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浅谈用比喻法分析电路问题

2018-12-20丁什魁

赢未来 2018年18期
关键词:瘦子电压表电流表

丁什魁

摘要:本文简要阐述了电学中常见的几种电路图及其分析技巧,并通过实例分析提出了自己的一点感想,为更好的帮助学生分析电路图提供了一个参考。

关键词:比喻法,胖子,瘦子,电路图,电压表,电流表,电容器

一、含有电压表和电流表的电路图

关于电压表在电路测量的是哪里的电压,我想了一个比喻,把电压表比喻成一个“人”,导线和可以看成导线的部分,比如开关和电流表,看成是他的胳膊。把电路中的电源比喻成一个“胖子”,用电器和电阻比喻成一个个的“瘦子”。【例1】在如图1所示的電路中,R1、R2、R3、R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑动触头向a端移动时,判定正确的是( )

A.I变大,U变小. B.I变大,U变大.

C.I变小,U变大. D.I变小,U变小.

[解析]当R5向a端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小,根据闭合电路的欧姆定律 知道,回路的总电流I变大,内电压U内=Ir变大,外电压U外=E-U内变小,所以电压表的读数变小,外电阻R1及R4两端的电压U=I(R1+R4)变大,R5两端的电压,即R2、R3两端的电压为U=U外-U变小,通过电流表的电流大小为U/(R2+R3)变小,所以选D。

二、含有电容器的电路

分析和计算含有电容器的直流电路时,关键是准确地判断并求出电容器的两端的电压,其具体方法是:

(1)确定电容器和哪个电阻并联,该电阻两端电压即为电容器两端电压。可以把电容器看成和电压表一样的人,按照上面的电压表的测量方法去判断,他抱哪个或哪些用电器,该部分的电压大小,就等于电容器的电压。

(2)当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时,此电路两端电压即为电容器两端电压,此时与电容器串联的电阻可以看成导线处理,因为这个电阻与电容器的电阻比起来可以忽略不计。

【例2】如图2所示的电路中,电源的电动势 ,内阻 ,电阻 , , , ,电容器的电容 ,电容器原来不带电。求接通S后流过 的总电量?

[方法分析]当电键S未连通时,有电流通过 ,但没有电流通过 。电容器原来不带电,电容器两极间也无电压,接通电键S,电源对电容器充电。此时可以把 看作导线,电容器此时也可以看成是一个人用胳膊抱住 充电稳定后,电容器两极板间的电压就等于 两端的电压,只要求出 两端的电压,电容器的电量便可求得。

三、含有电感器的电路

在直流电路中电感器的分析常常体现在通电或断电的过程中,由于自感现象的原因,自感电动势总是阻碍原导体中原来的电流变化。

【例3】如图3A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S。重新闭合S,观察到什么现象?

[解析]电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。

总之,高中物理恒定电流部分,看懂电路图是我们学习的基础,同时也的关键,在看懂图的基础上才可能进一步学习电学知识。

参考文献:

[1]黄玉清、张永武、柳玉彬、等,《世纪金榜 高中新课标全程复习方略》,延边大学出版社,2009.1。

[2]杨文彬,《高中教材﹒考试知识资源库》,外语教学与研究出版社,2014.7。

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