電路圖的簡化
正確辨識電路圖，是高中中學生的最基本的能力要求，一些熱學估算也總是要事先進行電路情況剖析，高考中所占比重較大，高考中的熱學壓軸題的難點、關鍵點常常就是電路辨識問題，是普遍中學生認為無法讀懂，而且也是小學學習及之后從事涉及熱學知識工作中都會常常遇見的問題，因而，必須高度注重。
一、串、并聯電路的概念及特征
“兩個小燈泡首尾相連，之后接到電路中，我們說這兩個燈泡串聯”和“兩個小燈泡的兩端分別連在一起，之后接到電路中，我們說這兩個燈泡是并聯”
我們從上述關于串聯和并聯的定義中不難看出串、并聯電路的特性，串聯電路只有一條通路，各用家電通則都通，斷則都斷，相互影響，無論開關接在何處均控制整個電路，而并聯電路有兩條或多條大道，各用家電獨立工作，支路的開關控制整個電路，大道的開關只控制其所在的那一路。
二、串、并聯電路的判定方式
1．用家電聯接法剖析電路中用家電的聯接法，挨個順次聯接的是串聯，并列接在電路兩點間的是并聯。
2．電壓法在串聯電路中電流沒有分支，在并聯電路中支路的電壓在分支處分成了幾部份。
3．共同接點數法在串聯中，某一用家電與另一用家電只有一個共同的聯接點，而在并聯中，某一用家電與另一用家電有兩個共同的聯接點。
4．在剖析電路聯接情況時，從電源負極開始，沿著電壓的方向，始終到電源的正極。
5．因為在高中階段多個用家電的聯接不涉及混聯，因此對于中學生來說，電路聯接的最終結果只能是電路兩種基本聯接形式──串聯和并聯之一。
6．因為電路圖畫法的多樣性，也導致中學生不習慣而無法分辨，此時只須將原電路圖整理改畫成常見的標準方式，透過現象看本質。如圖1的標準方式是圖2，圖3的標準方式是圖4，圖5的標準方式是圖6，另外圖7、圖8都可把它畫成標準方式的。
三、幾個常見電路器件的特殊處理
我們在剖析電路聯接情況時，常常是針對用家電而言的，其它器件如開關、電壓表、電流表等這種“攔路虎”，對我們剖析比較復雜的電路來說負面影響很大，假如既可將有些器件從電路圖中拿掉，又能保證這些器件拿掉后不影響用家電的原聯接情況的的話，原電路圖就可以得到簡化，以便揭露“廬山真面目”。因此，我們完全可以根據所拆器件的特點進行簡化，其方式是：
1．開關若是開關閉合，就在原開關處畫一導線連通，若是開關斷掉，就將此路完全去除不要。
2．電流表因為電流表的內阻很大，因而可把連電流表處當作開路，只須把電流表拿掉即可。
3．電壓表因為電壓表的內阻很小，因而可把連電壓表處當作漏電，電壓表拆下處要用導線連通。
通過上述方式所得的簡化圖表示出的用家電聯接情況即為原電路中用家電聯接情況。此步最好在草稿紙上，用鋼筆先畫出原電路圖后，從電源負極開始，逐一依序增刪，直至電源正極為止。諸如，我們要判定圖9中當開關S和S都斷掉時，內阻R、R和R的聯接情況，對開關、電壓表、電流表依序進行簡化后的電路圖分別如圖10、11和12所示。我們從圖12不難看出阻值R和R串聯。
圖9圖10圖11圖12
四、關于電表示數問題
首先弄清楚各水表是測的哪些數學量，電壓表測的是通過那個的電壓就是看它串在哪一路上，電流表測的是誰的電流就看電流表直接接在誰的兩端（注意：電源電流是總電流即最高電流，如在圖10中，不能說電流表測的是電源與R1的總電流，而只能說是R3的電流）。有時對比較復雜的電路，還須要結合上述第三條將電路簡化后，再將水表按照原電路圖逐一還原到電路中去判定，以增加難度。
五、滑動變阻器的變化
首先弄清楚滑動變阻器的聯接情況。因為滑動變阻器的使用是“一上一下，各用一個”，連入電路的就是滑片與下接線柱間的這部份，好多人在電路圖上看不懂滑動變阻器的聯接情況，就是沒懂其實物聯接與器件符號是完全一致的道理，當然，當滑片滑動時我們就可在電路圖上直接看這部分是變長了還是減短了，進而確定其連入電路的電阻是減小了還是減少了，只有真正弄清楚了這個問題能夠進一步弄清楚其電壓、電壓變化的情況，以及整個電路的阻值變化，電壓、電壓變化的情況。如圖13中滑動變阻器的器件符號上畫有斜線部份為連入電路部份。
圖13圖14
圖15圖16
上述電路剖析的分解方式，僅為“山窮水盡”者提供一個化難為易扎緊基本功的輔助策略電路圖初三物理，應用之可有“柳暗花明”之欣慰。實際上，我們對電路的剖析是一個復雜的綜合體，必須全盤考慮且要求思維的流暢性和閃電性，無須受上述方式的羈絆，只有在必要時才有選擇地靈活地綜合地變通地運用，要注意將各方式視為參與物理反應的反應物，我們所希望的是這種反應物參與物理反應生成新物質，發生質變，發散中有求異，否則將會弄巧成拙而事倍功半的。下邊瞧瞧2003年中試題中估算題的電路吧。圖14（北京市圖8）中，要立即看出，當S1、S2斷掉時，內阻R1與R2串聯，電流表測的是R2的電流，電壓表測的是通過R1或R2的電壓；對當S1、S2都閉合時，內阻R2被漏電，R1和R3并聯，電壓表測的是支路電壓，電流表的示數為0，等等情況，應了如指掌。圖15（西安市圖23）中，當S1和S2斷掉時，L和R1串聯，當S1和S2閉合時，R1和R2并聯；各類情況下，變阻器R1是將Pb部份連入電路，滑片P向a端滑動時，其連入電路的電阻是減小，若滑片P向b端滑動時其連入電路的電阻是減少，電流表的示數不變，均為電源電流，等等，要胸有成竹。圖16（云南省圖11）中的情況又怎樣呢？對有良好的知識、技能和心理素養的來說，這問題也只不過是一戳就穿的紙老虎喲！
值得一提的是，好多人對開關的通斷、滑動變阻器的滑片滑動等這種動態的情況，形成懼怕心理，一頭霧水，不知所措，雖然我們只需保持腦子清醒，分清各類情況最重要，混雜不清孤立地靜止地看問題是常見病，記住各個擊破是正途，操之過急和知難而退不可取！學習患無疑，疑則有進，大膽嘗試，重視自身案例剖析，反省過失，只要不犯重復性錯誤，一次次錯誤不正一步步迫近正確嗎？人非圣賢，孰能無錯，知錯就改吧，沒有人能隨隨排便成功，“所有堅忍不拔的努力遲早會取得酬金的”，彩虹總在風雨后。
第一種方式叫首尾相接法，假如是全都是首尾相連就一定是串聯，若果是首首相連，尾尾相接，就一定是并聯。若果是既有首尾相連，又有首首相連，則一定是混聯。
第二種方式叫電壓流向法，依照電壓的流向，來判定和串并聯的特性，來判定串聯、并聯和混聯電路。
第三種方式，叫手捂法，含意是任意除去一個用家電，其他用家電都不能工作的一定是串聯；任意除去一個用家電，其他用家電都能工作就一定是并聯；任意除去一個用家電，其他用家電部份能工作的一定是混聯。
第四種方式，叫節點法（我十分喜歡這一種方式）
⑴標出等勢點。依次找出各個等勢點，并從高電勢點到低電勢點順次標清各等勢點字母。
⑵捏合等勢點畫草圖。即把幾個電勢相同的等勢點拉到一起，合為一點，之后假想提起該點“抖動”一下，以理順從該點向上一個節點電壓方向相同的阻值，這樣逐點依次畫出草圖。作圖時要注意標出在每位等勢點處電壓“兵分幾路”及與下一個節點的連接關系。
⑶整理電路圖。要注意等勢點、電阻序號與原圖一一對應，整理后的等效電路圖力求規范，便于估算。
電路圖的辨識是小學數學熱學學習的基礎，將復雜的電路圖改畫成簡單電路可使電路器件的串、并聯情況顯得清晰，易于估算和解答，按照中學數學中的電路圖情況，介紹如下幾種電路圖的簡化方式：
1、刪簡法初學電學者常常會由于電路中的水表跟用家電相混而阻礙對電路的正確剖析，所以，應講清水表可刪的道理和刪后的處理辦法，如圖1若已知電流表示數和內阻，求電壓表示數，則刪簡后電路圖如圖2
2、伸縮變位法有的習題或思索題。故意給出不規范的電路圖，若不進行電路圖的改畫，都會導致解答困難。因此，應講清可將導線理想化，無論導線寬度怎樣，其阻值均為零，所以，可按照情況將導線伸長、縮短或變型，適當變更電路器件的位置，使電路器件的串、并聯的關系顯得清
3、共端法若幾個用家電的一端通過連接線方式共端時，其電路圖可用共端法進行改畫，如圖5沿電壓的方向R1的上端和R2R3的下端都可聯接到電瓶的負極，而另一端則都可聯接到電源的正極上故可改畫成圖6
如圖7，用筆將電瓶負極相連的連接線畫成顏色，其共端情況都會非常顯著，便可以改畫成圖8
4、滑動變阻器分段法有滑動變阻器的電路圖，可依照滑片的接觸位置，把滑動變阻器改畫成兩個串聯的內阻，以易于電路剖析，如圖9改畫成圖10
5、翻轉法對于并聯電路，采用翻轉法來進行改畫以便弄清聯接關系，如圖11中的R3大道翻轉到上面去，即成為圖12或將R1R2的串聯大道翻轉到下面去。
6、等效法在總備考階段，可依照中學生的學習情況，適當教給中學生一些等效電路的知識。使中學生對于電路圖的簡化和改畫的意義有更深刻的理解，以提升教學療效，如圖13等效成圖14或圖15，通常學生是不難理解的。
為了更好的達到電路圖簡化的教學目的，教學中應注重以下幾點：
（1）、講清改畫電路圖的重要性，有的中學生自以為看圖能力強，嫌麻煩，不愿進行改畫，凡這樣的中學生，其考試成績總高于她們的實際水平，針對這些情況，要借助精典例題進行教育、引導，使她們認識到，即使耗費一點時間，但可防止欲速則不達的失誤，并養成認真改畫和檢查的好習慣。
（2）、靈活應用各類技巧，應該讓中學生懂得改畫一個電路圖常常須要同時運用幾種方式才行，所以須要多講例題和多做習題，以增強靈活運用各類方式的能力。
（3）、注意改畫電路圖的原則，改畫電路圖時，電路改變不宜過大，考慮中學中學生的實際能力。對中學電路圖的改畫應指出兩個原則:a、電池位置通常不動。b、電路變動不宜過大。如圖16改畫成圖17中學生就容易讀懂，而改變成圖18對于中學生來說變動的幅度就有點過大了。
?第七步：將電流表和電壓表添加到等效電路圖中，剖析各電壓表和電流表示數之間的關系。（借助原則七）
精典例題選講
例1：在如下電路圖中，開關S閉合后，電流表V1的示數是2.5V,V2的示數是1V,倘若A2的示數是0.2A,這么A1的示數是多少？試求兩只燈泡兩端的電流。
剖析：第一步：將開關弄成導線；第二步：將電壓表弄成導線；第三步將電流表去除。
第四步（略）第五步：判定用家電聯接形式
V2
V1
L1
L2
A1
A2
很其實，電路中兩個燈
泡是串聯的。
第六步：按照原則四，曉得電流表V2處斷掉電路圖初三物理，所以沒有電壓從A1流過，示數為零；按照滑移法曉得V1和電源并聯，測電源兩端電流。V2和L2并聯，測L2兩端
電流。
第七步：等效電路圖如下：
v1
v2
L1
L2
A2A1
按照等效電路圖,可知所求I1=I2=0.2AU1=2.5V-1V=1.5VU2=1V
V2V1A1A2V3
例2：如圖示，開關s閉合后下述各電流表示數的關系是，各電壓表示數之間的關系是。
剖析：第一步：把開關弄成導線；第二步：把電壓表弄成導線；第三步：去除電流表；第四步（略）；第五步：判定各用家電的聯接形式：L1
L2
第六步：按照原則七和原
則八以及滑移法或去源法
判定電壓表和電流表各自
所檢測的對象。
①在原電路中，除去電流表，可以發覺電壓表A1和A2都與燈泡串聯，所以電壓表示數相等；
②用滑移法可以判定出V1測L1兩端的電流，V2測電源兩端的電流；V3測L2兩端的電流。
第七步：等效電路圖如下
A1A2
V2
V1v3
例3:電路開關閉合后，v1、v2、v3的示數分別是8V、9V、4V，則L1、L2、L3兩端的電流各是多少？
V2
V1
V3
所求的電流關系式為：U2=U1+U3I1=I2
解：按照“十原則，七步驟”可以得到該電路的等效電路圖如下：V1V2V3
從等效圖可以得到如下等式組：
UL1+UL2=8V
UL2+UL3=9V
UL3=4V
解得：UL1=3vUL2=5vUL3=4V例4：如圖所示，已知兩只燈泡L1和L2是串聯的，則在①、②和③三個水表中（電壓表或電流表）判定正確的是()
A.①是電壓表，②和③是電流表；
B.①和③是電流表，②是電壓表；
C.①和②是電壓表，③是電流表；
D.①②和③都是電壓表
2L1
32
1剖析：本題可用排除法解答。將A答案的各表填入三個位置中，按照“十原則，七步驟”電路圖簡化為：
L2很顯著,不符合題意。將B答案各表填入圖中，電路可簡化為：
A這些填法符合題意。
把C答案各表填入電路中，電路L1被斷路，簡化后的電路圖和A答案相同，不合題意。把D答案各表填入圖中，電源漏電，兩個燈泡沒有電壓流過，不合題意。所以選擇答案B.
