活的思維，不再出現“聽的懂，做不對”的局面，這里我們介紹一種方法，讓同學們從容應對誤差分析問題.

例2 電路當中電表內阻不能忽視的情況下，分析下列情況電表內阻影響結果是什么樣的.如圖3所示，采用的電路所測的電動勢( )真實值，內阻( )真實值；如圖4所示，采用的電路所測的電動勢( )真實值，內阻( )真實值.

點撥電路分析問題中等效電源法應用廣泛，同學學習的時候要不拘一格，發散思維，對于同一個問題采用不同的角度和方法進行考慮，選取最優解決方案，解題做到“快、準、狠”，將復雜問題簡單化是我們此方法的目的和精髓所在.

三、計算功率，信手拈來

物理知識當中計算功率也是重點內容，常規方法計算容易出錯并且計算量大，如何讓功率問題不再困擾同學們，看了以下我們的解題思路，相信會讓同學們有豁然開朗的感覺.

例3 如圖5所示，電源電動勢為E，內電阻r=2Ω，R1=4Ω,R2為滑動變阻器，當R2為多大時消耗功率最大，并計算其功率.

點撥這是相對復雜的功率問題的計算，運用等效電源法便輕松、快捷的得到了解決，當一個電路當中研究某一個支路的時候，此支路就可以用等效電源法，碎片化的問題就顯得非常清晰.解決問題時只要基礎知識扎實，思維開闊，方法靈活，電路問題不再是難題.

綜合以上三個例題，可以看出等效電源法的精髓所在，優勢所在，在電路問題當中支路比較復雜的情況下尤其能夠體現這個方法的優越性，同學們在扎實的物理理論知識的基礎上，勤加練習，面對“山重水復”的物理難題，選擇合適的解題方法，便會“柳暗花明”.

[1]孫宜好.定值電阻在電路設計中的應用[J].中學物理，2014(06).

[2]袁振卓.“等效電源法”的應用[J].數理化學習(高中版)，2011(19).

[責任編輯：閆久毅]

2017-07-01

梅波(1989.11- )男，江蘇贛榆人，本科學歷，二級教師，從事高中物理教學與研究.

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1008-0333(2017)28-0058-02