顧杭菲
(浙江省杭州市濱蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校 310000)
例1 (湖南)如圖1所示電路中,若使L1和L2兩燈組成并聯(lián)電路,則開關(guān)的開、閉情況是( ).
A.S1、S2斷開,S3閉合
B.Sl、S3斷開,S2閉合
C.S2斷開,S1、S3閉合
D.S3斷開,S1、S2閉合
析與解S1、S2閉合,S3閉合,則由L1、L2組成串聯(lián)電路;S1、S3斷開,S2閉合,則只有L1連入電路;S2斷開,S3閉合,L1、L2.組成串聯(lián)電路,同時(shí)S1再閉合,則L1、L2:串聯(lián)后被S1短路,電源被短路;S3斷開,S1閉合,則L1、L2的兩端通過S1連在一起,接到電源正極上,則L1、L2:另一端連一起通過S2連到電源負(fù)極上,恰好是L1、L2并聯(lián)接到電源上,正確選項(xiàng)為D.
點(diǎn)注通過上面例題,可見開關(guān)的通斷,引起電路構(gòu)成的變化,理順電路元件與線路連接關(guān)系,即可做出正確判斷.
例2 (重慶)圖2中有兩只阻值各10Ω左右的電阻R1、R2,需要將它們串聯(lián)起來,再用電壓表和電流表測(cè)出串聯(lián)后的總電阻.
(1)請(qǐng)用筆畫線代表導(dǎo)線將圖中的電器和電表連接成實(shí)驗(yàn)電路(導(dǎo)線不要交叉)
(2)閉合開關(guān)前應(yīng)將變阻器滑片移到____端.
析與解(1)“用電壓表和電流表測(cè)出串聯(lián)后的總電阻”是連完電路應(yīng)達(dá)到的效果,為此:兩電阻應(yīng)串聯(lián),電壓表與兩電阻并聯(lián),這部分并聯(lián)電路通過電流表,變阻器、開關(guān)連接到電源;考慮到三個(gè)蓄電池串聯(lián)做電源,電壓表應(yīng)選0~6V量程,電流表應(yīng)選(Imax=6/20=0.3A)0~0.3A的量程,正確的實(shí)物圖如圖3所示.
(2)閉合開關(guān)前P在D端.
點(diǎn)注在此例題中從效果出發(fā),理順各元件間的相互關(guān)系是關(guān)鍵.
例3 (湖南)某同學(xué)用如圖4所示的實(shí)物連接電路測(cè)定小燈泡的電阻,請(qǐng)根據(jù)它的實(shí)物連接圖在右邊空白處畫出它的實(shí)驗(yàn)電路圖.
析與解確定一條主線路,比如電源正極——R0的左端接線柱——R0的右端接線柱——燈泡左接線柱——燈泡右接線柱——電流表0.6接線柱——電流表“一”接線柱——電源負(fù)極;余下的元件(開關(guān))對(duì)號(hào)入座:開關(guān)兩端分別與燈泡兩端連起來.轉(zhuǎn)化成的電路圖如圖5.
請(qǐng)同學(xué)們注意,選一條主線路余下的元件分別安置的方法很有用.
例4 相等定值電阻R1、R2,供電壓U保持不變的電池阻,導(dǎo)線若干.計(jì)算兩種連接法,分別接在圖7虛框標(biāo)有A、B、C、D有關(guān)接線柱上,各組成一完整電路,且甲乙兩電路都滿足:(1)在接線柱A、D間正確接入電池組;(2)當(dāng)圖中開關(guān)S斷開,電流表指針偏轉(zhuǎn)到某一位置(設(shè)這時(shí)示數(shù)I);(3)圖中開關(guān)S接通,電流表示數(shù)變?yōu)殚_關(guān)S斷開時(shí)2倍(即2I).
析與解從容易到難點(diǎn),逐步進(jìn)行推測(cè).首先按要求(1)把電源正確連在AD間,“正確”的標(biāo)志是保證電流表正確使用,即A接電源正極,0接在電源負(fù)極.要求(2)、(3)綜合起來是開關(guān)S接通時(shí)的電阻應(yīng)是開關(guān)S斷開時(shí)電阻的1/2,從而才能保證開關(guān)S接通時(shí)的電流是開關(guān)S斷開時(shí)電流的2倍.由此可以推斷:C、D之間與B、C之間分別接一只電阻,S斷二電阻串聯(lián),總電阻2R,S接通一個(gè)電阻被短路,總電阻R;B、D間C、D間各接一電阻,S斷開,只有一個(gè)電阻接入電路,總電阻R,S接通時(shí),二電阻并聯(lián),總電阻是R/2,符合要求的電路如圖8所示.
點(diǎn)注通過本例題靠想象,從易到難,逐步推測(cè),即可順利解題.這里需要注意,由效果推測(cè)電路連接方式屬于逆向思維,這是任何發(fā)明創(chuàng)造的基本思維模式.從小鍛煉大有裨益.