孩子在物理“电路分析”方面老是无法看懂图,并非是欧姆定律没记熟练,而是在于没有掌握这张“电路简化流程图”。
(写给家长的话)
如果你家孩子正在学恒定电流,可能会遇到这样的情况:
老师,这个电路图复杂得很,电流表测量的对象是谁,电压表测量的对象又是谁一流范文网,我根本完全没办法看出来呀。
“混联电路,哪些电阻串联、哪些并联,我每次都要想半天。”
给了好些开关,时而闭合着,时而又断开了,电路的结构不断地变来又变去,如此这般,我就晕头转向了。
别急着说孩子没认真听课。
电路分析,这可是电学范围内,最能检验“识图能力”的部分内容。它可不是那种靠死记硬背欧姆定律就能够解决得了的,而是要求得学会这样的本事:当拿到一张呈现出复杂状况的电路图时,要知晓怎样去把它化简成为基本的串并联结构。
倘若孩子把电路视作“交通网”,将电流当作“车流”,那么清楚的便是这张“简化流程图”。
对这篇文章而言,其目的在于助力孩子构建起这套电路简化流程,借助被称作“交通网”的比喻方式,将电流路径、等势点还有串并联判断的步骤串联起来,在关键对比的地方,全都运用图把它表示得清晰明白。
把它转给孩子,让其花十五分钟弄明白,往后碰到复杂的电路图时,便能一步步地进行简化,再也不会出现“看不懂图”这种状况了。
老师,在这个电路之中,电流表所测量的电流,到底是哪部分的电流呢?电压表所测量的电压,究竟是哪一处的电压呀?我是彻底地分辨不清了。
对那种,是有三个电阻,其中两个先并联起来,之后再和另外一个进行串联的情况,我是会处理的。然而,一旦是五个电阻杂乱地组合在一起,那我就不清楚该如何去进行化简操作了。
开关处于断开状态,开关处于闭合状态,电路的结构发生了变化,我每一次都需要重新绘制电路图,绘制着绘制着就变得杂乱无章了。
如果你也被这些问题折磨过,别慌。
你不是不会欧姆定律,你是没学会“电路简化”。
可以这样改写:电路的分析,如同对城市交通网络所做的分析那般。其中,电阻恰似道路,电流仿若车流,电压表是那种用于测量路段压差的监控,电流表则是用于测量车流量的探头。
你看不懂图,是因为你还没找到“主干道”和“支路”。
下面这张图,就是电路简化的“交通指挥图”。

记住这个流程:
· 找电流路径:从正极出发,走到负极。
· 标记等势点:导线上的点电势相等。
· 判断串并联:串联一条路,并联有分支。
· 画等效电路:去掉电表,重新排列。
· 还原电表:看电表接在谁两端。
---
一、第一步:找电流路径——画车流线
电流从电源正极出发,经过用电器,最后回到电源负极。
怎么找
于电路图之上,用笔画随着导线前行,当碰到分支之点时,便会分成几条路径,当遇到汇合之点时,又会合并成为一条路径,持续行进直至电源负极处。
注意
· 电流表内阻很小,在电路中相当于导线。
· 电压表内阻很大,在电路中相当于断路(去掉)。
· 开关闭合时相当于导线,断开时相当于断路(去掉)。
典型例题
有这样一个处于简单状态的混联电路,电源的正极出发,连接着电流表,电流表接着连接到分支点A,从分支点A开始,有一路是经过R1后到达汇合点B,还有另一路是先经过R2,再经过R3,最后到达汇合点B,之后从汇合点B出发回到电源负极。
电流所经之路径为,其一乃是从正极出发,经过A点,经由R1,再至B点,而后抵达负极。其二是由正极起始,经过A点,通过R2,穿过R3,接着到达B点,最后回到负极。
所以R1和(R2+R3)是并联关系。
---
二、第二步:标记等势点——找相同海拔
在同一根导线上,没有用电器的地方,电势处处相等。
为什么重要

能够“合并”的点便是等势点,将等势点采用同一个字母去标记,电路的结构就明晰了。
怎么标
首先,从电源正极起始,去给第一个点标记为a。接着,沿着导线前行,在所遇到使用电器之前,所有的点一概都是a。而后,经过使用电器之后,电势会降低,此时标记为b。再往后,又经过使用电器,标注为c ,按照这类方式依次类推。
注意
· 电压表两端接的点,就是测这两点之间的电压。
· 电流表两端接的点,就是测这两点之间导线的电流。
---
三、第三步:判断串并联——分主干和支路
串联
电流所经之路仅有一条,元件逐个依次相连,电流在各处均保持相等,总电压等同于各元件电压相加之和。
并联
电流所经之路存在多条,元件于相同的两点之间进行连接,各支路的电压呈现相等的状态高中物理电路图简化,总电流等同于各支路电流相加的总和。
判断方法
察觉两个元件是不是“首首连接在一起、尾尾连接在一起”若是这样一种情况构成的就是并联,要是呈现一个的尾连接另一个的头便属于串联?
---
四、第四步:画等效电路——重新排列元件
为什么画
原来的电路图,有可能画得十分杂乱,致使元件所处的位置,并不具备直观性。绘制等效电路,实则是重新进行元件的排列,从而使串并联关系清晰明了,让人一下子就能看明白。
怎么画
电压表(断路状态)先予以去除,电流表视作导线。开关处于闭合状态的当作导线,处于断开状态的予以去掉。
接着依据电流线路走向,将用电设备再度绘制于纸张之上。串联的逐个依次排列,并联的分作上下排列。
典型例题
在原图之中,存在着三个电阻,其中R1与R2呈现并联的状态,过后再与R3开展串联的连接方式。然而,原图画制的情况有可能是,R1处于上方的位置,R2处于中间的位置,R3处于右边的位置,如此一来,整体看起来就显得乱糟糟的。
把R1与R2并排着画,将R3画于它们的右边,如此一来,串联关系便清晰明了了,这就是等效电路的一种呈现方式。
---
五、第五步:还原电表——看测谁
电流表
和电流表串联的那个,就是需要测量电流的对象。要是电流表处于干路位置,那么测量的就是总电流;而当电流表处于支路位置时,所测量的便是该支路的电流。
电压表
电压表的两端所连接的位置,是位于哪两个点之间,那么它所测量的也就是这两个点之间存在的电压。需要留意仔细查看电压表的两根连线高中物理电路图简化,它们各自连接到了哪一个点。
---
六、实战:一道题走完五步
有一个题目,其呈现的电路是像所描绘显示的样子,这里面R1的阻值是10Ω,R2的阻值是20Ω,R3的阻值是30Ω,电源所具备的电压U为12V。当开关S处于闭合的状态时,想要问电流表A1的示数具体是多少,还有电流表A2的示数具体是多少呢?
电源的正极,连接着开关S,开关S之后是分支点A。从分支点A处分,一路通往经过R1,之后连接电流表A1,再到达汇合点B。另一路则是经过R2,到达分支点C。从分支点C又再分两支,一支经过R3后到达汇合点B,另一支经过电流表A2后也到达汇合点B,最后从汇合点B回到电源负极。
第一步:找电流路径
从正极出发,经过S,到A点分支。
路径1:A→R1→A1→B。
路径2:A→R2→C,在C点又分支:
· 路径2a:C→R3→B。
· 路径2b:C→A2→B。
B点是汇合点,回到负极。
第二步:标记等势点
正极到A点:a点。

从A到B的路径当中是经过了用电器的,各个点的情况不一样。R1与A1之间存在一个点,R2和C之间有一个点,这儿存在一个C点,A2和B之间也有一个点,这些点都并非等势点。不过要留意,A点仅仅有一个,C点仅仅有一个,B点仅仅有一个。R3的两端分别是C和B,A1的两端是R1后面连接着B,A2的两端是C和B。
第三步:判断串并联
就按照电流走过的路径而言,R1跟A1是串联在一起的,R2、R3、A2没有呈现出一目了然的单纯串联或全然并联的情况。实际上呢,R2串的是(R3与A2并联之后的整体),随后又跟(R1与A1串联之后的整体)进行并联?如此这般实在是头绪繁杂显得很乱。那咱们来着手简化它:
去从A抵达B的地方,那里存在着算作主要的两条道路,其中一条是从A出发,先到R1,接着到A1,最后到达B,另一条是从A起程,先到R2,然后遇到C点分支,最终抵达B。
而C点分支又有两条:一条C→R3→B,一条C→A2→B。
所以呢,R3与A2是并联的状态,接着,这个呈现并联状态的组合体,要和R2进行串联,最后,这个经过串联形成的串联体,还要和处于串联状态的R1以及A1共同构成的串联体进行并联。
第四步:画等效电路
把R1和A1画成一条支路(串联)。
作另行一支路将R2、R3、A2画出,R2处于上游位置,下游是如下所述的情况,即R3与A2呈并联状态。
等效电路就是两条支路并联在A、B两点之间。
第五步:还原电表,计算
A1在第一条支路,测R1的电流。
A2处于第二条支路里的子支路位置,测量R3的电流情况,嘿,这种说法不对呀,A2与R3是并联状态,所测的乃是通过A2这条支路的电流,并非R3的电流,R3的电流是属于另一条支路的电流呢。
计算:先算第二条支路的总电阻。
R3与A2进行并联,A2的内阻被忽略不计(将电流表视作导线),如此一来R3就被短路了,电流会全部经由A2那条路径,而不会通过R3。
因而,第二条支路事实上仅仅是R2与A2也就是导线相串联,其总电阻即为R2等于20Ω。
第一条支路总电阻 R1+A1=10Ω(A1内阻忽略)。
存在两条支路,它们处于并联状态,此时总电阻R总等于,十乘以二十的结果除以,十加上二十的和,也就是二百除以三十,其结果约等于六点六七欧姆。
总电流I总,它等于U除以R总,也就是12除以6.67,其结果约等于1.8A。
A1对第一条支路电流进行测量,所得I1的值通过U除以R1得出,其中U为12,R1为10计算结果是1.2A。
在A2所测的第二条支路里,存在对A2所属那条路的电流测量情况,鉴于R3处于被短路状态,故而在第二条支路中,其总电流I2等于U除以R2,经计算为12除以20,得出结果是0.6A,而此电流全部经由A2通过,这是由于R3被短路造成的,所以最后得出A2所显示的示数为0.6A。
---
七、你的“电路工程师”7天训练计划
1. 每天画一遍简化流程图
纸张之上,画出电路简化的五个步骤,这五步分别是,寻找路径,标注等势点,判断串并联情况,绘制等效图,还原电表。每天都画一次,一直到闭着眼睛也能够画出来为止。
2. 记牢三个“等于”
电流表等于导线,电压表等于断路,闭合开关等于导线。
3. 练熟“节点法”
赋予每个节点以字母进行标号,那些具有相同字母的点能够加以合并,如此这般便能迅速地看出串并联关系了。
4. 用真题检验
找几道近年的高考电路题,先画等效电路,再计算。
5. 建立错题本
将做错的电路分析题目收集起来,在其旁边清晰地写明,究竟是第几步出现了错误,是电流路径找错了,是等势点标错了,还是等效电路画错了?
---
最后的话
电路分析,不是靠“看”的,是靠“画”的。
得到一张繁杂的电路图,别只是直勾勾地盯着它发愣。取出笔来,从正极起始,逐一审慎地画出一条条电流的路径,仔细明确等势点,精心绘制出等效电路。
按这个流程走,再复杂的电路都能简化成基本的串并联。
从今日开始,要驱使孩子依照这个流程去行进。当碰到电路图之时,首先得试问自身:电流历经怎样之路径前行?哪些位置的电势是相等的?等效电路该如何绘制?
按这个流程走,所有电路分析题都能拿下。
在看完这下述内容之后,让孩子去尝试一下:寻找到一道之前做过错的电路分析题目,接着运用五步法再次进行分析处理。评论区能够告知我,在使用了这个方法之后啊,是不是发觉电路图并非像是之前所认为的那般困难了呢。
