进入了电学这个领域, 迎面而来的第一个难点就是电路识别。要知道家里的灯多数时候是并联连接, 节日里的小彩灯却是串联的。然而一旦面对电路图, 孩子们就容易犯糊涂, 根本分辨不清那两个灯泡究竟是串联关系还是并联关系。
同时, 他们也无法准确判断电流表和电压表分别测量的是哪个部分的数值, 更说不清楚它们示数的大小情况。安徽省的物理中考填空题的第10小题, 考查的就是电学入门阶段的基础知识这一关, 这道题的分值是2分。
这道题的难度不高, 其主要要求就是要做到看图准确, 能够记住规律, 并且具备排查错误的能力。张老师将识别串联电路与并联电路、掌握电流以及电压的变化规律、以及处理电路故障这三项内容, 融合成了分为三个步骤的方法论, 只要学习了这种办法就能立刻学会。

一、识别串并联:看电流有几条路
我们把这种电路叫做串联, 在这种连接方式里, 电流只存在一条路径, 它会依次通过每一个用电器, 只要其中的任何一处发生断开, 整个电路就都无法工作, 与此同时, 开关能够对所有的设备进行控制。
我们把这种连接方式叫做并联, 在这种情况之下, 电流存在的多条流动的路径, 各个支路能够独立地进行工作, 如果其中有一一条支路出现了断的情况, 并不会对其他支路造成影响。
给你提供一个判断的小窍门, 你可以先把导线给捋直了, 然后再看一看看用电器到底是被串成了一个长链子一样的一串结构, 还是它们的两端分别被连在了一起, 并且并列地摆放在两个点中间, 要是发现有节点出现了分叉的情况第一考试网,那么大多数情况下它就是一个并联电路。
二、把电流和电压里面的那个规律拆开, 分成两句话来进行记忆背诵。
在串联电路里, 电流在各个地方都是一样大的, 也就是说电流I等于电流I₁也等于电流I₂。同时, 总电压是各部分电压加起来的总和, 这意味着总电压U等于电压U₁加上电压U₂。
对于并联电路, 大家需要知道干路里的电流, 等于每一个支路当中的电流加在一起的和, 也就是I=I₁+I₂;此外, 各个支路的两端电压是相等的, 而且这每一个支路的电压都等于电源提供的电压, 即U=U₁=U₂。
用来把这句话记忆清楚: 串联电流处处同, 电压分摊;并联电压处处同, 电流分摊。


三、关于电路故障的初步判断这个问题, 我们可能需要先弄清楚它究竟是短路的情况还是断路的状况。
最常考两种:
所谓断路, 也就是开路, 指的是电路中的某个位置出现了断开情况, 导致电流没办法顺畅地流通。这种情况的典型表现是用电器无法正常启动并且工作, 另外, 电流表的指针也不会发生偏转, 也就是没有显示出任何数值。
短路是指导线直接被连接在了用电器的两端, 这种情况下电流会绕开用电器流动。因此, 被短路的用电器不会工作, 但是电路中其他部分的设备可能会照常运行, 甚至看起来更亮。
电压表有示数通常说明它两端到电源是通的, 电流表无示数多为断路。

四、典型例题拆解
请看图中的这个电路, 两个小灯泡L₁和L₂是串联连接的, 电源电压等于6V, 闭合开关之后, 测得L₁两端的电压为2.5V, 那么L₂两端的电压是多少, 如果工作了一段时间以后L₂的灯丝烧断了, 那么L₁是发光还是不发光, 这个时候电路发生的是短路还是断路。
我们来把第一空拆开来看高中物理 电源和电流高中物理 电源和电流,因为串联电路的总电压等于各个部分的电压相加, 所以用总电压减去第一个部分的电压就等于第二个部分的电压, 也就是U2等于U减去U1, 接着把数字6V和2.5V代进去算一下, 最后得出结果是3.5V。
我们要对第二个空格进行详细分析, 因为在串联电路中电流只有一条流通的路径, 一旦L₂灯的灯丝烧断, 那么整条电路就会被切断, 最终导致L₁不发光。
我们来对第三个空缺的位置进行详细的拆解分析, 灯丝发生烧断的情况, 意味着电路中的某个特定位置出现了断开的现象, 这在物理原理上被归类为断路。

获得高分的一些方法以及容易出错的地方需要被提醒。
看电路图的时候要先数电流路径, 一条串、多条并, 别上来就猜。
对于串联电路而言, 电压是进行相加的;而对于并联电路来说, 则是电流在进行相加, 请你千万不要将这个知识点记反了。
如果电路是串联连接的, 一旦其中某处出现断开, 整个电路就完全无法工作, 而在并联电路中, 各个支路之间互不干扰, 判断故障需要依靠这一规律。
这是一个容易出错的地方, 也就是把并联电路里面电流规律的用法弄错了位置,错误地把规则记成为了“在电流处处都相等”这种表述。
容易出错的地方在于, 你搞错了发生短路的那个对象——具体来说, 就是哪一个用电器被导线给直接绕开了, 这样一来, 那个被绕开的用电器就不再工作了。

写在最后
电路的初步探索是构成整个电学体系的基础地基。请家长在今日返家后, 让孩子们亲手拿取导线, 对串联电路与并联电路进行逐一连接操作, 通过观察灯泡点亮与否以及电表指针偏转方向的具体情况来进行实践体验, 这种亲身试一试的做法, 其巩固效果远比背诵十遍还要牢固许多。
唯有把这至关重要的二分分值稳稳掌握在手心, 在后续应对电学领域的复杂大题时, 脚步才能迈得稳当且顺畅。
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