葉聿江
在《數(shù)理化學(xué)習(xí)》(2018.5)中看到韓娜老師《巧用串聯(lián)分壓解題》一文,深有感觸.初中學(xué)生對(duì)電學(xué)中的比值類、電路動(dòng)態(tài)變化分析類問題深感頭疼,很多學(xué)生都走不出一聽就懂一做就錯(cuò)的“陰影”.受韓老師啟發(fā),筆者結(jié)合自己在教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn),對(duì)如何應(yīng)用并聯(lián)分(匯)流解決電學(xué)問題作如下分享,以期對(duì)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)有所啟發(fā).
一、何為并聯(lián)分(匯)流
1.并聯(lián)分流.
如圖1所示,R1,R2并聯(lián),則U1=U2,I1I2=R2R1,即在并聯(lián)電路中,電阻的阻值越大分到的電流越小,通過(guò)電阻的電流與電阻阻值的大小成反比.
2.并聯(lián)匯流.
如圖2所示,原來(lái)開關(guān)S斷開時(shí),只有R1接入電路,A1,A2示數(shù)相等.開關(guān)S閉合后,R2以并聯(lián)方式接入電路,A1示數(shù)不變(并聯(lián)電路中,在不同支路上的用電器各自獨(dú)立工作,不相互影響),而A2由于R2支路電流匯入而變成測(cè)干路的電流,示數(shù)增大.A2示數(shù)增大的部分即為R2支路的電流.
二、并聯(lián)分(匯)流在解題中的應(yīng)用
1.應(yīng)用于求值題型.
例1 如圖3,電源電壓恒定,R1=10Ω,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.3A.若再閉合S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2A,則電源電壓為V;R2的阻值為Ω.
解析:當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1時(shí),只有R1接入電路,此時(shí)I1=0.3A,則電源電壓U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;再閉合S1時(shí),R2并入電路中(對(duì)R1支路不產(chǎn)生影響),即并聯(lián)匯流,電流表變化的示數(shù)正是由于R2并入電路引起的,所以I2=0.2A.故R2=UI2=15Ω.
2.應(yīng)用于比值題型.
例2 如圖4所示,電源電壓為12V且保持不變,定值電阻R1∶R2=2∶3,當(dāng)開關(guān)S閉合后,通過(guò)它們的電流分別為I1和I2,它們兩端的電壓分別為U1和U2,則( ?).
A.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=1∶1
B.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=3∶2
C.I1∶I2=2∶3 U1∶U2=1∶1
D.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3
解析:因?yàn)椴⒙?lián)電路電壓相等,本題中R1,R2并聯(lián),兩端的電壓相等,所以U1∶U2=1∶1;由并聯(lián)分流I1I2=R2R1得I1∶I2=3∶2,故A正確.
3.應(yīng)用于電表示數(shù)變化題型.
例3 如圖5電路中,電源電壓保持不變,現(xiàn)只將S閉合,電壓表、電流表分別有示數(shù);再同時(shí)閉合開關(guān)S,S1,以下說(shuō)法中正確的是( ?).
A.電流表A的示數(shù)增大
B.電壓表V的示數(shù)增大
C.電路的總電阻值增大
D.整個(gè)電路的功率減小
解析:當(dāng)只有開關(guān)S閉合時(shí),只有R1接入電路,電壓表測(cè)總電壓,電流表測(cè)通過(guò)R1的電流;同時(shí)閉合開關(guān)S,S1時(shí),R2并聯(lián)接入電路即并聯(lián)匯入電流,電流表變成測(cè)干路上的電流,電流表示數(shù)增大,A選項(xiàng)正確.電壓表仍測(cè)總電壓,示數(shù)不變,B選項(xiàng)錯(cuò)誤.并入一只電阻,根據(jù)電阻大小影響因素可知相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積,總電阻值減小,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.由于干路上的電流變大,總電壓不變,根據(jù)P=UI得總功率增大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
綜上所述,解決此類電學(xué)題的前提是能看懂電路圖的結(jié)構(gòu),其次還要能辨認(rèn)各電表是測(cè)哪個(gè)用電器的電壓或電流.
參考文獻(xiàn):
[1]韓娜.巧用串聯(lián)分壓解題[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)初中版2018(5):53-54.
[2]劉沛.全國(guó)中考試題分類精選[M].沈陽(yáng):遼寧大學(xué)出版社,2018:110-111.