童幼明
有關(guān)串并聯(lián)電路的計算,是初中電學方面的重點,也是難點。對此,有相當多的有經(jīng)驗的教師,通過各種方法,介紹了各種各樣有效的學習方法,但不可避免的,有些方法,因為介紹的比較繁瑣,學生不一定會去看,即使看了,也不一定懂。本人通過多年的教學生涯,總結(jié)一種新的方法,希望對大家有所啟發(fā)。
一、對初學者或者掌握程度不高的學生而言,首先要記住串聯(lián)電路及并聯(lián)電路的特點,即串聯(lián)電路的特點是:I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2,再對應(yīng)三個相應(yīng)的歐姆定律,即:I=U/R,I1=U1/R1, I2=U2/R2;而并聯(lián)電路的特點是:U=U1=U2,I=I1+I2,1/R=1/R1+1/R2,再對應(yīng)三個相應(yīng)的歐姆定律,即:I=U/R,I1=U1/R1,I2=U2/R2。記住特點后,只要找到有關(guān)電壓、電流或電阻的三個數(shù),即抓住三個點,就可進行相應(yīng)的計算了。
例1.在如圖所示的電路中,電源電壓6伏保持不變.閉合電鍵S,電流表的示數(shù)為0.2安,電壓表的示數(shù)為2伏。求:R1兩端的電壓多大?R2兩端的電壓多大?
分析:這是串聯(lián)電路,找出三個點,即:U=6V,I=0.2A,U2=2V,在串聯(lián)電路的三個特點和相應(yīng)的三個歐姆定律上將已知條件做上標記(本文用下劃線,一般能作六個標記)。I=I1=I2,U=U1+U2,R=R1+R2,I=U/R,I1=U1/R1,I2=U2/R2,顯然,計算過程也很明確了。第一步:根據(jù)I=I1=I2,得出I1=I2=0.2A,第二步:根據(jù)U=U1+U2得出U2=U-U1=6V-2V=4V,(也可以求出R,但此題沒有必要)然后再將I1、I2及U2再標上,很明顯,我們可以將任何一個未知量都求出來。
二、在掌握基本的方法以后,其它難度較大的題目,同樣只要掌握三個點:即電壓、電流或電阻,我們就可以用同樣的方法老解題了。
例2.如圖所示,滑動變阻器上標有“20Ω,2A”字樣,當滑片P在中點時,電流表讀數(shù)為0.2安,電壓表讀數(shù)為6伏,求:(1)電阻R1和電源電壓;(2)滑動變阻器移到右端時,電流表和電壓表的讀數(shù)。
分析:(1)當滑片P在中點時,找出三個點:R2=10Ω,I=0.2A,U1=6V,再在串聯(lián)電路的三個特點和相應(yīng)的三個歐姆定律上將已知條件做上標記,即可用例1的方法求得R1=30Ω,U=8V。(2)當滑動變阻器移到右端時,由于電源電壓和R1不變,所以同樣找出三個點:U=8V,R1=30Ω,R2=20Ω,同樣方法可求得I=0.16A,U1=4.8V.
例3.如圖所示,電源電壓保持6V 不變,電流表的量程為0~ 0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻的規(guī)格為“10Ω0.5A”,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動過程中,下列說法正確的是( )
A.電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4W~0.9W
B.電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A~0.5A
C.變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω~20Ω
D.電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2W~3W
分析:這個題目屬于電學中的難點,但我們同樣可以找出三個點來求出。首先應(yīng)當分析,這個電路最大電流為0.5A,由于電源電壓和R1的阻值不變,則我們馬上可以找到三個點:I=0.5A,U=6V,R1=10Ω,我們就可以算出P1,I1,R2,P總。當滑動變阻器的滑片移到阻值最大處時,由于U、R1不變,我們又可以找到三個點:U=6V,R1=10Ω,R2=20Ω,又可以求出相應(yīng)的值了。
這是本人總結(jié)出的有關(guān)串并聯(lián)電路計算的方法,我發(fā)現(xiàn),有許多題目都可用采用這種方法,用這種方法與其它方法相比,最大優(yōu)點是,方法簡單,學生容易套用,還有一個明顯的優(yōu)點是可以理清學生解題的思路!