电路串并联问题解题方法探究

2018-10-09 08:46于好保
数理化解题研究 2018年26期
关键词:正负极用电器电路图

于好保

(江苏省连云港市灌云县小伊中学 222200)

电路串并联常常与滑动变阻器、灯泡串联相结合的形式出现在中考试题中,题型灵活,考查形式多变.本文将电路串并联题型进行分类、归纳和总结,举例说明了正负极移动法,等效电路法,消元法三种方法,并附每种类型的具体解题方法与步骤,希望对学生的复习有所帮助.

一、正负极移动法

正负极方法为电源的正负极在线路中,只要不越过电阻、电源就可以随意移动来判断电路串并联的方法.电源正负极移动后,对于串联电路,所有的用电器加在一对正负极中;对于并联电路,用电器则是每个单独夹在正负极间.

例1 如图1所示的电路,说法正确的是( ).

A.S开关闭合,L1、L2、L3三灯串联

B.S开关闭合,L1、L2 串联,然后与L3并联

C.S开关闭合,L1、L2、L3同时被短路

D.S开关闭合,L1、L2、L3 三灯并联

解析电源的正负极在导线上移动,我们根据灯泡两侧正负极上午情况对灯泡进行判定,为了便于分析,我们将导线进行了编号.如图2所示,S开关闭合,电源的正极沿着导线a移到灯泡L1的右侧以及L2的左侧,沿着导线c移到灯泡L3的右侧;电源的负极沿着导线b移到灯泡L2的右侧以及L3的左侧,沿着导线d移动到灯泡L1的左侧.经分析得到L1、L2、L3灯泡单独夹在电源的正负极间,故他们相互并联,选D.

点评解此类问题时,先要学会正确移动电源的正负极,分析电源正负极在导线上移动后在灯泡两端的分布情况,进而分析整个电路.这道题采用正负极移动法,比起常规的做题分析方法,更为便捷的解决题中难点.

二、等效电路法

在分析电路图时,不管导线多么长,只要中间没有用电器连接,我们都可以将其看成一点,所以我们能找出元件两端的共同点,画出等效电路图,以确定连接方式.

例2 判断图3中各个电阻连接方式( ).

A.电阻R1,R2,R3并联

B.电阻R1,R2,R3串联

C.电阻R1,R2串联,然后与R3并联

D.电阻R1,R2并联,然后与R3串联

解析在图3中,A,B,F,C等同于一点,C,D,H,E等同于一点,换个说法的话,就是 这三个电阻在G,H两点间,于是电路图简化,电阻R1,R2,R3并联,三个形成并联电阻,选A.

点评在分析这类电路图时,要先观察导线之间是否有其他用电器,如若没有用电器的存在,我们都可以将其等同于一点.所以在解题的时候,要重点分析元件左右两侧,怎样将线路图简化线,进而更好的观察元件两侧的关系,利用等效电路法,将线路图等效,进而能够更便捷的解答题目难点.

三、消元法

我们在分析电路图的时候,假设先去掉电路中的某一个元件,有两种情况:若去掉电路中的这个元件,电路仍能接通,其他的用电器不受其影响,则为并联;若去掉电路中这个元件,电路发生断路,那么为串联.

例3 判断图4中灯泡L1、L2、L3连接方式( ).

A.S开关闭合,L1、L2、L3三灯串联

B.S开关闭合,L1、L2串联,然后与L3并联

C.S开关闭合,L1、L2、L3同时被短路

D.S开关闭合,L1、L2、L3三灯并联

解析假设去掉L1,电流从电源的正极出发经a流过L2,L3电路仍能被接通,说明L1与其为并联,同理,假如去掉L2、L3,情况类似,故可以判断L1、L2、L3三灯串联.采用消元法,能够更快的分析出L1、L2、L3三者之间的关系,选D.

点评在电路图的解题中,我们先要分析整体电路图的情况,然后观察各个元件的两端,看是否能够去掉其中的元件,然后根据判定方法判定串联还是并联关系,做这类题的重点在于要学会分析,看图中哪些线路可以去除,学会利用消元法,将复杂的题目简单化,这样在解题的时候就可以达到事半功倍的效果.

综上所述,解决电路串并联问题,关键是要抓住各种电路图的特点,结合具体题目的特点,决定是采用合并电阻的方法还是正负极移动法或者说是消元法,无论是利用哪一种方法,我们做题的时候,首先要学会读题,利用题中的已知条件,化解题目中的难点,进而解决整个题目.学生要在平时的练习中多加思考,学会审题,利用好题目中的已知条件,提升自己的思维应变能力,轻松应对电路串并联问题的各种变化题型.

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