浅析“电路识别法”
时间:2022-03-21 08:27:33 浏览次数:次
初中电学中最基本的连接方式有两种,即串联和并联。由于电路的形式灵活多样,令不少同学感到变化莫测而无从着手,而电路的识别又是以后学习电学规律的基础,因此,识别电路是学好电学的关键。那么,如何识别一个电路的连接方式呢?下面,我们就介绍几种常用的识别方法。
1 定义法 若电路中各元件是逐个首尾顺次连接的,即从电源的正极出发,一笔能画到电源负极的(包含所有元件且没有重复线路),则该电路是串联电路,否则该电路是并联电路。
2 假设法 由于串联电路各用器之间工作时是互相影响的,即同时工作或不工作;并联电路各用电器之间工作时是互不影响的,因此,判断时可假设断开电路中的一个用电器,若其他用电器同时也不能工作的,则该电路是串联电路,否则,该电路就是并联电路。
3 电流法 在电源的外部,电流总是从电源的正极流出,回到电源的负极。因此,可根据电流的流动路径进行观察。若电流从电源正极流出后无分支,逐个流过所有用电器回到电源的负极,即电流只有一条路径,则该电路为串联电路,否则该电路为并联电路。
以上三种方法适合于分析简单和比较规范的电路,但当线路比较复杂且不易搞清电流流径时,利用上述方法仍不能更好地识别出来,则可采用以下方法。
4 拽拉法 由于导线间连接点(即交点)的位置以及导线的长短、形状对电路的连接性质没有影响,因此,判断时可通过对导线交点的移动(仅限于空导线上)和导线长短与形状的改变,使不规范的电路变成规范的电路,从而使电路变得易于识别。
题1 试判断图1所示中的灯L1、L2和L3的连接方式。
方法点拨 先将导线交点a和b进行适当移动,使电路变形为图2所示图形,再将导线拽拉变直,整理成规范电路图,如图3所示,显然,灯L1、L2和L3是并联的连接方式。
5 标点法 将电路中的空导线(一段没有用电器的导线)用同一点来表示,再按“点与点”将电路元件重新调整分布,画出相应的等效电路图,然后再进行识别。
题2 如图4所示电路,各灯是如何连接方式的?
方法点拨 此类题解答的一般步骤是:①在图中定义点(为了方便起见,正常将点标在导线的交点上),把共线的点用同一符号表示。如图5所示,由图可知,图上交点虽多,但实际上可看成只有2个交点a和b。
②在草稿纸上先画出两点a和b,再以原图为基准,将两点之间的每一条线路沿同一方向(顺时针或逆时针)旋转使相同点重合起来,逐个画出各灯,如图6所示。
③再将图6整理成规范的电路图,如图7所示,显然,灯L1、L2、L3和L4是并联的。
此法是通过改变电路的形状,使复杂的电路变成直观,特别适合于判断线路拐折比较多,不容易分清电流走向的电路。这种方法适用性广,容易应用且不易出错,应重点掌握。
6 消元法 将图中的干扰元件“去掉”,画出相应的等效电路图,使电路变得简单而易于识别。具体情形又可分为两种:
(1)带开关的变换电路。即利用开关的断开或闭合,使部分电路形成断路或短路,从而使用电器组合成不同的连接方式。典型的图形如图8和图9。
解答此类题的方法是:按题目中开关的要求(断开或闭合),分析图中各用电器的工作状态,将暂未工作的元件(被断路或短路的)从图中“去掉”,然后画出相应的简化电路,再观察其连接方式就容易识别了。
(2)带有电流表和电压表的电路。由于电路的连接方式与电表无关,因此,判断时可将电表从电路中“等效去掉”,使电路简化而易于识别。我们知道,电流表的内电阻很小,电压表的内电阻很大,因此,在电路中电流表相当于导线,电压表相当于使连接处断开,所以,一般情况下,可将电流表用导线替代,将电压表从图中“去掉”,然后画出相应的等效电路,再观察其连接方式。如图10所示的电路,将电流表和电压表等效替代后其电路如图11所示,显而易见,该电路是串联电路。
以上介绍的几种识别电路的方法,仅供同学们在平时解题中使用参考。可见,要想准确地识别出一个电路,选择一个恰当的方法是非常重要的,而方法的选择主要取决于平时学习中多归纳总结,善于发现其中规律,这样就能在最短的时间内准确地识别出一个电路的连接方式。
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