吳羽


鄭州市鄭東新區外國語中學
摘要:高中物理電路問題,在生活中的應用較為廣泛,當然,也是高中課程中的一個難題,想要學好電路知識,必須牢牢掌握動態分析,因此本文根據高中物理的相關課程,就電路動態問題進行剖析,并整理出了一些思路和方案,供大家參考。
關鍵詞:高中物理;電路問題;動態分析
一、電路動態問題分析
(一)在電路動態分析問題的時候,要從個三個角度出發。
角度一,熟悉電路的連接方式,判斷好電路的串聯和并聯,思考它的連接方式,使用歐姆定律思路進行解答,還可使用列表方式進行對比。
角度二,練習電路動態分析問題時,首先對直流電路進行詳細分析,然后在對交流電路進行分析。把握好的分析步驟,先分析直流電路,在推廣到交流電路。
角度三,對于解決物理量的變化情況,使用歐姆定律和能量守恒是最有效的方法,對解決物理電路問題很有幫助。
以圖 1為例。圖中把電路分成粗線回路,該回路中,系統中主要包括,電源、內阻和他幾個電阻,可以發現電流就是兩個回路電流的和,這也就代表著,這兩個回路在電動勢上有一定的關聯。還有如果圖1中,只有 R 增加,在觀察細線,它的回路就有一定的獨立性,這也就是串反并同。
(二)分析直流電路
分析直流電路的時候,按照不同的電路,形成一定的解題思路,該思路需要經過不斷探索。加以分析電路中電阻的變化情況。分析電路時,分為以下六個步驟。第一電路里面的滑動變阻器,是影響電路變化的重點思考對象。它的增加和減小,都會對電路中的電流和電壓造成影響。第二使用閉合電路歐姆定律,去思考整個電路的電流,會有哪些變化。判斷電流的變化后,在對電路的總電流的變化情況,進行剖析。第三,使用公式 ,去識別電源里面電壓的情況。當電阻發生轉量,電路的總電流就會跟隨發生改變,如此一來,電源內部的電壓也會發生變化。第四,去識別外部電壓處于哪種形態。雖然電動勢可以保持不變,但是內部電壓的變化,會產生對外電路電壓變化,從而整個系統就會變化。第五,使用電阻歐姆定律來判斷,某一個電阻的兩端電壓。第六,通過電壓,確定各個支路電流的變量情況。
二、分析變壓器
對變壓器電路的動態分析方式,需要按照不同的思路進行分析。主要的思路有兩種:第一,當變壓器匝參數沒有任何變化的時候,就需要根據定量分析它的變化。比如,1U 不變,在這樣的情況下,由于匝參數也沒有發生變量,無論對應的負載發生任何變化, 2U 變量也不會發生任何變化。如果負載參數發生改變,那么,負載參數對應的電流,就會發生改變,另一端的電流也就會跟隨發生改變。當通過負載電阻的電流發生變化,導致電功率參數變化時,另一端的電功率參數,也會發生變化。第二,如果負載電阻參數不變時,1U 也不產生人任何變化,如果21nn發生變量時,就會導致 2U 也發生變量。如果2U發生變量時,它所對應的電流也會改變。通過電功率的計算公式,如果一個電功率發生變量,那么另一個電功率也會發生變量,但是,發生變量的電功率,不會引起電壓的變量。
三、電路動態分析思路與方案
想要對動態電路做準確的分析判斷,必須要看懂電路圖,在把歐姆定律,并聯電路、串聯電路進行結合。遵從局部變量再到總體變量,從局部的阻值變量開始,剖析電路中總電阻值的變量。然后使用歐姆定律,分析電路中的總電流與總電壓,再回到局部阻值變量,分析串聯分壓、并聯分流等規律,思考局部的電流、電壓、電阻的量。具體操作首先要確定電路的總電阻的變量,拿總電阻來說,電路中局部電阻變量增加,總電阻變量就會增加,反之則減小。當開關里面的開斷系統,使串聯的變量增加,那么總電阻變量就會增加,如果并聯變量增加,則總電阻變量減少。當兩個以上的用電器,與滑動變阻器形成并聯電路的時候,要注意分析滑動變阻器,與用電器的串、并聯。當一個用電器與變阻器組成分壓電路時,把變阻器和電阻分來剖析,以圖2為例。
圖2
總體來說,要熟背以下結論,“串反并同”和“一路串分路并”。第一句話,是電路動態分析的一個口訣,意思是變阻器串聯的元件電流和電壓以及電阻與變阻器變量變化呈相反。若是并聯,則阻值變量相同。第二句主要時對串聯電路和并聯電路的區分。
按照以上的思考方法,無論是多么復雜的電路,都可以快速的解析出,電路中的電流、電壓及電阻的變量。如題例,開關S的閉合,變阻器滑片向右移動,該電路的動態分析是如何變化的?。這道題很簡單,首先要對串聯電路和并連電路一起分析。開關變阻器與燈連接,電流表與串聯電路中,電壓表與滑動變阻器右端相連,觀察變阻器右邊電壓。整體電路總電壓不變。無論滑片如何移動,電阻變量不變,因此,電流參數不變,在到局部?;蛴乙疲@時電壓表并聯部分電阻變小,便可得知電壓參數變小。
四、結語:
高中物理電路問題動態分析時,掌握一定的解題技巧,通過對應的解題技巧,靈活運用到問題中區。解決電路動態分析問題前,熟背歐姆定律,對歐姆定律有深刻的理解,才能夠較好的解決電路動態分析問題。電路動態分析雖然很難,但是當你掌握了電路圖,熟知分析技巧,這一難題變得輕而易舉。電路分析時,還要要結合日常生活,對電路分析理論進行實踐。如此一來,可以加強對相關理論知識牢靠掌握,但是,實踐中對于復雜電路分析,沒有專業人士的指導,不要盲目動手,以避免對自己造成傷害。本文將結合自身學習電路動態分析和經驗,進行了總結,可能有所不足,但希望能夠起到拋磚引玉的作用。
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