2023年初中5種方法解決初中物理電路簡(jiǎn)化問題

1“拆除法”突破短路障礙

短路往往是因開關(guān)閉合后，使用電器(或電阻)兩端被導(dǎo)線直接連通而造成的，初學(xué)者難以識(shí)別。

圖1即為常見的短路模型。一根導(dǎo)線直接接在用電器的兩端，電阻R被短路。既然電阻R上沒有電流通過，故可將電阻從電路中“拆除”，拆除后的等效電路如圖2所示。

圖1

圖2

2“分?jǐn)喾?rdquo;突破滑動(dòng)變阻器的障礙

較復(fù)雜的電路圖中，常通過移動(dòng)變阻器上的滑片來改變自身接入電路中的電阻值，從而改變電路中的電流和電壓，從而影響我們對(duì)電路作出明確的判斷。

滑動(dòng)變阻器的接入電路的一般情況如圖3所示。

若如圖4示的接法，同學(xué)們就難以判斷。

此時(shí)可將滑動(dòng)變阻器看作是在滑片P處“斷開”，把其分成AP和PB兩個(gè)部分，即等效成圖5的電路，其中PB部分被短路。當(dāng)P從左至右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻AP部分逐漸變大;反之，AP部分逐漸變小。

圖3

圖4

圖5

3 突破電壓表的障礙

1. “滑移法”確定測(cè)量對(duì)象

所謂“滑移法”就是把電壓表正、負(fù)接線柱的兩根引線順著導(dǎo)線滑動(dòng)至某用電器(或電阻)的兩端，從而確定測(cè)量對(duì)象的方法，但是滑動(dòng)引線時(shí)不可繞過用電器和電源(可繞電流表)。

如圖6，用“滑移法”將電壓表的下端滑至電阻R1左端，不難確定，電壓表測(cè)量的是R1和R2兩端的總電壓;將電壓表的上端移至R3右端，也可確定電壓表測(cè)量的是R3兩端電壓，同時(shí)也測(cè)的是電源電壓。

2. “用拆除法”確定電流路徑

因?yàn)殡妷罕淼睦硐雰?nèi)阻無(wú)窮大，通過它的電流為零，可將其從電路中“拆除”，即使電壓表兩端斷開，來判斷電流路徑。如圖6所示，用“拆除法”不難確定，R1和R2串聯(lián)，再與R3并聯(lián)。

圖6

4“去掉法”突破電流表的障礙

由于電流表的存在，對(duì)于弄清電流路徑，簡(jiǎn)化電路存在障礙。

因電流表的理想內(nèi)阻為零，故可采用“去掉法”排除其障礙，即將電流表從電路中“去掉”，并將連接電流表的兩個(gè)接線頭連接起來。

如圖7，去掉電流表后得到的等效電路如圖8所示。這樣就可以很清楚地看清電路的結(jié)構(gòu)了。

圖7

圖8

5“等效電路法”突破簡(jiǎn)化電路障礙

電路圖簡(jiǎn)化以后，我們可以清楚地看到各用電器之間的串、并聯(lián)關(guān)系;分辨出電流表、電壓表測(cè)量的是哪一部分電路的電流值和電壓值，從而有利于我們解題。簡(jiǎn)化電路圖，除了用到上述方法外，還可以綜合運(yùn)用“等效電路法”。

“等效電路法”，即在電路中，不論導(dǎo)線有多長(zhǎng)，只要其間沒有電源、電壓表、用電器等，均可以將其看成是同一個(gè)點(diǎn)，從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)，畫出簡(jiǎn)化了的等效電路圖。

如圖7所示的電路，先用“去掉法”去掉電流表，得到圖8。

A、C其實(shí)是同一個(gè)點(diǎn)，B、D其實(shí)也是同一個(gè)點(diǎn)，也就是說，電阻R1、R2、R3連接在公共的A、D之間，三個(gè)電阻是并聯(lián)連接的，可簡(jiǎn)化成圖9。

同時(shí)，不難看出電流表A1測(cè)量的是流過R3和R2的總電流，電流表A2測(cè)量的是流過R1和R2的總電流，如圖10所示。

圖9

圖10

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