如何画等效电路图_学法指导_不分版本荐)

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1、如何画等效电路图陈德荣在电学计算题的电路中，出现多个开关的闭合、断开的不同状态，有时还涉及滑动变阻器的滑片放在不同位置，学生求解吋就显得比较困难，很容易造成误判和错解。笔者在教学中运用“电流路径的优先走法”思路，对电路图进行分析，画出“等效电路图”的方法，把复杂的问题简单化，学牛•解题的正确率得到了很人提高。一.电流路径的优先走法把电流比作一个“人”，它所走过的路径有一定的规律可循。下面分几种情形讨论。1.如图1,电流从点a走到点b,有二条路可走，由于连接电路的导线电阻很小，采用近似的分析方法，可以认为导线的电阻为0G,而

2、灯泡是有电阻的，所以电流优先走与灯泡并联的导线这条路径，而不经过灯泡，因而在画等效电路图,可把灯泡删掉。图12.如图2,电流从点a走到点b,走哪条路呢？由于电流表的特点是电流很小，相对与它并联的R而言可以忽略，所以电流优先走电流表这条路径，而不经过R,同样，在画等效电路图时，应删掉R。ar®~3.如图3,市于电压表的电阻很大，可以把电压表看成开路，所以电流优先走R这条路径。当然此时冇微弱的电流经过电压表，电压表有示数。R图34.如图4、图5,电流优先走与电压表并联的导线或电流表，这吋电压表无示数。图55.如图6,这种情况电

3、流将如何走法呢？山于电流表、导线的电阻都很小，相对而言，导线的电阻会更小，近似地分析认为，电流只优先走导线，所以电流表示数为0A,画等效图时，应删掉电流表。图6一.等效电路图的画法与解题的一般步骤1.认真审题，在草稿纸上应出原图，并把开关的状态、滑动变阻器的滑片所处的位置依题意画下；2.根据电流路径的优先走法，把没有电流经过的元件用橡皮擦擦掉，同时将断开的开关及与其串联的元件与擦掉，闭合的开关用导线代替；3.正确分析电路的连接方式，明确电流表测哪部分电路的电流，电压表测谁的电压，再将电路图整理，即画出了等效电路图；4.把己

4、知条件尽可能标注在等效电路图上；5.找出所求的物理量与哪个等效图对应，然后根据串、并联电路的特点，特别注意电源电压不变，定值电阻的阻值不变，正确运用电学公式来分析解答。二.例题分析例1.如图7所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为/?,=40Q,小灯泡的电阻为100且保持不变。当S「S2均闭合H.滑片P滑到b端时，电流表人、心的示数Z比为3：2,当5、S?均断开月•滑片P置于滑动变阻器中点时,小灯泡L的功率为10Wo求:（1）电阻尺2的阻值;（2）当S“S?均闭合.冃•滑片P在b端时，电压表V的示数;（3）整个电路消耗

5、的最小功率。分析：（1）当S「S?均闭合，且滑片滑到b端,根据图7,则灯泡L屮无电流通过，所以可画出等效电路图（如图8)o图72a（2）当,、S?均断开，H.滑片置于中点，根据图4,可画出等效电路图（如图9）。解：（1）图8中，设儿的示数I=3a，则码的示数1严"因为&、/?2并联所以人=/—=3d—2a=a乂因为［/=/,/?,=/2/?2,所以aR{=2aR2,/?,=2R2所以/?2=(1/2)&=l/2x40Q=20Q（2）如图9,因为匕=V-Rl图9所以10=厂'Xi。，r=iA因为尺串=(1/2)&+«=30(

6、0)所以电源电压〃=卄串=30（V）所以图8中电压表的示数为30VoU闭合开关S、S「S2,电流表的示数为O.35A,此时灯L恰能正常发光，求电阻&的大小；闭合开关S,断开开关S「S2，电压表的示数较（1）屮变化了3.2V,求此时电阻心消耗的电功率（灯丝电阻不变）分析：（1）当S、S“S?都闭合，根据图1,图4,画出等效电路图（如图11）（3）根据P==，电源电压U—定，当R最大吋，P最小。所以此时S「S?应断开，滑片置于b点，这吋/?串最大,等效电路图（图9）所以％、U2R+心30240+1018W例2.如图10所示电

7、路中，R、、&为定值电阻，灯L上标有“16V4W”的字样，电源电压保持不变。图1()图11当S闭合，S「S?断开，等效电路图（如图12）图12解：（1）图11小，因为电压表并联在a、b间，所以电压表示数为0V,乂因L在正常发光。所以电源电压U=16V因为人=-^=—A=0.25A「U16所以=0.354—0.254=0.1A所以尺=—=—Q=160Q1/,0.1（2）因为图11中，电压表示数为0V所以图12中电压表的示数—=3.2V所以UL'=U-U2=16V-3.2V=12.8V/厂19R所以/二才二斎a=（）.2力所以

8、巴二U2I'=3.2x0.2W=0.64W例3.如图13所示，电源电压保持不变，灯泡厶、厶2分别标冇“6V3W”和“6V6W”字样，厶额定电压不详,额定功率为9W,且厶、乙、厶的电阻保持不变，求:图13(1)厶、厶2正常工作时的电阻&、心分别是多少？(2)当开关3断开，S?闭合时，恰有一盏灯能长时间正常