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【例】如圖所示,電壓表A1、A2、A3的示數分別為30mA、50mA、70mA,則電壓表示數正確的是()
A.A的示數是100mA
B.A的示數是70mA
C.A’的示數是80mA
D.A’的示數是30mA
解析:這種題目中學生普遍倍感無從入手,緣由有二:一是不能正確判定三盞電燈的聯接形式──串聯還是并聯;二是不能確切判定電壓表的檢測對象,因而而未能正確解題。
針對于中學生解題的苦惱及疑惑,在教學中進行了如下的教學方案設計,以求突破。
(1)判定電路的聯接形式:
(設計思路)由淺入深、分層遞進、采用等效代換、結點聯通、拉伸等方式如圖1—7。
圖1三燈串聯,圖2燈L1、L2被漏電,圖3燈L2、L3被漏電,中學生很容易掌握、理解;在此基礎之上同時加接兩根導線如圖4(甲)中學生就不能認清楚聯接形式了。而對于圖4(甲)聯接形式的判斷方式有例如“電流路徑法”等多種,而且對于如何找尋電壓的路徑,也是中學生的苦惱之一,因而針對中學生情況采用結點聯通方式如圖5、6,將燈L2的兩個接線柱拿掉(如圖6)將C點順著導線聯通到A點,將B點順著導線聯通到D點(在聯通中結點不能跨越其他用家電),之后以A、D兩點為基點對線路進行拉伸如圖7,即可判別出三燈的聯接形式為并聯。在剖析、研究電路聯接方法時,可以將導線、電流表視為療效相同,即可以用導線代換電壓表,對于電路的聯接方法沒有影響。因而圖4中(甲)、(乙)兩種電路的聯接形式實質是一樣的,都是并聯。因而就可以正確判斷本題中電路為并聯電路。
(2)判斷電壓表的檢測對象──拆表法。我們曉得電壓表在使用時是串聯在待測電路中,因而將電壓表拿掉后其所檢測的電路(或用家電)將處于開路(或不能工作)狀態。充分借助這一特性在判定電壓表檢測對象時,將電壓表拿掉,看哪部份電路開路(或什么用家電不能工作)這么電流表就檢測哪一部份的電壓進行解題。如圖4(乙),將上方的電壓表A拿掉,中學生有了上面的基礎很容易判別出燈L2、L3被漏電,不能工作,因而電壓表A檢測并聯電路中L2、L3的總電壓;同理可以判定電壓表A'檢測并聯電路中L1、L2的總電壓。結合題意即可選出正確答案:C。
電路的聯接分為串聯和并聯。對于串并聯假如才能很輕松地聯接,作圖,對于之后學習歐姆定理和電功率來說,是一個十分重要的基礎。
初學電路,朋友們常常認為不好認,不好聯接,不好作圖,遇見畫圖題甚至是一籌莫展。雖然無論依據實物電路畫電路圖,還是按照電路圖聯接實物圖,你只要把握到了方式,都一樣簡單。
1.按照電路圖聯接實物圖
聯接串聯電路時,只要從電源的負極出發,沿著電壓的方向,挨個把電路器件聯接,最后接到電源的正極就可以了。這兒一定要注意的是器件的次序。如圖:
剖析:這個電路圖就是從電源的負極出發,經過燈泡L2,再經過開關S2,開關S1,燈泡L1電流和電路單元測試題,回到電源的正極。根據這個次序能夠很容易地將電路聯接完整。如圖:
聯接電路中并聯是較復雜的。如圖的電路,怎么聯接電路呢?
剖析:這是一個很顯著的并聯電路。我們一直是從電源的負極出發,見到電壓分成了兩條路徑,一條經過L1,另一條經過L2,S1,之后一起回到S2,經過S2后回到電源的正極。
聯接這樣的電路圖的在于首先認清電壓是從位置開始分路,又從哪些位置開始合在一起。分流和合攏的位置到底是否過了某個器件。就如上圖中,都是在S2處合攏,且都要經過S2,因而這兒我們連線時兩條線都要連到S2的左接線柱上。
假如這個電路稍作變化,如右圖:這兒的變化就是指上圖中是兩條電壓的路徑都在S2處合攏,都經過S2后,回到了電源的正極。這兒卻是各自直接回到了電電源的正極。為此我們在聯接電路時,經過L2后經過S1的線接在S2的左接線柱上,而不是接在S2的右接柱上。假如接在S2的右接線柱上,表示電壓就經過S2后回到正極。
這兒面容易出現的錯誤就是:中學生常常將電壓流經某器件的接線柱,誤覺得電壓流經該器件,致使分支點和合攏點找錯。
聯接電路的過程中,一定要注意的是器件的次序,導線必須畫到接線柱上,電路的連線不容許交叉。只要我們仔細剖析,電路的聯接一定會特別簡單的。
2.按照實物圖畫電路圖
串聯電路圖的畫法很簡單,把電源,用家電,開關等等,用導線首尾順次聯接上去,聯接時根據一定的次序進行,就才能根據實物圖畫出電路圖來。
并聯電路圖的畫法主要難點還是在于電壓的分支點和合攏點,但并聯亦有它的規律可循。
并聯是有固定的模式的(如圖):
其中藍色箭頭部份為支路,紅色部份為西路。對整個電路剖析后最終都可以轉化成這些方式,整個電路清晰并且簡約。為了便捷作圖,有時能簡化出這些固定模式(其中紫藍色部份為支路,紅色部份為西路):
如圖,畫出電路圖。
剖析:這個實物圖中,電壓從電源的負極出發,抵達S2,關鍵是從S2又分出一條大道,分出的這條大道并沒有經過S2,所以該電路是從負極出發后就分成了兩條大道。一條大道經過S2,L2,回到電源正極。另一條大道經過S1,L1,回到電源正極。因而這個實物圖中支路上并沒有器件,而在大道上,分別有經過S2,L2和S1,L1的兩條大道。
經過剖析,這個電路圖就可以畫下來了,如圖。也可以畫成:
畫電路圖的最主要的問題的在于也是電壓的路徑是從哪些地方分,在哪些地方合,分合之間就是大道,分之前,合以后都是支路。
我們再來看一個較復雜的并聯電路實物圖。如圖,請畫出電路圖。
剖析:我們一直從電源的負極出發,沿著電壓的路徑看。經過開關S1后分成兩條路,一條經過S2,一條經過S3。經過S2后的,又經過L3,之后回到了電源的正極。經過S3的電壓又分成了兩條,一條到L1,另一條并沒有經過L1,而是直接分到L2,之后都接在L3的左接線柱上,這似乎相當于直接接到電源的正極上。
所以這個電路中,支路上有開關S1,大道分成兩條電流和電路單元測試題,一條到S2,另一條是S3,經過S3后又分開至L1和L2,最后統一回正極。
作電路圖還要注意,線一定要平直,但是轉角處是不能畫家電器件的。
電路的聯接和電路圖的畫法,只要你多做幾個練習,認識到分支點,畫上去也很簡單。我們一上去做幾個練習吧!
練習:
1.按電路圖用筆劃線作導線,將器件聯接上去。
2.按照實物電路,請畫出電路圖。
答案:
1.按電路圖用筆劃線作導線,將器件聯接上去。
2.按照實物電路,請畫出電路圖