在高中物理教学中，有关电路的问题出现的次数也比较多，无论是恒定电流部分还是电磁感应和交变电流部分，都有许多电路问题。特别是交变电流部分，还要区分瞬时值、平均值、最大值和有效值，对于不同类型的用电器又具有各自不同的规律，一不小心就可能出错。所以，在这方面作一些讨论是很有必要的。
一、注重不同用电器在交流电路中的区别
首先，给大家提供一篇曾发表在《物理教学探讨》1994年第11期上的文章：
关于一道练习题及其答案的讨论
山西省浑源中学(037400)贾培清
1、如认为题目没问题，则答案不全面，原题目中提到的“某用电器”，可以是电炉、电灯，也可以是电容器、晶体二极管等。对于电炉、电灯等利用电流热效应的纯电阻用电器，只要允许加100伏的直流电压，也就允许加有效值100伏的交流电压；而对于电容器、晶体二极管等，如果允许加的最大直流电压为100伏，那么加100伏的交流电压就会被击穿而损坏。由此看来，解答该题应该对不同种类的用电器、不同的情况加以区分，而教学参考书提供的答案显然只考虑到了后者，把“用电器”片面的当作“电容器”来处理了。
2、原题目中“用电器”一词用得不当，该题中，估计编者的意图是针对电容器、品体二极管等具体用电电器的，要真这样，那在题目中就应当叙述清楚，不应含糊其词的叙述为“用电器”。原甲种本教材中也曾有一道类似的题，不过是针对具体的“电容器”而不是“用电器”。现在必修本中这道题将电容器改为用电器（范围扩大了），如果这是编题者为培养学生细致、周全的思维能力而故意安排的，那就可以说改得好，但教师在教学中应理解编题者的这一用意，决不能照教学参考书提供的答案给同学们讲解。
教师在讲评这道题时，应补充必要的知识，指出学生的各种答案的问题所在，使学生能从中认识到认真审题、细心思考、周密分析的重要性，逐渐养成良好的思维习惯与解题习惯。
类似的错误和不足在网络上很多，比如“百度教育”、“作业帮”、“青夏教育”等平台上相关的试题及答案都有不妥之处。当然，有的试题就注意到了这个问题，比如：
例题一、某用电器两端所允许加的最大直流电压是250V，它在交流电路中使用时，交流电压可以是（）
A．250V B．220V
C．352V D．177V
这道题来源于北京市第四中学2017届高考物理复习基础练习题9，所配答案是D。题目中的“用电器”说法就是不妥当的，如果是白炽电灯泡的话，那ABD三项应该都是可以的。
例题二、一条电阻线，允许通过的最大直流电流为3安．给它加36伏恒定电压，电流为0.5安．这条电阻线（假设其电阻不变）若把它直接接在210伏的交流电路中，则电阻线中通过的电流为 安．所以， 使用．（填“能”或“不能”）
这道题就直接说成“电阻线”，这样就可以用交变电流的有效值进行计算，答案是：2.92安，能。
二、注重负载变化对整个交流电路的影响
首先，请看一篇曾发表在《物理教学探讨》1995年第7期上的文章：
负载减半时，发电机输出功率真能减少一半还多吗?
山西省浑源中学(037400)
高级中学课本（1995年）《物理》第二册（必修）第359页有一道关于供电系统中发电机输出功率随负载变化而变化的习题，原题目如下：
某学校配有一套校内备用供电系统（如右图所示），由一台内阻为1欧的发电机向全校22个教室（每个教室有“220伏，40瓦”的白炽灯6盏）供电，如果输电线的总电阳R是4欧，升压变压器和降压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1:4和4:1，那么：
（1）发电机的输出功率应是多少？
（2）发电机的电动势是多大？
（3）输电效率是多少？
（4）若只使用总数一半的电灯，并正常发电，发电机的输出功率是否也减少一半？
显然这是一道联系生活实际的习题，在课本上只提供了前三问的参考答案。在人教社物理室编的高中综合练习丛书《物理》中的第262页上有一道例题，与上述题非常类似，区别仅在于：在题干中指出“要保证全部电灯正常发光”，同时在第（4）问中将“并正常发电”改为“并正常发光”。该书对这道例题作了详细的分析和解答，前三问的结果与课本上的参考答案完全一致，大致情况如下：
“解：(1) P=5424（瓦）（推导略）
(2)E=250（伏）（推导略）
(3)η=97%(推导略)
(4)电灯减少一半时，∑P灯=2640（瓦）
I2′=∑P灯/U2=2640/880=3（安）
2
2
P出′=∑P灯+ I2′2R=2640+32×4=2676（瓦）
发电机输出的电功率减少一半还要多，因为输电线上的电流减少一半，输电线上电功率损失减少到1/4”。
笔者认为，上述课本习题前三问是无可非议的，但第（4）问却是有些问题的，课本上的说法更符合实际，《综合练习丛书》中改为“使用总数一半的电灯并正常发光”是不符合实际的，实际情况往往是负载发生变化时，发电机电动势保持不变即正常发电，当然此时加在用电器上的电压不再等于额定电压220伏，电灯也不再正常发光。但是多数学生甚至还有一些教师在解答课本上这道习题时都错误地按照《综合练习丛书》中的推导去进行，从而得出错误结论（题目本身有区别）。笔者认为，在中学阶段解答这道题的第（1）、（2）、（3）问只能默认（当然题目也可以告诉）电灯是正常发光，而解答第（4）问时就不是正常发光而是正常发电（是题目说的），所以应当是这样的：
当只使用总数一半的电灯时，电灯的总电阻（每盏灯电阻不变）为：
2
2
R灯=U2/P=2202/(40×6×22÷2)=55/3（欧）
因发电机正常发电，故仍有E=250伏（第2问解出的），假设此时降压变压器的副线圈中的电流为I3，则输电线中的电流为I2=I3/4、升压变压器原线中的电流为I1=4I2=I3。
此时，发电机输出功率为：
2
2
P出′=P灯+P损=I32R灯+I22R
代人已知值有：
2
2
2
P出′=(55/3)I32+(I3/4)2×4=(223/12) I32
于是升压变压器的输人电压为：
2
U1= P出′/I1=(223/12)I32/I3=(223/12)I3
由E=U1+I1r及I1=I3得：
250=(223/12)I3+I1×1（注意，这样写不太规范！）
则I3=600/47（安）
于是发电机输出功率的值为：
2
2
2
P出′=(223/12)I32=(223/12)×(6002/472)≈3028.5（瓦）
将之与电灯全用时的输出功率P出=5424瓦相比，显然只使用一半电灯，发电机输出功率减少不到一半，这与《综合练习丛书》中的结论正好相反。而此时加在电灯上的电压为U=I3R灯=(600/47)×(55/3)≈234（伏）。这比额定电压220伏明显大了一些。这个结果才更符合实际情况。
综上所述，有关发电机输出功率随负载变化而变化的习题应当尽量符合实际，在解答这类习题时，也应尽量按实际情况去进行，真正地把所学理论知识与实际联系在一起，以便将来在实际工作中能够学以致用。
（全文完）
下边，我们再提供几道典型试题：
例题一、如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1 Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，60W”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻R是4 Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1︰4和4︰1，那么：
(1)发电机的输出功率应是多大？
(2)求升压变压器中原线圈的电压U1和电流I1？
(3)输电效率是多少？
这道题来源于江苏省无锡市四校2022-2023学年高二下学期4月期中联考物理试题。题目没告诉电灯正常发光，我们解题时只能默认是正常发光。参考答案是：(1)8244W；(2)229V；36A；(3)96.1%。
例题二、如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻R是4Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么：
(1)发电机的输出功率应是多大？
(2)输电效率是多少？
(3)若只使用总数一半的电灯，并正常发光。试通过计算说明，发电机的输出功率是否也减少一半？
这道题来源于江苏省苏州市苏州中学2003-2004年高二下学期期中物理试题。前两问在解答时依然需要我们默认电灯是正常发光的，第（3）问题目反而告诉我们“正常发光”，实际有点儿画蛇添足，严格说来，如果全部电灯都使用时是正常发光的，那只使用一半就不会正常发光了。从这一点上讲，这道题是有毛病的。
可想而知，答案一定是凑乎着接出来的：(1)5424W；(2)97.3%；(3)不是，而是减少一半还多。（注意，这个最后一问不符合实际！）
例题三、如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V，40W”的白炽灯6盏）供电。白炽灯都正常发光．如果每条输电线的电阻R都是2Ω，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1∶4和4∶1，那么：
（1）输电线上的电流是多大？
（2）发电机的输出功率应是多大？
（3）发电机的电动势是多大？
这道题来源于课本“3.4远距离输电 同步练习-粤教版（2019）选择性必修第二册”。与前两道题不同，这道题就告诉我们电灯正常发光。参考答案是：（1）6A；（2）5424W；（3）250V。
例题四、人教版普通高中教科书（2019版）物理 必修 第三册 第十二章 电能 能量守恒定律——复习与提高 A组
6、如图12-3，照明电路的电压为220 V，并联了20盏电阻R都是807 Ω（正常发光时的电 阻）的电灯，两条输电线的电阻r都是1.0 Ω。只开10盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？20盏灯都打开时，情况又怎样？
例题五、人教版普通高中教科书（2019版）物理 必修 第三册 第十二章 电能 能量守恒定律——复习与提高 B组
2、小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图12-6所示，已知汽车电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10 A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60 A。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少？
例题六、人教版普通高中教科书（2019版）物理 选择性必修 第二册 第三章 交变电流 3 变压器
练习与应用
5、图3.3-7是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线 的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑动片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数如何变化？
上边例题四、例题五、例题六，都是现行人教版普通高中教科书（2019版）上的原题，对理解电路中的负载发生变化（增加或减少负载）时，负载（用电器）获得的电压也将变化这个结论很有好处，所以应该给以足够的重视。
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