電路簡(jiǎn)化的基本原則

初中物理電學(xué)中的復(fù)雜電路可以通過(guò)如下原則進(jìn)行簡(jiǎn)化：

?第一：不計(jì)導(dǎo)線電阻，認(rèn)定R線≈0。有電流流過(guò)的導(dǎo)線兩端電壓為零，斷開(kāi)時(shí)開(kāi)關(guān)兩端可以測(cè)得電壓（電路中沒(méi)有其他斷點(diǎn)）。

?第二：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)等效于一根導(dǎo)線；開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)等效于斷路，可從電路兩節(jié)點(diǎn)間去掉。開(kāi)關(guān)閉合有電流流過(guò)時(shí)，開(kāi)關(guān)兩端電壓為零，斷開(kāi)時(shí)開(kāi)關(guān)兩端可以測(cè)得電壓（電路中沒(méi)有其他斷點(diǎn)）。

?第三：電流表內(nèi)阻很小，在分析電路的連接方式時(shí)，有電流表的地方可看作一根導(dǎo)線。

?第四：電壓表內(nèi)阻很大，在分析電路的連接方式時(shí)，有電壓表的地方可視作斷路，從電路兩節(jié)點(diǎn)間去掉．

?第五：用電器(電阻)短路：用電器(電阻)和導(dǎo)線(開(kāi)關(guān)、電流表)并聯(lián)時(shí)，用電器中無(wú)電流通過(guò)(如下圖示)，可以把用電器從電路的兩節(jié)點(diǎn)間拆除(去掉)。

?第六：滑動(dòng)變阻器Pa段被導(dǎo)線（金屬桿）短接不工作，去掉Pa段后，下圖a變?yōu)閳Db。

?第七：根據(jù)串、并聯(lián)電路電流和電壓規(guī)律“串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流”分析總電流、總電壓和分電流、分電壓的關(guān)系。

?第八：電流表和哪個(gè)用電器串聯(lián)就測(cè)哪個(gè)用電器的電流，電壓表和哪個(gè)用電器并聯(lián)就測(cè)哪個(gè)用電器的電壓。判斷電壓表所測(cè)量的電壓可用滑移法和去源法。

?第九：電壓表原則上要求并聯(lián)在電路中，單獨(dú)測(cè)量電源電壓時(shí)，可直接在電源兩端。

一般情況下，如果電壓表串聯(lián)在電路中，測(cè)得的電壓是電源兩端電壓（具體情況見(jiàn)筆記）。電流表直接接在電源兩端會(huì)被燒壞，且讓電源短路，燒壞電源。

?第十：如果導(dǎo)線上（節(jié)點(diǎn)之間）沒(méi)有用電器（開(kāi)關(guān)，電流表除外），那么導(dǎo)線上的各點(diǎn)可以看做是一個(gè)點(diǎn)，可以任意合并、分開(kāi)、增減。（此法又稱節(jié)點(diǎn)法）例如：

02電路簡(jiǎn)化步驟

?第一步：按照題目要求將斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)去掉，將閉合的開(kāi)關(guān)變成導(dǎo)線。

?第二步：將電流表變成導(dǎo)線（視具體情況也可保留）。

?第三步：去掉電壓表。

?第四步：合并(或者換位）導(dǎo)線上的節(jié)點(diǎn)。（此步驟在電路中用電器比較多，且相互糾結(jié)時(shí)，采用）

?第五步：畫(huà)出等效電路圖，判斷各用電器是串聯(lián)還是并聯(lián)。

?第六步：在原電路中利用原則七、八判斷電流表和電壓表各測(cè)量哪個(gè)用電器的電流和電壓。

?第七步：將電壓表和電流表添加到等效電路圖中，分析各電流表和電壓表示數(shù)之間的關(guān)系。（利用原則七）

03經(jīng)典例題選講

?例1：在如下電路圖中，開(kāi)關(guān)S閉合后，電壓表V1的示數(shù)是2.5V,V2的示數(shù)是1V,如果A2的示數(shù)是0.2A,那么A1的示數(shù)是多少？試求兩只燈泡兩端的電壓。

分析：第一步：將開(kāi)關(guān)變成導(dǎo)線；

第二步：將電流表變成導(dǎo)線；

第三步將電壓表去掉。

第四步（略）

第五步：判斷用電器連接方式

很顯然，電路中兩個(gè)燈泡是串聯(lián)的。

第六步：根據(jù)原則四，知道電壓表V2處斷開(kāi)，所以沒(méi)有電流從A1流過(guò)，示數(shù)為零；根據(jù)滑移法知道V1和電源并聯(lián)，測(cè)電源兩端電壓。V2和L2并聯(lián)，測(cè)L2兩端電壓。

第七步：等效電路圖如下：

根據(jù)等效電路圖,可知所求I1=I2=0.2A ? ?

U1=2.5V-1V=1.5V ? U2=1V

?例2?：如圖示，開(kāi)關(guān)s閉合后下列各電壓表示數(shù)的關(guān)系是，各電流表示數(shù)之間的關(guān)系是___。

分析：第一步：把開(kāi)關(guān)變成導(dǎo)線；

第二步：把電流表變成導(dǎo)線；

第三步：去掉電壓表；第四步（略）；

第五步：判斷各用電器的連接方式：

第六步：根據(jù)原則七和原則八以及滑移法或去源法判斷電流表和電壓表各自所測(cè)量的對(duì)象。

①在原電路中，去掉電壓表，可以發(fā)現(xiàn)電流表A1和A2都與燈泡串聯(lián)，所以電流表示數(shù)相等；

②用滑移法可以判斷出V1測(cè)L1兩端的電壓，V2測(cè)電源兩端的電壓；V3測(cè)L2兩端的電壓。

第七步：等效電路圖如下：

?例3 :?電路開(kāi)關(guān)閉合后，v1、v2、v3的示數(shù)分別是8V、9V、4V，則L1、L2、L3兩端的電壓各是多少

所求的電壓關(guān)系式為：U2=U1+U3 ? I1=I2

解：根據(jù)“十原則，七步驟”可以得到該電路的等效電路圖如下：

從等效圖可以得到如下方程組：

UL1+UL2=8V

UL2+UL3=9V

UL3=4V

解得：UL1=3v ? ? UL2=5v ? UL3=4V

?例4：如圖所示，已知兩只燈泡L1和L2是串聯(lián)的，則在①、②和③三個(gè)電表中（電流表或電壓表）判斷正確的是( ? )

A. ①是電流表，②和③是電壓表；

B. ①和③是電壓表，②是電流表；

C. ①和②是電流表，③是電壓表；

D. ①②和③都是電流表

分析：本題可用排除法解答。將A答案的各表填入

三個(gè)位置中，根據(jù)“十原則，七步驟”電路圖簡(jiǎn)化為：

很明顯,不符合題意。

將B答案各表填入圖中，電路可簡(jiǎn)化為：

這種填法符合題意。

把C答案各表填入電路中，電路L1被斷路，簡(jiǎn)化后的電路圖和A答案相同，不合題意。把D答案各表填入圖中，電源短路，兩個(gè)燈泡沒(méi)有電流流過(guò)，不合題意。所以選擇答案B。