殷蔚紅

電學(xué)作圖題是電學(xué)知識a的基礎(chǔ)題，同時也是考試的常見題型.它既可以考查同學(xué)們對物理概念和規(guī)律的理解程度，又可以考查同學(xué)們把抽象的物理語言轉(zhuǎn)化為直觀的物理圖像的能力.作圖時，既要美觀大方，又要嚴謹科學(xué)，既不能死搬硬套憑經(jīng)驗解答，又要在理解的基礎(chǔ)上進行合理的分析，才能正確解答.

一、根據(jù)電路圖連接實物圖

1.如果電路是串聯(lián)電路，可采用“電流路徑法”來連接各實物器件，即在電路圖上從電源正極開始，按照電流方向分析，電流流過哪個元件，相應(yīng)地在實物圖中連接那個元件，最終到達電源負極.

例1 如圖1，按電路圖連接實物圖.

解析 由電路圖可以看出，該電路為串聯(lián)電路，各器件之間是順次連接的.電流從電源正極流出依次通過燈L1、燈L2和開關(guān)S，最后流回到電源負極.我們在連接實物圖時，只要將每個電路元件按序順次連接起來即可，如圖2.

2.如果電路是并聯(lián)電路，一般先要在電路中找出分支點a、b，并在相應(yīng)處作標記，再在分支點a、b間選擇一條支路與干路構(gòu)成一個串聯(lián)電路，并按串聯(lián)電路的連接方法將實物器件逐個順次連接，最后將分支點a、b間另幾條支路中實物器件串聯(lián)，并按電路圖并列連接在分支點a、b上.

例2 如圖3，按電路圖連接實物圖.

解析 由電路圖可以看出，該電路為并聯(lián)電路，兩燈之間是并列連接的.如圖4，在電路圖中找出分支點a、b并標記；選擇分支點a、b之間的L1支路和電源、開關(guān)組成串聯(lián)電路，并按該串聯(lián)電路順次連接電源正極、燈L1、開關(guān)S、電源負極，確定分支點a、b，如圖5，再將燈L2支路并列連接在分支點a、b上，如圖6，正確連接并聯(lián)電路其關(guān)鍵在于在電路圖和實物圖中找準分支點a、b的位置，如遇電路圖中有電壓表連接，應(yīng)最后將電壓表接在被測電路兩端.

根據(jù)電路圖連接實物圖，應(yīng)循序漸進，注意以下幾個問題：（1）導(dǎo)線不能交叉，必須畫到接線柱上；（2）滑動變阻器連接時要選擇一上一下兩個接線柱；（3）電流表、電壓表量程選擇要恰當，正負接線柱不能接反，電流表要串聯(lián)在待測電路中，電壓表并聯(lián)在待測電路兩端.

二、根據(jù)實物圖畫出電路圖

1.如果是串聯(lián)電路，比較簡單，電源正極到負極間只有一條電流路徑，可以很容易地畫出相應(yīng)的電路圖.先找出電源正極，沿電流方向分析電路，明確每個元件位置，畫出各電路元件符號，按實物圖用導(dǎo)線順次連接各元件，注意元件位置需合理分布，導(dǎo)線需橫平豎直.

例3 如圖7，根據(jù)實物圖畫出電路圖.

解析 由實物圖可以看出，本電路為串聯(lián)電路，各元件之間是順次連接的，電流從電源的正極流出，經(jīng)過開關(guān)S、燈L2、燈L1后，流回到電源負極.畫出電源、開關(guān)S、燈L2、燈L1的電路元件符號，合理分布各元件符號位置，用導(dǎo)線按實物圖順次連接各元件符號，如圖8.

2.若為并聯(lián)電路，則應(yīng)在實物圖中找出其分支點a、b，并在相應(yīng)處作標記，先在分支點a、b間選擇一條支路與干路構(gòu)成一個串聯(lián)電路，并按串聯(lián)電路的方法畫出電路圖，再將分支點a、b間另幾條支路的電路圖畫出，并與a、b兩端并列連接.

例4 如圖9，根據(jù)實物圖畫出電路圖.

解析 由實物圖可以看出，本電路為并聯(lián)電路，兩燈之間是并列連接的，如圖10.在實物圖中找出分支點a、b并標記；選擇分支點a、b之間的L1支路和電源、開關(guān)組成串聯(lián)電路，畫出并合理分布電源、開關(guān)S、開關(guān)S1、燈L1的電路元件符號，按實物圖用導(dǎo)線順次連接各元件符號，并確定分支點a、b，如圖11.再將燈L2支路電路圖畫出，與a、b兩端并列連接.如圖12.

按實物圖畫出電路圖時，要先看圖，判斷電路連接的方式，然后再按相應(yīng)的步驟畫出電路圖.畫電路圖時應(yīng)注意：（1）電路元件符號不要畫錯，要規(guī)范；（2）導(dǎo)線要畫成橫平豎直；（3）合理分布各電路元件符號的位置，電路元件不能畫在轉(zhuǎn)彎處；（4）如有電表，則電流表要串聯(lián)在相應(yīng)位置，而電壓表應(yīng)并聯(lián)在相應(yīng)電路的兩端.

三、識別錯誤電路，正確連接實物圖

錯誤電路一般存在以下幾種情況：

1.短路故障：電源發(fā)生短路，也就是電流不經(jīng)過用電器直接從電源正極流回到負極；局部電路發(fā)生短路，被局部短路的用電器不能工作.

2.斷路故障：電路中發(fā)生斷路，造成電路中沒有電流.

3.電表、滑動變阻器錯接：①電表的正負接線柱接反，使得電流從電表的負接線柱流入，正接線柱流出；電表的量程選得不合適；電流表并聯(lián)在電路兩端，而電壓表串聯(lián)在電路中；②滑動變阻器可能沒有串聯(lián)在電路中，連接時沒有選擇一上一下兩個接線柱.

例5 如圖13，指出電路中兩處錯誤；在圖中改動導(dǎo)線，使燈泡L1、L2串聯(lián)（錯誤處打？菖，然后重畫一根導(dǎo)線）.

解析 從實物圖上可以看出，電流從電源正極流出，直接流回到電源負極，開關(guān)不起作用，所以錯誤之處為：①短路，②開關(guān)不能控制電路.要使兩燈串聯(lián)，只需把L1、L2左端相連的導(dǎo)線拆掉，再將L2接在開關(guān)S上的導(dǎo)線改接到開關(guān)的左端，如圖14.

例6 一個額定電壓是2.5V的小燈泡，正常工作時的電阻約為8Ω，小明想測量它的額定功率.實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器.導(dǎo)線若干，小明連接了實物圖，如圖15，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“？菖”并補畫出正確的連線.

解析 根據(jù)題意，電源、開關(guān)、電流表、燈泡、滑動變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，據(jù)此分析，再結(jié)合實物圖可找出問題所在：①滑動變阻器與燈并聯(lián)，②電壓表與燈串聯(lián).要使電流表測通過燈泡的電流，電壓表測燈泡兩端的電壓，滑動變阻器改變燈泡的亮度，只需將電流表與燈泡間相連的導(dǎo)線拆掉，再將燈泡右端接線柱與電壓表“-”接線柱用導(dǎo)線相連，如圖16.

電路糾錯中所出現(xiàn)的故障，正是同學(xué)們在連接實物圖時會出現(xiàn)的問題，需要同學(xué)們有一定的知識儲備，要掌握串、并聯(lián)電路的特點并能熟練應(yīng)用，對同學(xué)們的能力有較高的要求.

四、電路設(shè)計

電路設(shè)計可以分成幾個類型：一是按要求選擇電路元件將電路圖補完整；二是按實驗要求將實物圖連接完整；三是按要求完成家庭電路的連接；四是按要求設(shè)計電路.

例7 如圖17所示，試在兩個虛線框內(nèi)，選填“電源”和“開關(guān)”的符號，并滿足當開關(guān)都閉合時兩燈組成并聯(lián)電路.

解析 根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點可知：兩個燈泡分處兩條支路，與燈泡串聯(lián)的虛線框內(nèi)應(yīng)為控制其所在支路的開關(guān)，另一虛線框內(nèi)則為電源，如圖18.

例8 如圖19所示是測量額定電壓為2.5V的小燈泡額定功率的電路，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整.

解析 根據(jù)題意，電源、開關(guān)、滑動變阻器、電流表、燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程.由于小燈泡額定電壓是2.5V，則電壓表選“0～3V”量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，如圖20.