对于很多刚刚接触电学的初中生来说, 现在最让他们发愁的问题, 就是把串联电路和并联电路给区分清楚。
明明看起来电路图非常简单, 可一旦拿起笔来连接实物的时候, 就会乱套, 最后变得像蜘蛛网一样复杂, 甚至还可能会造成短路, 把实验器材给烧坏, 这种情况是经常发生的。大家如果想要掌握好核心结构的逻辑, 这将是攻克电学知识最关键的第一步。
串联电路
串联电路是电学里面最基本的那种结构, 它的核心逻辑简单来说就好比你用一根绳子把东西全给拴到底去了, 在串联电路里所有的用电器还有开关以及电源都是头尾一个接一个连在一起, 最后变成了一个闭合的圆圈一样的回路, 这就说明电流从电源的正极出发之后, 只有唯一的一条路径可以走才能回到负极这个地方, 这对于刚开始学习的人来说来说理解清楚这一点是非常非常重要的东西, 因为这就是用来判断电路属于什么属性的首要标准。
因为电流流经的路径只有一条, 所以串联电路具有那种一受到微小影响就导致整体发生变化的一牵一发而动全身的特征。一旦回路中任何一处位置出现了断开的毛病, 全部的电路内容就会立刻就陷入瘫痪的状态不再工作。
拿过去家里使用的那种老式的圣诞装饰照明灯带作为实际例子来进行说明, 当这些灯带里面的单个小灯具发生损坏烧坏之后, 整条灯链上面的全部灯光都会同时停止发光的熄灭掉, 此种现象即为典型的串联连接架构的表现形式。
在绘制图纸的时候, 人们应当沿着电流所流动的方向路径顺序, 将各个不同的电路元件按照先后次序一个连着一个地进行排列放置处理即可做到。
在画串联电路图的时候, 最容易被搞错的地方就是元件的位置摆得乱糟糟的。虽然从理论方面去说, 开关不管放在这个串联电路里的任何一个位置, 都能够把所有的电路都控制住了, 但是要按照规范的画图标准来看, 一般我们都会建议着去按照实物连接起来的那个顺序, 把这些元件一个一个地排列好。
还有啊, 串联电路里有这样一个特点, 也就是电流在各个地方的大小都是相等的, 正是因为有了这个特点, 所以我们在把电流表放进去进行连接的时候, 就不用去考虑到什么分支不分支的事情了, 直接把它串到电路里面去接上就行了, 这在做图这方面算是比较简单的一个问题了。
并联电路
并联电路的情况, 就像是一条河流, 它分裂出了好几条支流。它的结构上的特点, 就是“首与首相相接, 尾与尾相互连接”。
电流从电源正极的位置流出来之后, 在某个位置, 这个位置我们把它叫做分支点, 它分成两路或者更多的路去了, 这些不同的路分别流经不同的用电器, 然后在另一个位置, 这个位置我们把它叫做汇合点, 它重新汇聚在一起, 最后回到电源的负极去。
这种相当于“多条腿一起走路”的模式, 赋予了并联电路非常强的独立性。
在并联电路之中, 各个支路彼此间的使用情况是不互相产生影响的, 这就如同你家里的照明灯具和电视接收设备, 当你把客厅里的灯光关掉时, 卧室内的电视机照样能够正常运作, 并联电路的干路开关掌控全局状态, 而各支路的开关仅仅对本支路进行控制, 这种功能上的明显差别, 在进行电路图画制时必须加以清楚地表现, 众多学生在实际绘图阶段, 时常会出现将支路开关错误地安置于干路上的疏忽情形, 从而导致整体的控制逻辑发生根本性的错误。
识别并联电路的关键之处在于寻找节点, 在复杂的电路图中, 只要发现电流路径出现了分叉的情况, 那么该电路就一定包含并联的成分, 并联电路中各个支路两端的电压是相等的, 这一现象构成了电学计算中的重要结论之一, 在绘制电路图时, 操作者需要先画出干路部分, 随后在两个节点之间并行地画出各个支路的线路, 务必保持线条的横平竖直状态, 如此这般才能确保图面呈现出整洁且易于理解的效果。
结构对比图
为了让大众能够更加直观地产生理解, 我们不妨在心里头去硬撑出一张“结构对比图”, 那左半边位置摆的是串联电路, 其形态就像是一串糖葫芦似的连在一起, 那右半边位置摆的是并联电路, 其形态就像是有一段梯子一样的横竖交错, 通过这张对比图的强行展示, 我们是可以轻易地察觉到两者在路径流向、开关作用发挥、以及用电器相互关系上所存在的本质性区别初中物理电路图设计第一考试网，其中串联状态之下整条线路只存在唯一的一条路可走, 而并联状态之下线路则存在两条或者更多条的路可以选择, 在串联模式里面开关对于所有元件的控制是全面覆盖的, 而在并联模式里面开关各自分工是明确划一的, 至于用电器在串联环境下的表现是互相之间存在影响的牵制作用, 在用电器在并联环境下的表现则是彼此之间各自独立的运行状态。
在进行制图练习的时候, 那张对比图能够充当你的导航仪这个角色, 当你面对一个结构复杂的实物图并且被要求将其转化为电路图之际, 应当首先去审视电流路径是否出现了分支情况, 倘若没有发生分流现象的话便可以直接套用串联电路的模板进行绘制工作, 反之若是存在分流状态, 则需要优先定位出电流分叉的位置以及最后汇合的节点, 从而明确主干线路和分支线路之间的归属关系, 在正式绘制电路图环节严禁于拐角区域安置电子元件, 此行为属于考试过程中常见的失分项情形, 不论所绘制的是串联电路抑或并联电路, 所有元件均必须放置在线段的直线部分。
另外初中物理电路图设计，通过对比图片大家还可以看清楚电表到底是接在哪个位置的。电流表在串联电路里很常见, 如果在并联电路里, 把它接在干路上就能测总电流, 接到支路上就可以测该支路的电流。
给实物图连线的时侯得遵守“先串后并”这个原则, 意思就是先得把其中一条最复杂的路径连接起来, 接着再把其他支路给它并联上去。这个方法用起来能有效避开连线交叉的情况, 能够大幅度提升大家作图的准确水平并且让画出来的图看起来更美观大方。
画图避坑
刚开始动手做实际练习的时候, 新手们经常会不小心踩中几个容易出错的地方。
头一个坑叫做短路, 这个情况在并联电路里特别常见, 要是有一根导线没有经过用电器, 而是直接跨接在用电器的两头, 并且连到了电源的两端, 就会让电路出现短路的问题, 所以在画电路图的时候, 必须仔仔细细地检查每一条电流走过的路好不好, 确保电流每一段都实实在在地经过了用电器。
第二大坑叫断路, 这种问题通常是因为开关处在没闭合的状态, 或者是导线连接的地方没有画上表示连接的实心点, 导致电路不通。在并联电路当中的一个节点的位置上面, 一定要画上黑色的点, 而且这个黑点需要是醒目一点的, 这样做的主要目的是为了表示这些导线之间是处于连接好的状态的。
第三个需要注意的坑是把电表正接线柱和负接线柱接反了。在不管是什么类型的电路里面, 电流都必须得从电表的正接线柱那里流进去, 然后从负接线柱那里流出来。咱们在画电路图的时候, 虽然不需要把正号和负号标注出来, 但是在连接实物图的时候, 这一步直接关系到你的得分情况。
建议大家养成一个好习惯, 就是先标出电流的方向, 然后再去连线, 这样做能够极大地降低出现错误的概率。尤其是当大家在遇到中考真题里面的那种特别复杂的电路问题的时候, 冷静下来去分析电流到底是怎么流动的, 这个做法就相当于一把万能钥匙, 能帮上大忙。
还有一个细节是需要大家注意的, 那就是导线不能交叉。在并联电路里, 因为支路的数量比较多, 很多同学在画图的时候, 会把所有的导线画得像乱麻一样纠缠在一起。大家要记住的是, 物理电路图的核心要求是逻辑清晰, 而不是对现实情况的写实描绘。
你可以通过重新调整各个元件的位置, 或者是把通往支路的导线适当拉长这些方法, 来确保最终的图面上没有任何交叉的线条存在。一个整洁、干净的电路图, 不仅能让负责阅卷的老师在看的时候感到非常舒服和愉悦, 更能够帮助你在最后检查的环节中, 快速地找出电路中隐藏的、不正确的逻辑漏洞之处。
快速进阶
想要真正掌握电学作图这件事, 光靠看是不够的, 必须进行针对性的练习。建议同学们从最简单的“一灯一电一开关”这个环节开始入手, 然后逐渐地过渡到“两灯一电两开关”这样一个并联的状态。每当你画完一个图的时候。
你都要用手指来模拟一下电流所经过的路线走一走, 看一看这样做的结果是不是符合题目当中所要求的控制逻辑的意思存在。如果说电流能够顺利且顺畅地回到负极这一端, 并且也完全符合了关于开关控制要求的规定。那么你就基本上可以确定你的那一个图是正确的了。
在二O二六年的中考趋势里面, 电学实验探究题的所占比例是持续增加的, 而作图这个环节是整个实验的基础部分。要是你连基础的并联和串联这两种电路的图画都画不对, 那么后面的实验现象的分析以及数据的计算这两个板块就会全部出错或者失败。
掌握结构对比法这个方法是你学习电学的入门捷径。通过不断进行对比练习这种操作之后, 你不难发现电学这一学科其实并没有像大家想象的那样难以对付, 相反地, 它其实是一门逻辑性非常强的, 并且充满了规律的学科。
综上所述, 如果电路是串联的, 你就顺着那条唯一的走法去看整体, 如果电路是并联的, 你就把重点放在找那个分叉与汇合的位置。你只要在心里头把那张对比表格给牢牢记住了, 不管题目怎么变着花样的给你设置陷阱, 你都能够在极短的时间之内找到解决那些难题的关键突破口, 也就是解题的核心要点。
我们真心的希望这篇文章能够帮你彻底治好那种看到电学就怕得不行的“电路恐惧症”, 让你在面对像物理这样一门学科的学习旅程的时候, 能够踏踏实实地迈出非常坚实、稳固的一步。现在我们想问问各位朋友, 大家在动手去画那个电路图的时候, 到底哪一部分是最让你觉得头疼和困惑的?
这其中的困惑, 是不是因为分不清哪个才是干路、哪个才是支路? 又或者是因为根本不知道怎么把电流表给正确地安装上去? 我们非常欢迎你把自己的这些想法写到下面这个评论区里去留言发表观点, 然后我们一起来想办法, 共同讨论, 一起把这些最难搞定的问题都给克服掉！