复杂电路的结构分析(1)
刘亚飞
最近,九年级的学生学习中学物理最难也是最重要的一部分,即电学,相信有很多同学对于简单的电路图可以做到熟知其结构,但是对于复杂的电路图,肯定是存有疑惑的,那么对于复杂的电路图分析,将显得尤为重要,现将电路的结构分析方法,介绍如下。
1.电路结构分析的目的:
1)看清楚电路的串联、并联的关系(中考一般只考串联或者并联,不会涉及混联电路,当然也不排除复杂的选拔题目)——路径(1条)为串联,多条路径(≥2为并联)
2)是否有短路
3)分析电流的路径(流向)——核心目标(容易被忽略,因为考试不会直接考察电流的路径)
4)看清楚电流表、电压表测谁的电流及电压(测量的对象)
1.1电路结构分析必要的知识储备:
1)电流的方向:从电源正极(+)出发经用电器回到负极(—)
关于这句话的理解,相信同学们一定知道,但文字背后的含义可以理解为:
①电流的终极目标是回到电源的负极(—)
②为了达到这个终极目标,遵守以下两个原则:
a. 不会走回头路,不会倒着流
b. 电流会选择捷径,如果电流在回到负极(—)的过程中,电流有多条道路可以走,其中有一条道没有用电器只有导线时,这条道就是电流的捷径(可以用并联电路的分流规律解释),即所谓的短路
2)如果在某两个位置之间,电流有多条路径可选,而其中有一条没有用电器的话,电流只通过该条路径(即所谓的短路)
这里两个位置的理解:
a.可以是电源的正极(+)和负极(—)的两个位置
b.电路中某两点的位置之间(即用电器被一根导线短接)
3)电流表相当于导线,电压表相当于断路(开路)
a.电流的内阻比较小(一般0.6A档的内阻大约为0.5~1欧,3A档的电阻约为0.1欧左右),因此电流表要串联到电路中,不能并联在电路中,以免会烧坏(其串联分压微乎其微,并联分流却很大,造成表计的损坏)
b.电压表的内阻比较大,一般为10KΩ~200KΩ之间,连接到了电路中相当于断路(开路),即电流不走电压表,可以直接去掉。
有了这样基础储备,现就具体的实例加以分析:
2.电压表的绕圈法:
从电压表的一端绕一圈回到另一端,该电压表测的是该圈内元件两端的电压
特别注意:
①圈内不能同时包括电源和用电器 (这里包括若干个电源或若干个用电器都是可以的,但是不能同时包括)
②圈内不能包括别的电压表
很明显eg1上图中的这条绕法是错误的,即电压表V2、R1、V1这一圈不符合①
电压表V1可以这样绕,即电压表V1、R1、R2,电压表V1测量的是R1和R2两端的电压,或者电压表V1和电源绕一圈,测量电源电压
3.电流表的分析:
同学们在学习电流表测电流时,往往有这样的认识,电流表与谁串联就测量谁的电流,但是这句话不太适合做题,太官方化。因为我们在具体的解题时很难判断电流表与谁串联,从而让问题复杂化,因此我们用下面两句话来阐述这个问题:
1)流过电流表的 电流 流过了 “ 谁 ”就测“谁的电流”
2)流过电流表的 电流 来自于 “ 谁 ”就测“谁的电流”