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2023年初三物理電學學習方法(電路分析)

來源:網絡資源 2022-12-09 20:05:37

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電學是初中物理的難點之一,而電路分析是電學的基礎,電路分析搞不定,一切都是零,如此重要的電路分析卻會使將近半數的學生暈頭轉向,以至于初三物理學起來十分吃力,甚至成為自己考試中的拉分科目,這篇文章將為大家講述一種簡單、快捷、有趣的電路分析方法,我將其命名為——吃小孩兒電路分析法。

先看下面一副圖片(自己畫的,有點丑,湊合看吧,那個小怪獸是網上的素材):

這幅圖片描述的是這樣的一個故事:圖中的A處是一個人滿為患的學校,這個學校有一個非常狠毒的校長,便把學生趕出學校,如果學生還能安全地回來,那就暫且留在學校,等待下一輪的循環。學生在路上首先會遇到B,B是一個類似于收費站的東西,可以管理這條路的通斷,如果B將路斷掉,學生自然無法通過,校長的計劃也無法實施,學校就只能暫時擠一擠了。當B開放道路使學生通過時,通過的學生便會在路上遇見C,C是一個吃小孩兒的怪獸,學生如果能從他的嘴里逃出去,便可重新回歸學校。

那如果將圖換一換呢?

一眼望去是不是十分相似?沒錯,電路便可以用上面的故事類比過來,電源=學校(A);開關=收費站(B);用電器=怪獸(C),那么電源的電壓就是學校的人數壓力,學生就是電子,學生的定向移動形成人流,電荷的定向移動形成電流。因為學生是電子,帶有負電荷,所以學生移動的反方向就是電流的方向(這一點是為了對應上邊的兩個圖,在做題時一般不考慮,就把學生移動的方向當做電流的方向就行了,即學生從電源正極出發,返回電源負極)。以上便是初中階段最簡單的一個電路的分析。

故事繼續:

有一天,一位好心人路過了這個地方,發現了這只怪獸,想到要走這條路的人將要面臨的危險,便又修建了一條路來繞過怪獸。小孩兒們走到怪獸面前發現有了一個岔路口,一條路上有怪獸而另一條路上沒有怪獸,小孩兒們也不傻,當然選擇走那條沒有怪獸的路,此時怪獸沒有了食物來源,便沒有力氣工作,只可惜路的質量不高,承受不了那么大的人流量,不久就被踏斷了,學校也因為人數始終不減少而被擠破。

再將這個故事轉化為電路圖:

這就是全短路(也稱電源短路)現象,該現象發生時電流從電源正極不經過用電器直接流向電源負極,用電器因沒有電流通過而不會工作,電源會被燒毀且導線有起火的風險,也就是學校被擠破、道路被踏斷。

串聯分壓:

在原有的路上又來了一只小一些的怪獸D,它的體積比怪獸C小,吃小孩兒的能力也不如怪獸C,現在怪獸C與D在同一條路上,共同為學校分擔壓力,C吃小孩兒吃得多,D吃小孩兒吃得少,所以C為學校分擔的壓力大,D為學校分擔的壓力相對較小。

此時的電路圖:

如圖,怪獸C即為阻值較大(這里設置為10Ω)的電阻,怪獸D即為阻值較小(這里設置為5Ω)的電阻,怪獸吃小孩兒的能力即為該用電器的電阻。因為怪獸C與怪獸D共同為學校分擔壓力,所以兩個電阻兩端電壓之和就是電源電壓,也就是書中所寫的:在串聯電路中,各用電器兩端電壓之和等于電源電壓。

故事中說到“怪獸C為學校分擔的壓力大,怪獸D為學校分擔的壓力相對較少”,因為怪獸C吃小孩兒的能力強(即電阻大),怪獸D吃小孩兒的能力弱(即電阻小),所以在電流相等、電源電壓一定的情況下,用電器的電阻越大,其兩端的電壓就越大,也就是:在串聯電路中,用電器兩端的電壓與用電器自身的電阻成正比。通俗來講,就是串聯電路中電阻大的用電器兩端電壓大,電阻小的用電器兩端電壓小。將這一條結論與上一條結論結合起來,即為“串聯分壓”理論。

并聯分流:

這次,新來的那只小怪獸D跑到了那位好心人所修建的道路上,學生們在路上遇到路口后,大眼一看,兩條路上都有怪獸,但他們并不知道兩條路上的怪獸實力的差距,所以就分成了兩隊,兩隊人數幾乎相等,一隊走上了怪獸C所在的道路,而另一隊則踏上了怪獸D所在的道路。前面說了,怪獸C的吃小孩兒能力要比怪獸D強,那他吃掉的小孩兒自然就比怪獸D多,所以通過怪獸C的人數(即怪獸C吃剩下的人數)就比較少。同理,通過怪獸D的人數(即怪獸D吃剩下的人數)就相對較多。

上電路圖:

將其轉化成為電路圖也一樣,通過電阻大的用電器的電流小,通過電阻小的用電器的電流大

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