emmmmmmm,最近高中学业比较忙,所以就没有在知乎活跃。

国庆到了,我决定,发几篇关于初中各科的一些文章,希望能对师弟师妹们有所帮助。

话不多说,开始正题。

首先,解这种题,你得会一些基本的公式,比如欧姆定律、焦耳定律、功率等等的公式,和两个大规律(即串联电路各处电流相等,并联电路各处电压相等)

这些都是初三课内知识,在此不作过多讲述。

知道这些之后,我们先来讲讲,如何分析电路图。

一 本文可能会涉及的几个词语和公式

①“电压表接在xx的两端”,即电压表两端的导线可以与xx的两端相连通。

②串联分压原理:

,并联分流原理

(我当时的记法是,电路中哪个物理量不一样,就分哪个)

③断路:相当于一个用电器的电阻突然变得非常非常大

短路:相当于一个用电器的电阻突然变得非常非常小

二 分析电路图

首先搞明白这个图,它内部是以怎样的方式相连的。

分析这种图,我们先把电表作一些变动。

电压表的电阻很大,相当于断路,电流表的电阻很小,相当于导线。

所以可以把电压表遮去不看,电流表当作导线处理。

它的核心部分相当于这个图

显然灯泡与电阻串联,故电流表测总电流。(各处电流相等,随便看作是测哪个都可以)

对于初学者而言,比较难以判断的是电压表的问题。

我们可以这样理解,这题中,如果设电源电压是6V,电灯电压是3V。

那么电灯和电源的总电压是9V,电阻R的电压是3V。

如果电压表测9V,那么就超过量程了,而这是不被允许的。

所以我们默认,它测的是电阻R的电压。

由此我们可以概括出一条规律,也就是:如果电压表接到电源两端的导线上,有其他的用电器(如本题中的电灯泡),那么我们就默认,电压表测的是电路中剩下的那个电阻的电压

可能有点懵,没事,再来几道。

这题中,电压表接到电源两端的导线上有个电阻

,故电压表测
电压。

若开关闭合,则电压表接到电源两端的导线上无任何电阻(电流表可以当作导线处理)

那么电压表就测电源电压。

若开关断开,电压表接到电源两端的导线上有个电阻R,那么它就测电灯L的电压。

这题中,

测电源电压,
测变阻器电压。

切记一点,如果电压表测的电阻的电压与电源电压相等,那么就记住这个电压表测的是电源电压。因为如果无特殊说明的话,电源电压是不变的,这个对于解电路分析题很有效果。

三 动态电路问题

(在本文中,我们约定一套符号

代表变大,
代表变小,U代表总电压,I代表总电流,因为我懒得打字)

首先,我们有如下结论:

如果变阻器滑片往右拉,那么

恒定不变。

根据

不变,所以

所以串联电路电压的一个常见规律我们已经明了。即某个用电器,它两端的电阻变大,电压也随之变大。

在并联电路中,这个规律同样成立。

看到电路图,判断一下基本关系

显然变阻器与电灯串联,电压表测变阻器,电流表测总电流。

然后再看题,滑片往右,变阻器电阻变大,因而变阻器电压变大,故

,

电灯泡的亮度由实际功率决定,因为

,所以

这题很快就出来了。

简要分析一下,电压表测电源,开关闭合前后

均测

开关闭合前只有

连入电路,

闭合后

并联,根据并联电路总电阻较小的原理,

也非常容易就判断出来了。

对于这题而言,我们先看电压表,显然

直接测电源,

判断完了之后,我们就把

拆掉,只看
,那么显然
只能测

电压表全部判断完毕,把它们全部遮掉不看,等效于这个图。

两灯泡串联,所以电流表全部测总电流。

这题还是挺考验能力的。

四 节点法与电流表问题。

初中没有涉及“等电位”这个概念,我就扼要地谈谈吧。

如果在某一点上,电流分成几条路,我们就把这个点叫做分流点,标出这个分流点,称之为节点。节点法可以帮助我们判断电流表测谁,也可以简化电路

节点的找法,大概像这样。

闭合前,电路中显然只有
。非常容易判断,不需要找节点。

电路闭合后,根据电流表相当于导线,电压表相当于断路的原则,我们可以找到这么几个分流点

我们从一个节点开始划线,划到另一个节点处,就像这样。

显然

在一块,所以

这是用节点来判断电流表的测量对象,但是真正的节点法并不止于此。

节点法的思路:找到节点,然后再找与它对应的节点,标上1234等数字。

如果导线中没有任何电阻,就把此导线两端标上同一数字,如果有电阻,就标上不同数字。

然后,相同数字组成的导线所联通的是串联关系的电阻

说的挺玄乎,但是操作起来还是很容易的。

我们标成这样

那么梳理一下,

和电源并联,
自己并联,
是没人要的小朋友。

所以可以画等效电路图如下

五 电路故障题的常见解法

这种题目,需要具体问题具体分析,不过我们一般有这么几种思路

①:电压表有示数:说明电压表的两端可以连到电源上,所以电压表与电源相连的导线上不存在断路(可能有短路)

②:电压表有示数,且示数接近电源电压:所测用电器断路,电阻非常大,根据我们上文中已经推导出的规律,电阻越大,电压越大。

③:电压表无示数,电流表有示数:电压表所测用电器短路

④:电流表有示数:电流表与电源相连的导线中,不存在断路。

这几条其实不用死记硬背,做题做多就熟悉了。

例题:

首先电压表无示数,说明存在两种可能性,可能电阻R断路,也可能电灯L短路。

因为电流表有示数,所以电路中不可能存在断路,故障为电灯泡L断路

首先判断各表测谁,显然电压表可以直接与电源连通,它测电源电压。电流表测

的电流。
显然并联。

因为

熄灭,电流表无读数,所以可能是
断路?

但似乎

断路,与电压表无示数没有任何关系。

要使电压表没有示数,且开关没问题,只有一种可能性(排除导线的问题的话),即电流表断路。

而电流表断路,确实也会导致电流表无示数。

故此题答案为电流表断路

六 常见的压轴题二级结论

①如果一个电阻和一个滑动变阻器串联,那么这个变阻器的电功率的变化图象是抛物线

②如果一个电阻和一个滑动变阻器串联,那么这个变阻器的电功率取得最大值时,变阻器电阻和这个与之串联的电阻阻值相等。

第一个二级结论一般可以直接应用。

下面对第二个二级结论予以证明并应用。

设变阻器阻值为

,得
是常数,所以尽量往常数靠拢,便于结果的处理。

,则

只需

最小,显然
。故
时,电功率最大。

对于这道题,有奇效。

2020福建中考物理

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