初中电学动态电路图简化与解析 初中物理电学电路图

发布时间:2019-05-15 01:40:30 来源: 法律常识 点击:

  综观近几年的中考物理试卷和多年来的教学经验发现,电学中动态电路分析和计算一直是学生的绊脚石、易错点、失分点,因为动态电路中只要局部一点变化,就会引起整个电路各个量的变化。本类试题常出现在填空题、选择题、实验题和计算题中,影响到学生的总成绩,甚至影响到时学生的前程。
  对于这一类考题,涉及电压表、电流表、滑动变阻器、电源和开关等诸多元器件的运用,经常要运用到串并联电路电流、电压、电阻的关系、欧姆定律等知识点,也同时要求学生具有一定的知识基础和综合运用能力,是历年来必考的内容。我把初中电学动态电路图主要分为以下几种:
  1.电路中有多个开关类动态图的简化与解析
  对于已知电路中有多个开关的动态电路,先认真读题、审题,发现题中变动了几次,然后按照题中的题意和要求,将开关移到对应位置,化繁为简,把比较复杂的电路化简为简单的、常见的串并联电路。
  具体如下:按照题中的题意和要求,将开关移到对应位置,分析电路的通断情况,把断路的和短路的用电器、电表、开关、导线擦掉,就形成一个简单的串并联电路,标出对应的已知条件,并分析电路的特点,判断出电路属于串联电路还是并联电路,再根据串并联电路电流、电压、电阻的关系、并结合欧姆定律知识,求出必要的条件,如:电源电压、定值电阻等,为解决下个问题做准备,最后求出所需的量。
  例1:如图所示,当开关S2断开,S1,S3闭合时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,当开关S2闭合,S1,S3断开时,电压表的示数为4V,求R1和R2的阻值
  分析题意:
  (1)当开关S2断开,S1,S3闭合时,开关S2断开,S2相当于开路,把开关S2可以擦掉;S1,S3闭合相当于通路,整个电路就是一个非常直观的并联电路。如图简化图一由题中条件可知,电源电压U=6V,电流表的示数测的是I1=0.3A
  因此R1=U/I1=6V/0.3A=20Ω;
  (2)当开关S2闭合,S1,S3断开时,S1,S3开路,可以擦掉,整个电路为常见的串联电路,如图简化图二,已知此时电压表的示数为R1两端的电压为4V,
  则U2=U-U1=6V-4V=2V;I`= U1/R1=4V/20Ω=0.2A;
  R2= U2/I`=2V/0.2A=10Ω
  2.有关滑动变阻器的动态电路的简化与解析
  对于变阻器类动态电路题,首先是了解滑动变阻的特点,即构造、连接方法,铭牌等。如图,当滑片移到最左端时,变阻器连入电路的电阻为0,移到最右端时,连入电路的电阻为变阻器的最大值则R=20Ω,移动到中点时为电阻R值的一半即R=10Ω。
  这类考题的方法就是依据题意将滑动变阻器的滑片移到对应位置,并分析滑动变阻器阻值的大小,同时删去电路中断路和短路的部分,对电路进行必要的简化,简化成简单的常见的串并联电路。再根据串并联电路电流、电压、电阻的关系和欧姆定律知识,求出未知的量。
  例2:如图所求电路中定值电阻R1=5欧,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑片在a端时,电流表示数为0.6A,滑片在b端时电压表示数为2V,求:
  (1)电源电压
  (2)滑动变阻器R2的最大阻值
  解析:
  (1)当滑片在a端时,相当于电阻R2被短路,电路中只有R1工作,简化图如右图所示。由电流表示数为0.6A可知,U= IR1=10Ωx0.6A=3V
  (2)当滑片在b端时,R2接入电路的阻值最大,相当于R1、R2串联,简化图如右图所示。由滑片在b端时电压表示数为2V 可知,
  U1=U-U2=3V-2V=1V;I=U1/R1=1V/5Ω=0.2A
  R2=U2/I=2V/0.2A=10Ω
  3.对涉及电表类考题的简化,主要采用去表法
  电表类综合试题也是中考中常见的类型,对于电表类考题首先要知道电流表和电压表的阻值特点,即电压表电阻很大视为开路;电流表电阻很小相当于短路。
  对于初中物理来说不要求考虑电流表、电压表对电路的影响,因此对于比较复杂的电路,可以利用去表法,把电路中的电压表和电流表去掉,把复杂的电路简单化,这样就大大增强了电路的直观性,有助于学生对电路的分析和理解。
  总之,对于初中电学动态电路类考题,就是把复杂电路简单化,简化成常见的串并联电路,再运用串并联特点分析和计算,完成题目中的要求。当然,通过本类考题训练,不仅巩固了基础知识,而且提高了同学们的综合思维能力和综合应用能力,同时提升了同学们学好物理的信心和勇气,为孩子们今后的发展奠定良好的基础。

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