丁什魁
摘要:本文簡要闡述了電學(xué)中常見的幾種電路圖及其分析技巧,并通過實(shí)例分析提出了自己的一點(diǎn)感想,為更好的幫助學(xué)生分析電路圖提供了一個參考。
關(guān)鍵詞:比喻法,胖子,瘦子,電路圖,電壓表,電流表,電容器
一、含有電壓表和電流表的電路圖
關(guān)于電壓表在電路測量的是哪里的電壓,我想了一個比喻,把電壓表比喻成一個“人”,導(dǎo)線和可以看成導(dǎo)線的部分,比如開關(guān)和電流表,看成是他的胳膊。把電路中的電源比喻成一個“胖子”,用電器和電阻比喻成一個個的“瘦子”?!纠?】在如圖1所示的電路中,R1、R2、R3、R4皆為定值電阻,R5為可變電阻,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,設(shè)電流表A的讀數(shù)為I,電壓表V的讀數(shù)為U,當(dāng)R5的滑動觸頭向a端移動時,判定正確的是( )
A.I變大,U變小. B.I變大,U變大.
C.I變小,U變大. D.I變小,U變小.
[解析]當(dāng)R5向a端移動時,其電阻變小,整個外電路的電阻也變小,總電阻也變小,根據(jù)閉合電路的歐姆定律 知道,回路的總電流I變大,內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir變大,外電壓U外=E-U內(nèi)變小,所以電壓表的讀數(shù)變小,外電阻R1及R4兩端的電壓U=I(R1+R4)變大,R5兩端的電壓,即R2、R3兩端的電壓為U=U外-U變小,通過電流表的電流大小為U/(R2+R3)變小,所以選D。
二、含有電容器的電路
分析和計算含有電容器的直流電路時,關(guān)鍵是準(zhǔn)確地判斷并求出電容器的兩端的電壓,其具體方法是:
(1)確定電容器和哪個電阻并聯(lián),該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓??梢园央娙萜骺闯珊碗妷罕硪粯拥娜?,按照上面的電壓表的測量方法去判斷,他抱哪個或哪些用電器,該部分的電壓大小,就等于電容器的電壓。
(2)當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時,此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓,此時與電容器串聯(lián)的電阻可以看成導(dǎo)線處理,因?yàn)檫@個電阻與電容器的電阻比起來可以忽略不計。
【例2】如圖2所示的電路中,電源的電動勢 ,內(nèi)阻 ,電阻 , , , ,電容器的電容 ,電容器原來不帶電。求接通S后流過 的總電量?
[方法分析]當(dāng)電鍵S未連通時,有電流通過 ,但沒有電流通過 。電容器原來不帶電,電容器兩極間也無電壓,接通電鍵S,電源對電容器充電。此時可以把 看作導(dǎo)線,電容器此時也可以看成是一個人用胳膊抱住 充電穩(wěn)定后,電容器兩極板間的電壓就等于 兩端的電壓,只要求出 兩端的電壓,電容器的電量便可求得。
三、含有電感器的電路
在直流電路中電感器的分析常常體現(xiàn)在通電或斷電的過程中,由于自感現(xiàn)象的原因,自感電動勢總是阻礙原導(dǎo)體中原來的電流變化。
【例3】如圖3A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?
[解析]電路接通時,電流由零開始增加,穿過線圈L的磁通量逐漸增加,L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相反,阻礙L中電流增加,即推遲了電流達(dá)到正常值的時間。
總之,高中物理恒定電流部分,看懂電路圖是我們學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),同時也的關(guān)鍵,在看懂圖的基礎(chǔ)上才可能進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識。
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