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初中物理电学知识结构中,判断较为简单的串并联电路是一个必须掌握的基本功。多用电器电路的连接方式有:串联电路、并联电路和混联电路。现仅就串、并联电路(不涉及混联电路)的判断方法进行总结。
一、观察法
根据电路的连接图形,可通过观察直观准确判断的方法。随着知识的增加和能力的提高,这种快慢、准确的判断能力将会不断提高。
二、电流法
简述:观察电流通过用电器(不包括电压表等)时,有没有分支。如果没有分支,则为串联电路;如果有分支,则为并联电路。
例1.判断如下电路的连接方式。
分析:可按电流的方向规定进行流向分析(如下图)。通过分析很快发现,电流路径有分支,故为并联电路。
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例2判断图示是某同学连接的实物电路连接情况。请判断电阻R1和R2的连接方式。
分析:当开关闭合后,电流流经二用电器的路径如下图所示。
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可见,电流通过二电阻时没有分支,故二电阻为串联。
三、开路法
1.原理:对于一些更为复杂的电路,这种方法优势很明显。该方法的依据是:串联电路电流的路径只有一条,任何一处用电器断开,整个电路的用电器都将断开而不能工作;而并联电路电流的路径有多条,各用电器工作状态互不影响。故某用电器断开而电流不能通过后,其它用电器电流仍可通过。
.2.操作方法:
(1)确定电路中的用电器;
(2)保留某一个用电器,其它用电器全部断开;
(3)观察保留的用电器电流能否通过;
(4)结论:如果若能通过,则为并联电路,不能通过为串联电路。
注:为防止混联电路造成的判断错误,可将电路中的用电器逐个判断一下。这样即可万无一失。
例3.试判断如下图所示的电路的连接方式。
分析:断开L2与L3,保留L1,观察发现电流仍通过L1;同理,断开L1、L3,电流仍可通过L2,以及断开L1、L2,保留L3,电流也可通过L3。故可确定,该电路中,三灯泡为并联关系(如下图所示)。
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例4.试分析以下电路中灯泡L与电阻R的连接方式。
分析:通过以下电路所示的分析可知,该电路中两用电器为串联关系。
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四、去表法
1.原理:在不考虑电表(电流表、电压表)内阻影响的前提下,电压表内阻为无穷大,即相当于断开;而电流表内阻为零,故电流表两接线柱间相当于导线直接连接起来。
2.操作:在不涉及电表内阻影响的前提下,将电路中的电压表直接取下,一些电路的连接方式将会简化。
例5.通过分析,确定以下电路的连接方式。
分析:如下图所示,将图中的电压去除,可知原电路中三电阻器为串联关系。
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总结:够了。以上四种方法熟悉掌握后,基本可解决初中物理中的电路连接方式判断问题。如果有同学还嫌不足,请自行研究节点法和等效法等。
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