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化繁为简,妙解复杂电路  

2014-09-06 21:51:14|  分类: 素材新9全15,16 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  【例】如图所示,电流表A1A2A3的示数分别为30mA50mA70mA,则电流表示数正确的是    

化繁为简,妙解复杂电路 - 物理 - 物理

 

  AA的示数是100 mA   

 

  BA的示数是70 mA

 

  CA’的示数是80 mA     

 

  DA’的示数是30 mA

 

  解析:此类题目学生普遍感到无从入手,原因有二:一是不能正确判断三盏电灯的连接方式──串联还是并联;二是不能准确判断电流表的测量对象,因此而无法正确解题。

 

  针对于学生解题的困惑及疑问,在教学中进行了如下的教学方案设计,以求突破。

 

  (1)判断电路的连接方式:

 

  (设计思路)由浅入深、分层递进、采用等效代换、结点移动、拉伸等方法如图1—7

 

化繁为简,妙解复杂电路 - 物理 - 物理

 

  图1三灯串联,图2L1L2被短路,图3L2L3被短路,学生很容易把握、理解;在此基础之上同时加接两根导线如图4(甲)学生就不能搞清楚连接方式了。而对于图4(甲)连接方式的判定方法有诸如“电流路径法”等多种,但是对于怎样寻找电流的路径,也是学生的困惑之一,因此针对学生情况采用结点移动方法如图56,将灯L2的两个接线柱拆掉(如图6)将C点沿着导线移动到A点,将B点沿着导线移动到D点(在移动中结点不能跨越其他用电器),然后以AD两点为基点对线路进行拉伸如图7,即可判断出三灯的连接方式为并联。在分析、研究电路连接方式时,可以将导线、电流表视为效果相同,即可以用导线代换电流表,对于电路的连接方式没有影响。因此图4中(甲)、(乙)两种电路的连接方式实质是一样的,都是并联。进而就可以正确判定本题中电路为并联电路。

 

  (2)判定电流表的测量对象──拆表法。我们知道电流表在使用时是串联在待测电路中,因此将电流表拆掉后其所测量的电路(或用电器)将处于开路(或不能工作)状态。充分利用这一特点在判断电流表测量对象时,将电流表拆掉,看哪部分电路开路(或哪些用电器不能工作)那么电流表就测量哪一部分的电流进行解题。如图4(乙),将上方的电流表A拆掉,学生有了前面的基础很容易判断出灯L2L3被短路,不能工作,因此电流表A测量并联电路中L2L3的总电流;同理可以判断电流表A'测量并联电路中L1L2的总电流。结合题意即可选出正确答案:C

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