初中物理电路简化和故障分析方法.doc

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1、初中物理电路简化和故障分析方法一、电路简化的基本原则第一：不计导线电阻，认定R线≈0。有电流流过的导线两端电压为0，断开开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。第二：开关闭合时等效于一根导线；开关断开时等效于断路；可从电路两节点间去掉。开关闭合时有电流流过时，开关两端电压为0，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。第三：电流表内阻很小，在分析电路的连接方式时，有电流表的地方可看作一根导线。第四：电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视作断路，从电路两节点间去掉。第五：用电器（电阻）短路；用电器（电阻）和导线（开关、电流表）

2、并联时，用电器中无电流通过，也可以把用电器从电路的两节点间拆除（去掉）。第六：电压表原则上要求并联在电路中，单独测量电源电压时，可直接接在电源两端，一般情况下，如果电压表串联在电路中，测得的是电源两端的电压，电流表直接接在电源两端会被烧坏，且让电源短路，烧坏电源。第七：如果导线上（节点之间）没有用电器（开关，电流表除外），那么导线上的各点可以看成一个点，可以任意合并、分开、增减。理清“短路”概念。在教材中，只给出了“整体短路”的概念，“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果导线不经过其他用电器而将

3、某个用电器（或某部分电路）首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验帮助学生突破此难点。实验原理如图1，当开关S闭合前，两灯均亮（较暗）；闭合后，L1不亮，而L2仍发光（较亮）。为了帮助初中生理解，可将L1比作是电流需通过的“一座高山”而开关S的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”。有了“隧洞”，电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。一、识别串联并联电路1.使用定义法识别串并联电路若电路中的各元件是逐个顺次连接起来的，则电路为串联电路，若各元件

4、“首首相接，尾尾相连”并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。2.使用电流流向法识别串并联电路从电源的正极（或负极）出发，沿电流流向，分析电流通过的路径。若只有一条路径通过所有的用电器，则这个电路是串联的（如图l所示）；若电流在某处分支，又在另一处汇合，则分支处到汇合处之间的电路是并联的（如图2所示）。电流流向法是电路分析中常用的一种方法。例1．分析下图所示电路中，开关闭合后，三盏灯的连接形式，并分析开关的作用。分析：用“电流流向法”来判断．在图甲所示的电路中，从电源的正极出发，电流依次通过了灯L1、L2和L3，电路中没有出现“分叉”，见图3的虚线所示

5、，所以这三盏灯是串联的．在串联电路中，一个开关可以控制所有的用电器。为识别图乙所示电路的连接方式，可以先用虚线将电流通过的所有路径在图中画出来,在图中可看出，电流的流向是：由此可看出灯L1、L2和L3分别在三条支路上，所以这三盏灯是并联的。其中通过灯L1、L2的电流通过了开关S1，当开关S1断开时，灯L1、L2中没有电流通过，两灯熄灭，因此开关S1控制L1、L2两盏灯泡。开关S2在干路上，控制三盏灯。在如图所示电路中用“电流流向法”画出了图丙中的电流流向。见图4的虚线所示，电流有三条通路，且每一流线上只有一个用电器，则此电路为并联电路。开关S在干路上，控制

6、三盏灯。3．使用节点法识别串并联电路节点法：就是在识别电路的过程中，不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。以图丙为例，具体方法：先在图中各接点处用字母表示出来，如图5所示。由“节点法”可知，导线的a端和c端看成一个点，导线的b端和d端看成一个点，这样L1、L2和L3的一端重合为一个点，另一端重合为另一个点，由此可知，该电路有三条支路，并由“电流流向法”可知，电流分三条叉，因此这个电路是三盏电灯的并联，等效电路如下图所示。“节点法”主要用于不规范的复杂电路的识别，有一定的难度。识别电路也还有其

7、他方法，但无论什么方法都需要同学们在加强练习的基础上不断总结识别电路的技巧。对于电路中有三个用电器，而只有两条电流路径的情况，那么就会有一个用电器在干路上，或者有两个用电器串联在一条支路上，这个电路一定是混联。这两种情况分别如图中甲、乙所示。4.使用拆除法识别串并联电路拆除法是识别较难电路的一种重要方法。它的原理就是串联电路中各用电器互相影响，拆除任何一个用电器，其他用电器中就没有电流了；而并联电路中，各用电器独立工作，互不影响，拆除任何一个或几个用电器，都不会影响其他用电器。例2.如图所示，两个灯泡通过灯座装在一个木匣子上，A、B、C、D分别是连接两灯泡

8、灯座的接线柱。E、F两接线柱间接上电源后，两灯泡发光。如何判断两灯