复杂电路的简化
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
复杂电路的简化(一）电路简化的原则
（1）无电流的支路可以去除；
（2）等电势的各点可以合并；
（3）理想导线可以任意长短；
（4）理想电压表可认为断路，理想电流表可认为短路；
（5）电压稳定时电容器可认为断路。
(二)电路简化的方法
（1）电流分支法：
①先将各结点用字母标出；
②判定各支路元件的电流方向（若电路原无电压电流，可假设在总电路两端加上电压后判定）；
③按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；
④将画出的等效图加工整理。
（2）等势点排列法：
①先将各结点用字母标出；
②判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可先假设加上电压）；
③将各结点按电势高低自左到右排列，再将各结点间的支路画出；
④画出的等效电路图。
(三)例题：
1.在右边空白处画等效电路：
2.分别画出AD接电源和AB接电源时的等效电路图：
3.已知R1=R2=R3=R4=R,计算A、B间的总电阻
4.由5个1Ω电阻连成的如图1所示的电路，导线的电阻不计，则A、B 间的等效电阻为________Ω。
答案：总电阻为0.5Ω。
5.如下图所示，设R
1=R
2
=R
3
=R
4
=R，求开关S闭合和开启时的AB两端的电
阻比？
6.在右边空白处画出等效电路图：
7.画出电键断开和闭合时的等效电路图：
8.画出等效电路图
复杂电路的简化方法 一. “拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的，初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端，电阻R被短路。既然电阻R 上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，拆除后的等效电路如图2所示。 图1 图2 二. “分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中，常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流和电压，从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”，把其分成AP和PB两个部分，即等效成图5的电路，其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时，变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大；反之，AP部分逐渐变小。 图3 图4 图5
三. 突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器（或电阻）的两端，从而确定测量对象的方法，但是滑动引线时不可绕过用电器和电源（可绕电流表）。如图6，用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端，不难确定，电压表测量的是R1和R2两端的总电压；将电压表的上端移至R3右端，也可确定电压表测量的是R3两端电压，同时也测的是电源电压。 2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大，通过它的电流为零，可将其从电路中“拆除”，即使电压表两端断开，来判断电流路径。如图6所示，用“拆除法”不难确定，R1和R2串联，再与R3并联。 图6 四. “去掉法”突破电流表的障碍 由于电流表的存在，对于弄清电流路径，简化电路存在障碍。因电流表的理想内阻为零，故可采用“去掉法”排除其障碍，即将电流表从电路中“去掉”，并将连接电流表的两个接线头连接起来。如图7，去掉电流表后得到的等效电路如图8所示。这样就可以很清楚地看清电路的结构了。 图7 图8 五. “等效电路法”突破简化电路障碍 电路图简化以后，我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系；分辨出电流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值，从而有利于我们解题。简化电路图，除了用到上述方法外，还可以综合运用“等效电路法”。
电路图的简化 正确识别电路图，是初中学生的最基本的能力要求，一些电学计算也总是要事先进行电路情况分析，中考中所占比重较大，中考中的电学压轴题的难点、关键点往往就是电路识别问题，是普遍学生觉得难以弄懂，并且也是高中学习及以后从事涉及电学知识工作中还会经常遇到的问题，因此，必须高度重视。 一、串、并联电路的概念及特点 “两个小灯泡首尾相连，然后接到电路中，我们说这两个灯泡串联”和“两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，我们说这两个灯泡是并联” 我们从上述关于串联和并联的定义中不难看出串、并联电路的特点，串联电路只有一条通路，各用电器通则都通，断则都断，互相影响，无论开关接在何处均控制整个电路，而并联电路有两条或多条支路，各用电器独立工作，干路的开关控制整个电路，支路的开关只控制其所在的那一路。 二、串、并联电路的判断方法 1．用电器连接法分析电路中用电器的连接法，逐个顺次连接的是串联，并列接在电路两点间的是并联。 2．电流法在串联电路中电流没有分支，在并联电路中干路的电流在分支处分成了几部分。 3．共同接点数法在串联中，某一用电器与另一用电器只有一个共同的连接点，而在并联中，某一用电器与另一用电器有两个共同的连接点。 4．在分析电路连接情况时，从电源正极开始，顺着电流的方向，一直到电源的负极。 5．由于在初中阶段多个用电器的连接不涉及混联，因而对于初中生来说，电路连接的最终结果只能是电路两种基本连接方式──串联和并联之一。 6．由于电路图画法的多样性，也造成学生不习惯而难以辨认，此时只须将原电路图整理改画成常见的标准形式，透过现象看本质。如图1的标准形式是图2，图3的标准形式是图4，图5的标准形式是图6，另外图7、图8都可把它画成标准形式的。
复杂电路的简化 一、单选题(共10道，每道10分) 1.如图所示电路，开关S闭合后，电压表V1的示数为3.8V，V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是( ) A.2.2V、6V B.3.8V、6V C.2.2V、3.8V D.6V、2.2V 答案：A 解题思路： 同时去掉电压表V1、V2换成断路，可以看出两灯串联； 只去V1换成断路可以看出V2并联到电源的两端，测量电源电压，故电源电压为6V； 只去V2换成断路可以看出V1并联到L2的两端，测量L2两端电压，故L2两端电压为3.8V；根据串联电路电压规律可得L1两端电压为U1=6V-3.8V=2.2V。故答案选A。 试题难度：三颗星知识点：电路的简化与计算 2.如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为( ) A.1.7V、6.8V B.6.8V、1.7V C.1.7V、8.5V D.8.5V、1.7V 答案：B 解题思路： 同时去掉电压表V1、V2换成断路，可以看出两灯串联；
只去V1换成断路可以看出V2并联到L2的两端，测量L2的电压； 只去V2换成断路可以看出V1并联到电源的两端，测量电源电压； 故V1示数大于V2的示数，由于电压表指针位置相同，所以V1为大量程示数为8.5V，即电源电压为8.5V；V2为小量程示数为1.7V，即L2的电压为1.7V；根据串联电路电压规律可知L1两端电压为8.5V-1.7V=6.8V。故答案为B。 试题难度：三颗星知识点：电路的简化与计算 3.如图所示，当开关S闭合后，电压表V1和V2的示数分别为6V和3V，则( ) A.电源电压为9V B.灯L2两端的电压为3V C.灯L1、L2两端的电压均为3V D.以上都不正确 答案：A 解题思路： 同时去掉电压表V1、V2换成断路，可以看出两灯串联； 只去V1换成断路可以看出V2并联到L1的两端，测量L1的电压，即L1两端的电压为3V； 只去V2换成断路可以看出V1并联到L2的两端，测量L2的电压，即L2两端的电压为6V； 根据串联电路电压规律，电源电压为6V+3V=9V。 综上可知答案选A。 试题难度：三颗星知识点：电路的简化与计算 4.如图所示，开关闭合后，电压表V1和V2的示数分别为10V和4V，则灯L2两端的电压为( ) A.4V B.6V C.10V D.14V 答案：B
复杂电路的简化方法 V- ?“等效电路法”突破简化电路障碍电路图简化以后，我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系；分辨出电流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值，从而有利于我们解题。 简化电路图，除了用到上述方法外，还可以综合运用“等效电路法”。 “等效电路法”，即在电路中，不论导线有多长，只要其间没有电源、电压表、用电器等，均可以将其看成是同一个点，从而找出各用电器两端的公共点，画出简化了的等效电路图。 、电流流向法 根据电流的流向来识别电路，从电源的正极开始，沿电流的流向画出电流的路径。 若电流不分岔，依次通过每个用电器，最后回到电源的负极，即只有一个回路，那 么这几个用电器就是串联，如图（a）电路。若电流在电路中某点分了岔如图（b）、 （c）的A点，分成两条以上的支流通过用电器，然后在某点又汇合（如图（b）、（c）的B 点）再一起流回电源的负极，那么这几个用电器就是并联的。
三、结点移动法 所谓结点就是电路中三条或三条以上支路的交叉点称为结点。 结点移动法是根据观察电路的需要，在不含负载的导线上任意调整结点的位置， 达到能够以简单明了的形式体现电路结构的目的。运用此方法需要注意的是，结点只能移过闭合的开关和电流表等不含电阻的电路元件；结点移动的过程中如果遇到含有电阻的电路元件，如灯泡、电阻器等时，贝U不能跳过。 例1、如图（a）所示电路，若电源电压是6V，电阻R两端的电压是2V，则电压表的示数是多少？ 四、短接法 用导线把电路中某一用电器短接，如果短接后，其它用电器仍能工作，则这个 电路是串联电路，如图（a）所示电路，若将L1短接后，L2、L3仍能发光，可判断L1、L2、L3是串联的；如果短接后，其它用电器都不能工作，则这个电路是并联电路。如图（b）所示电路，若将L1短接后，L2、L3不能工作，则可判断L1、L2、L3是并联的。
简化电路有妙法 把非直观直流电路转化成等效直流电路的过程叫简化电路。简化电路有妙法，现举例供同学们赏析。 例 1：在图 1 所示的电路中，Ｒ1 =1Ω，Ｒ2 =2Ω，Ｒ3 =3Ω，Ｒ4 =6Ω，电源电动势Ｅ=6Ｖ，电源内阻不计。当电键Ｓ接通后，求通过电阻Ｒ1上的电流强度Ｉ。 当电键Ｓ接通后，计算通过Ｒ1上的电流强度Ｉ，首先须把图 1 所示的电路简化成等效电路后，再进行计算。简化电路的具体方法分下面几个步骤： 1 找出交节点，并标上序号 在电路中，凡是有二个或二个以上的电学元件连接在一起的点都叫交节点，然后把同一交节点用虚线括起来，并标上序号，如图 2 中所示的ａ，ｂ，ｃ，ｄ等点。序号的前后顺序，按电势的高低进行排列。（如果电路中无电源，求某一电路某两点间的电阻时，可假设其中一点为高电势，另一点为低电势。） 2 连接电路 从电势较高的ａ点到电势较低的ｄ点沿某一个回路，通过一个个交节点把电路中的部分电学元件连接起来。如：从ａ点开始连接电阻Ｒ1，电阻Ｒ1连接ｂ点，ｂ点连接电阻Ｒ4，电阻Ｒ4连接ｃ点，ｃ点连接电键Ｓ，电键Ｓ连接ｄ点。如图 3 所示。
复杂电路的简化方法 一. “拆除法”突破短路障碍短路往往是因开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的，初学者难以识别。图 1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端，电阻 R被短路。既然电阻 R上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，拆除后的等效电路如图 2所示。 图2 二. “分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中，常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流和电压，从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图 3所示。若如图 4示的接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片 P处“断开”，把其分成 AP和 PB两个部分，即等效成图 5的电路，其中 PB部分被短路。当 P从左至右滑动时，变阻器接入电路的电阻 AP部分逐渐变大；反之，AP 部分逐渐变小。 图1
复杂电路的简化方法 一.“等效电路法”突破简化电路障碍 电路图简化以后，我们可以清楚地看到各用电器之间的串、并联关系；分辨出电 流表、电压表测量的是哪一部分电路的电流值和电压值，从而有利于我们解题。 简化电路图，除了用到上述方法外，还可以综合运用“等效电路法”。 “等效电路法”，即在电路中，不论导线有多长，只要其间没有电源、电压表、 用电器等，均可以将其看成是同一个点，从而找出各用电器两端的公共点，画出 简化了的等效电路图。 二、电流流向法 根据电流的流向来识别电路，从电源的正极开始，沿电流的流向画出电流的路径。若电流不分岔，依次通过每个用电器，最后回到电源的负极，即只有一个回路，那么这几个用电器就是串联，如图（a）电路。若电流在电路中某点分了岔如图（b）、（c）的A点，分成两条以上的支流通过用电器，然后在某点又汇合（如图（b）、（c）
的B点）再一起流回电源的负极，那么这几个用电器就是并联的。 三、结点移动法 所谓结点就是电路中三条或三条以上支路的交叉点称为结点。 结点移动法是根据观察电路的需要，在不含负载的导线上任意调整结点的位置，达到能够以简单明了的形式体现电路结构的目的。运用此方法需要注意的是，结点只能移过闭合的开关和电流表等不含电阻的电路元件；结点移动的过程中如果遇到含有电阻的电路元件，如灯泡、电阻器等时，则不能跳过。 例1、如图（a）所示电路，若电源电压是6V，电阻R两端的电压是2V，则电压表的示数是多少？ 四、短接法 用导线把电路中某一用电器短接，如果短接后，其它用电器仍能工作，则这个电路是串联电路，如图（a）所示电路，若将L1短接后，L2、L3仍能发光，可判断L1、L2、L3是串联的；如果短接后，其它用电器都不能工作，则这个电路是并联电路。如图（b）所示电路，若将L1短接后，L2、L3不能工作，则可判断L1、L2、L3是并联的。
电路识别是初中物理电学的重点之一，电路识别相关的包括二部分：电路图简化以及电路图、实物图互化。 一、标号法简化电路图。 先看口诀，就两部分，很简单：标号和画图 1、标号：电路每个节点编号，标号遵循以下原则 (1) 从正极开始标1 (2) 纯导线连通的节点等同一个节点，标同样的数字（若同一节点出现不同标号，取大标号） (3) 沿着导线过一个用电器（注：不包括电表），数字+1 (4) 到遇到电源负极为止 (5) 要求所有点的标号要大于等于1，小于等于负极的标号 2、画图 (1) 在平面上画出节点号 (2) 根据原图中各用电器或电表两端的节点标号，将该用电器或电表画在相应的两节点号之间。（在简化图中放入电流表时要注意其是跟哪个用电器串联） (3) 整理，美化 3、注意事项 (1) 当用电器两端标号不等时，电流从小标号点到大标号点，因为小标号更接近正极 (2) 当用电器或电压表两端标号相等时，相当于一根导线接在用电器两端，因此用电器或电压表短路没有电流
原本常用的方法先摘掉表，再把有导线连接的部分看成一个点，我管这种方法叫捏包子。而标点法的标点阶段就是在捏包子前先标记下哪些点是应该捏在一起的；画图阶段，就是直接把包子捏上，从而得到清纯的简化电路图。 二、“妙招”判断电路、画电路图、连接实物图 第一、把串并联定义搞清楚 第二、弄清串并联的特点 【一】串联特点： （1）只有一条电流回路； （2）一个开关控制所有用电器； （3）一处断路所有用电器都不工作； （4）串联电路可以发生局部短路； 【二】并联特点： （1）有多条电流回路； （2）可以实现一个开关控制一个用电器； （3）一个用电器发生断路不影响其他用电器工作 （4）并联不可能发生局部短路，一短全短； 1、判断电路： ①定义法识别:串联电路为首尾相连,并联电路为首首相连,尾尾相联 ②电流法:看电路中电流有没有分支,电流始终一条道没有分支为串联,有分有合则为并联 ③拆除法(最管用的一种):按特点的（3）人为制造断路法，摁（断开的意思）这一个用电器看其他用电器，能不能工作，不能工作是串联，能工作的是并联（电路摁电器符号，实物图摁实物），简单、方便、准确。 ④节点法:无论导线有多长,只要中间没有用电器,电源等,都可把这一段导线看作是一个点. 2、画电路图、连接实物图 第一，要判断是串联还是并联； 第二、判断各电表的测量对象； 第三、判断开关控制对象； 如果是串联你们是强项，如果是并联按下面的口诀进行： 电压表先不管，电源、总开、总安串联做主干， 电器、分开、分安串联做支线，下面按着并联定义办， 电压表接在哪儿随你便，不要把线柱来接反， 实物、电路都一样，照此办理很简单。 看电流表测谁的电流，摁（断开的意思）住电流表，看谁不工作就测谁 开关与此相同，但不要摁住节点。
复杂电路简化练习题 一、单选题(共10道，每道10分) 1.如图所示电路，开关S闭合后，电压表V1的示数为3.8V，V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是( ) A.2.2V、6V B.3.8V、6V C.2.2V、3.8V D.6V、2.2V 2.如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为( ) A.1.7V、6.8V B.6.8V、1.7V C.1.7V、8.5V D.8.5V、1.7V 3.如图所示，当开关S闭合后，电压表V1和V2的示数分别为6V和3V，则( ) A.电源电压为9V B.灯L2两端的电压为3V C.灯L1、L2两端的电压均为3V D.以上都不正确 4.如图所示，开关闭合后，电压表V1和V2的示数分别为10V和4V，则灯L2两端的电压为( )
A.4V B.6V C.10V D.14V 5.如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V，则L2两端电压是( ) A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V 6.如图所示的电路中，闭合开关，电流表A1的示数是1.2A，电流表A2的示数为0.9A，电流表A3的示数为1.5A，则通过L2的电流是( ) A.0.3A B.0.6A C.0.9A D.1.2A 7.如图所示，当开关S闭合后，下列说法不正确的是( )
A.灯L1与灯L2是串联，且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压 C.电流表A1测的是灯L1和L2的总电流 D.电流表A2测的是灯L2的电流 8.如图所示，当开关S闭合后，电流表A1的示数为0.12A，A2的示数为0.04A，电压表V 的示数为3V。则下列说法错误的是( ) A.通过灯L1的电流的电流为0.12A B.通过灯L2的电流为0.04A C.灯L1的电压为3V D.电源电压为3V 9.如图所示的电路图，下列关于电路的说法中正确的是( ) A.灯L1和L2并联，电流表测量干路电流 B.灯L1和L2串联，V1测量L2的电压，V2测量L1的电压 C.电压表V1和V2都测量电源电压 D.闭合开关后将发生断路，灯泡都不亮 10.如图所示电路，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数也为0.6A，电压表V的示数为3V，下列说法错误的是( )
复杂电路简化练习题 欧阳光明（2021.03.07） 一、单选题(共10道，每道10分) 1.如图所示电路，开关S闭合后，电压表V1的示数为3.8V，V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是( ) A.2.2V、6V B.3.8V、6V C.2.2V、3.8V D.6V、2.2V 2.如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为( ) A.1.7V、6.8V B.6.8V、1.7V C.1.7V、8.5V D.8.5V、1.7V 3.如图所示，当开关S闭合后，电压表V1和V2的示数分别为6V 和3V，则( ) A.电源电压为9V B.灯L2两端的电压为3V C.灯L1、L2两端的电压均为3V D.以上都不正确 4.如图所示，开关闭合后，电压表V1和V2的示数分别为10V和4V，则灯L2两端的电压为( ) A.4V B.6V C.10V D.14V 5.如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V，则L2两端电压是( ) A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V 6.如图所示的电路中，闭合开关，电流表A1的示数是1.2A，电流表A2的示数为0.9A，电流表A3的示数为1.5A，则通过L2的电流是( )
A.0.3A B.0.6A C.0.9A D.1.2A 7.如图所示，当开关S闭合后，下列说法不正确的是( ) A.灯L1与灯L2是串联，且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压 C.电流表A1测的是灯L1和L2的总电流 D.电流表A2测的是灯L2的电流 8.如图所示，当开关S闭合后，电流表A1的示数为0.12A，A2的示数为0.04A，电压表V的示数为3V。则下列说法错误的是( ) A.通过灯L1的电流的电流为0.12A B.通过灯L2的电流为 0.04A C.灯L1的电压为3V D.电源电压为3V 9.如图所示的电路图，下列关于电路的说法中正确的是( ) A.灯L1和L2并联，电流表测量干路电流 B.灯L1和L2串联，V1测量L2的电压，V2测量L1的电压 C.电压表V1和V2都测量电源电压 D.闭合开关后将发生断路，灯泡都不亮 10.如图所示电路，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数也为0.6A，电压表V的示数为3V，下列说法错误的是( ) A.通过两个电流表的电流相等，两灯泡串联 B.两灯泡并联，干路电流为1.2A C.电源电压为3V D.通过灯泡L1和L2的电流均为0.6A
复杂电路简化练习题 一、单选题洪10道，每道10分） 1?如图所示电路，开关S闭合后，电压表V1的示数为3.8V , V2的示数为6V。则灯L1两端电压和电源电压分别是（） A.2.2V、6V B.3.8V、6V C.2.2V、3.8V D.6V、2.2V 2?如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则灯泡 L1和L2两端的电压分别为（） (a) 为（） A.4V B.6V C.10V D.14V 5?如图所示的电路中，闭合开关，电压表 V1的示数是 ） A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V 6?如图所示的电路中，闭合开关，电流表 A1的示数是1.2A ，电流表A2的示数为0.9A ，电 流表A3的示数为1.5A ，则通过L2的电流是（） A.0.3A B.0.6A C.0.9A D.1.2A 7?如图所示，当开关 S 闭合后，下列说法不正确的是 （） 7.5V ，电压表V2的示数为9V ，若电 A.灯L1与灯L2是串联，且灯L1被短路 B.电压表可测出灯L1两端的电压 C.电流表A1测的是灯L1和L2的总电流 D.电流表A2测的是灯L2的电流 8?如图所示，当开关S闭合后，电流表A1的示数为0.12A，A2的示数为0.04A，电压表V 的示数为3V。则下列说法错误的是（） A.通过灯L1的电流的电流为0.12A B.通过灯L2的电流为0.04A C.灯L1的电压为3V D. 电源电压为3V 9?如图所示的电路图，下列关于电路的说法中正确的是（） A. 灯L1和L2并联，电流表测量干路电流 B. 灯L1和L2串联，V1测量L2的电压，V2测量L1的电压 C.电压表V1和V2都测量电源电压 D.闭合开关后将发生断路，灯泡都不亮 10?如图所示电路，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数也为0.6A， 电压表V的示数为3V，下列说法错误的是（） 复杂电阻网络的处理方法 在物理竞赛过程中经常遇到，无法直接用串联和并联电路的规律求出整个电路电阻的情况，这样的电路也就是我们说的复杂电路，复杂电路一般分为有限网络和无限网络。那么，处理这种复杂电路用什么方法呢？下面，我就结合自己辅导竞赛的经验谈谈复杂电路的处理方法。 一：有限电阻网络 原则上讲解决复杂电路的一般方法，使用基尔霍夫方程组即可。它包含的两类方程出自于两个自然的结论：（1）对电路中任何一个节点，流出的电流之和等于流入的电流之和。电路中任何一个闭合回路，都符合闭合电欧姆定律。下面我介绍几种常用的其它的方法。 1：对称性简化 所谓的对称性简化，就是利用网络结构中可能存在的对称性简化等效电阻的计算。它的效果是使计算得以简化，计算最后结果必须根据电阻的串、并联公式；电流分布法；极限法等来完成。 在一个复杂的电路中，如果能找到一些完全对称的点，那么当在这个电路两端加上电压时，这些点的电势一定是相等的，即使用导线把这些点连接起来也不会有电流（或把连接这些点的导线去掉也不会对电路构成影响），充分的利用这一点我们就可以使电路大为简化。 例（1）如图1所示的四面体框架由电阻都为R的6根电阻丝连接而成，求两顶点A、B间的等效电阻。 图1 图2 分析:假设在A、B两点之间加上电压，并且电流从A电流入、B点流处。因为对称性，图中CD两点等电势，或者说C、D 间的电压为零。因此，CD间的电阻实际上不起作用，可以拆去。原网络简化成简单的串、并联网络，使问题迎刃而解。 解：根据以上分析原网络简化成如图2所示的简单的串、并联网络，由串、并联规律得 R AB=R/2 例（2）三个相同的金属圈两两正交地连成如图所示的形状，若每一个金属圈的原长电阻为R，试求图中A、B两点之间的等效电阻。 图3 图4 图5 分析：从图3中可以看出，整个电阻网络相对于AB的电流流入、流出方式上具有上下对称性，因此可上下压缩成如图所时的等效减化网络。从如图4所示的网络中可以看出，从A点流到O电流与从O点到B电流必相同；从A1点流到O电流与从O点到B1电流必相同。据此可以将O点断开，等效成如图5所示的简单网络，使问题得以求解。解：根据以上分析求得R AB=5R/48 例（3）如图6所示的立方体型电路，每条边的电阻都是R。求A、G之间的电阻是多少？ 分析: 假设在A 、G两点之间加上电压时，显然由于对称性D、B、E 的电势是相等的，C、F、H的电势也是相等的，把这些点各自连起来，原电路就变成了如图7 A D B C D C A B A A B ' B' B A B' A E B G C H D F 6 图 A 7 图 复杂电路的简化方法 一 .“拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的，初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端，电阻R被短路。既然电阻R上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，拆除后的等效电路如图2所示。 图 1 图 2 二 .“分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中，常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流和电压，从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”，把其分成AP和PB两个部分，即等效成图5的电路，其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时，变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大；反之，AP部分逐渐变小。 图 3 图 4 图 5 三 .突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器（或电阻）的两端，从而确定测量对象的方法，但是滑动引线时不可绕过用电器和电源（可绕电流表）。如图6，用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端，不难确定，电压表测量的是R1和R2两端的总电压；将电压表的上端移至R3右端，也可确定电压表测量的是R3两端电压，同时也测的是电源电压。 2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大，通过它的电流为零，可将其从电路中“拆除”，即使电压表两端断开，来判断电流路径。如图6所示，用“拆除法”不难确定，R1和R2串联，再与R3并联。 图 6 四 简化电路的有效方法——综合法 解电学问题的关键是分清电路的结构，判断电路的连接方式。但对较复杂的电路，初学者往往感到无从下手，本文结合具体实例谈谈等效电路简化的一种有效方法：综合法──支路电流法和等电势法的综合。 一、简化电路的具体方法 1．支路电流法：电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例1：试判断图1中三灯的连接方式。 【解析】由图1可以看出，从电源正极流出的电流在A点分成三部分。一部分流过灯 L1，一部分流过灯L2，一部分流过灯L3，然后在B点汇合流入电源的负极，从并联电路的特点可知此三灯并联。 【题后小结】支路电流法，关键是看电路中哪些点有电流分叉。此法在解决复杂电路时显得有些力不从心。 2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。 例2：判断图2各电阻的连接方式。 【解析】（1）将节点标号，四个节点分别标上1、2。 （2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。 （3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。 （4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。 【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。 二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。 注意点：（1）给相同的节点编号。 （2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。 例3：由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为_______Ω。 【策略】采用综合法，设A点接电源正极，B点接电源负极，将图示电路中的节点找出，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后按电流从A端流入，从B端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。 【解析】由于节点A、D间是用导线相连，这两点是等势点（均标1），节点C、F间是用导线相连，这两点是等势点（均标2），节点E、B间是用导线相连，这两点是等势点（均标3），则A点电势最高，C（F）次之，B点电势最低，根据电流由高电势流向低电势，易得出各电阻的电流方向。 电路的简化方法——电势法； 一、教学目标 1．知识内容：（1）掌握简单电路的简化方法——电势法；（2）能够应用串、并联电路的规律和特点解决简单的混联问题。 2．通过对电路的简化，培养学生掌握等效的方法。通过电路的计算培养学生应用数学工具解决物理问题的能力。 二、教学重点、难点 1．重点：能够应用串、并联电路的规律和特点解决简单的混联问题。 2．难点：用电势法画等效电路图。 三、教学过程 教师：在实际应用的电路中，大多是既包含串联电路又包含并联电路的混联电路。熟练运用前面我们讲过的串、并联电路的知识就可以对混联电路进行分析和计算。 2．电路结构的分析 分析电路的组成和结构，准确判断出各部分电路的串、并联关系，必要时要学会用“等效”的观点，将电路改画为标准的串、并联电路，对电路的正确计算起到很大作用。 教师：现在给大家介绍一种电路简化的方法——电势法。 板书：纯电阻电路的简化方法——电势法 教师：简单的纯电阻电路，无论表面上看多复杂，最终都可以简化为电阻串、并联或两者混联的方式。所以熟练掌握串、并联电路的特点和规律，是识别和简化电路的基本出发点。简化电路的主要根据是： Ⅰ．串联电路中，电流强度处处相等，从电势上看，沿电流方向每经过一个电阻电势要降低。 Ⅱ．并联电路中，总电流等于各支路电流之和，从电势上看，各支路两端电势分别相等。 Ⅲ．导线理想化，认为是“有电流、无电阻”，所以导线上各点是等势点。 下面举例具体说明应用的步骤和方法。 例如图3所示电路，电源的电压U=10V，电阻R1=5Ω，R3=R410Ω，R2=10Ω，电流表的内阻忽略不计。求电流表的示数。 分析：首先，找出电流的分叉点——节点，并标上字母。找到电势的最高点和最低点（电路中没有标电源的正、负时，可假设一端的电势高）如图中所示。（投影，用红笔在电路图上标出）显然，A点电势最高，D点电势最低，将A、D 两点画在两边，在其间画电阻。其次，分析各点电势，找等势点。因为电流表的内阻忽略不计，可看作导线，它两端的电势相等，即B点和D点等势，所以B、D可合为一点。第三，按照电势的高低，把电阻接在其间，先画从A到D的电阻R2，再画其他的电阻。简化后的电路如图4所示。（投影电路图）从图中容易计算出电路中的总电流是2A，电流表测的是流过R2和R3的电流之和，流过R2的电流是1A，流过R3的电流是0.5A，所以，电流表的示数是1.5A。 3．巩固练习 如图5所示电路，已知电压恒定为16V，R1=R4=R5=24Ω，R2=R3=12Ω，不考虑电流表和电压表对电路的影响，试求电流表、电压表的读数。 教师：先把电阻的关系用等效电路图画出来。叫两个学生到黑板上画等效电路图。 教师：再把电表填入图中，如图6所示。 复杂电路的简化方法 张友金 一. “拆除法”突破短路障碍 短路往往是因开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的， 初学者难以识别。图1即为常见的短路模型。一根导线直接接在用电器的两端，电阻R被短路。既然电阻R上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，拆除后的等效电路如图2所示。 图1 图2 二. “分断法”突破滑动变阻器的障碍 较复杂的电路图中，常通过移动变阻器上的滑片来改变自身接入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流和电压，从而影响我们对电路作出明确的判断。滑动 变阻器的接入电路的一般情况如图3所示。若如图4示的接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器看作是在滑片P处“断开”，把其分成AP和PB两个部分，即等效成图5的电路，其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时，变阻器接入电路的电阻AP部分逐渐变大；反之，AP部分逐渐变小。 图3 图4 图5 三. 突破电压表的障碍 1. “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就是把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至某用电器（或电阻）的两端，从而确定测量对象的方法，但是滑动引线时不可绕过用电器 和电源（可绕电流表）。如图6，用“滑移法”将电压表的下端滑至电阻R1左端，不难确定，电压表测量的是R1和R2两端的总电压；将电压表的上端移至R3右端，也可确定电压表测量的是R3两端电压，同时也测的是电源电压。 2. “用拆除法”确定电流路径 因为电压表的理想内阻无穷大，通过它的电流为零，可将其从电路中“拆除”， 即使电压表两端断开，来判断电流路径。如图6所示，用“拆除法”不难确定，R1和R2串联，再与R3并联。 十种复杂电路分析方法 Jenny was compiled in January 2021 电路问题计算的先决条件是正确识别电路，搞清楚各部分之间的连接关系。对较复杂的电路应先将原电路简化为等效电路，以便分析和计算。识别电路的方法很多，现结合具体实 一、特征识别法 串并联电路的特征是；串联电路中电流不分叉，各点电势逐次降低，并联电路中电流分叉，各支路两端分别是等电势，两端之间等电压。根据串并联电路的特征识别电路是简化电路的一种最基本的方法。 例1．试画出图1所示的等效电路。 解：设电流由A端流入，在a点分叉，b点汇合，由B端流出。支路a—R1—b和a—R2—R3(R4)—b各点电势逐次降低，两条支路的a、b两点之间电压相等，故知R3和R4并联后与R2串联，再与R1并联，等效电路如图2所示。 二、伸缩翻转法 在实验室接电路时常常可以这样操作，无阻导线可以延长或缩短，也可以翻过来转过去，或将一支路翻到别处，翻转时支路的两端保持不动；导线也可以从其所在节点上沿其它导线滑动，但不能越过元件。这样就提供了简化电路的一种方法，我们把这种方法称为伸缩翻转法。 例2．画出图3的等效电路。 解：先将连接a、c节点的导线缩短，并把连接b、d节点的导线伸长翻转到R3—C—R4支路外边去，如图4。 再把连接a、C节点的导线缩成一点，把连接b、d节点的导线也缩成一点，并把R5连到节点d的导线伸长线上(图5)。由此可看出R2、R3与R4并联，再与R1和R5串联，接到电源上。 三、电流走向法 电流是分析电路的核心。从电源正极出发(无源电路可假设电流由一端流入另一端流出)顺着电流的走向，经各电阻绕外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地分别流过的电阻均为并联。 例3．试画出图6所示的等效电路。 解：电流从电源正极流出过A点分为三路(AB导线可缩为一点)，经外电路巡行一周，由D 点流入电源负极。第一路经R1直达D点，第二路经R2到达C点，第三路经R3也到达C 点，显然R2和R3接联在AC两点之间为并联。二、三络电流同汇于c点经R4到达D点，可知R2、R3并联后与R4串联，再与R1并联，如图7所示。 四、等电势法（不讲） 在较复杂的电路中往往能找到电势相等的点，把所有电势相等的点归结为一点，或画在一条线段上。当两等势点之间有非电源元件时，可将之去掉不考虑；当某条支路既无电源又无电流时，可取消这一支路。我们将这种简比电路的方法称为等电势法。 例4．如图8所示，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，求A、B两点间的总电阻。 解：设想把A、B两点分别接到电源的正负极上进行分析，A、D两点电势相等，B、C两点电势也相等，分别画成两条线段。电阻R1接在A、C两点，也即接在A、B两点；R2接在 很强大的电路图识别方法，转来与大家分享，希 电路识别是初中物理电学的重点之一。很多同学在学电学之初还是很感兴趣的，毕竟"电"跟我们生活密切相关么，电脑、电话、电视这些玩意儿天天挂在嘴边，早~就想知道什么是“电”了，这把真要解开电的奥秘了！好兴奋~！ 电学一开始，果然不负重望，老师一个劲儿的做实验，一会摩擦玻璃棒，一会摩擦橡胶棒，然后又搬来一个带金属箔的"小闹钟"，上课就是看热闹，很开心；在加上这部分的考试作业主要考知识点，尽考些玻璃棒、橡胶棒都带什么电，是排斥还是吸引等鹦鹉学舌的问题，小case~。上课又热闹看，下课作业不难，还能学知识，总体感觉电学真是8错。 可惜好景不长，进入电流电路后，初中物理三大猛药之一——电学的糖衣吃完了，开始动真格的了。电学的各难点中，打前锋的就是电路识别，课上讲的很简单，电路就串联、并联就两种，看上去很清纯~。但实际做题发现满不是那么回事儿，无数出题老师们殚精竭虑、前仆后继，把原本清纯可爱的串并联电路，设计成错综复杂电路怪物，再掺和进去电表和变阻器，使得电路的复杂度达到极致，不少同学学到这杯具了，之前的兴奋劲儿一扫而空，取而代之的是做错题的郁闷和对电路怪物的恐惧，更要命的是，过不了电路识别这一关，接下来的电学都得杯具：电路识别错，后面的计算判断都是无用功。因此同学求电路识别方法者层出不穷。 电路识别虽然是有些难度，但还是有章可循的，电路识别相关的包括二部分：电路图简化以及电路图、实物图互化。这次我先介绍一个简化电路图的方法，我把它叫做标号法。这种方法简单易学、练练就会、 便于记忆，而且适用于所有电路，是居家旅行、特别是简化电路的杀手锏。我朋友的孩子上学期初二学电学，概念啥的都没问题，但是就认不出复杂电路图，所以电学习题一做就错，班里都倒数了。马上就要期末考试了，她妈妈请我去给她单独辅导一下，教给她一个识别电路的法子，当场学会，练习几道后就明白了，期末考试物理从70多提升到92。可见学会了标号法，就像张无忌学了乾坤大挪移、郭靖学了降龙十八掌，马上从无名小卒变大侠。 好了，废话少说言归正传，我们来标号发的内容。 先看口诀，就两部分，很简单：标号和画图 1、标号：电路每个节点编号，标号遵循以下原则 (1) 从正极开始标1 (2) 导线连通的节点标同样的数字 (3) 沿着导线过一个用电器，数字+1 (4) 到遇到电源负极为止 (5) 要求所有点的标号要大于等于1，小于等于负极的标号 2、画图 (1) 在平面上画出节点号 (2) 根据原图画出节点之间的用电器或电表 (3) 整理，美化 3、注意事项 (1) 当用电器两端标号不等时，电流从小标号点到大标号点，因为小标号更接近正极 (2) 当用电器两端标号相等时，相当于一根导线接在用电器两端，因此用电器短路没有电流 复杂电路得简化方法 一 、“拆除法”突破短路障碍 短路往往就是因开关闭合后,使用电器(或电阻）两端被导线直接连通而造成得，初学者难以识别.图1即为常见得短路模型。一根导线直接接在用电器得两端，电阻Ｒ被短路。既然电阻Ｒ上没有电流通过,故可将电阻从电路中“拆除”,拆除后得等效电路如图2所示. 图 1 图 2 二 、“分断法”突破滑动变阻器得障碍 较复杂得电路图中,常通过移动变阻器上得滑片来改变自身接入电路中得电阻值，从而改变电路中得电流与电压，从而影响我们对电路作出明确得判断。滑动变阻器得接入电路得一般情况如图3所示。若如图4示得接法，同学们就难以判断。此时可将滑动变阻器瞧作就是在滑片P处“断开”，把其分成AP与PB两个部分，即等效成图5得电路,其中PB部分被短路。当P从左至右滑动时，变阻器接入电路得电阻ＡP部分逐渐变大；反之,ＡP部分逐渐变小。 图 3 图 ４ 图 5 三 、突破电压表得障碍 １、 “滑移法”确定测量对象 所谓“滑移法”就就是把电压表正、负接线柱得两根引线顺着导线滑动至某用电器（或电阻)得两端，从而确定测量对象得方法，但就是滑动引线时不可绕过用电器与电源(可绕电流表）。如图６,用“滑移法”将电压表得下端滑至电阻Ｒ1左端,不难确定,电压表测量得就是R1与R２两端得总电压;将电压表得上端移至Ｒ３右端,也可确定电压表测量得就是R3两端电压,同时也测得就是电源电压。 2、 “用拆除法"确定电流路径 因为电压表得理想内阻无穷大,通过它得电流为零,可将其从电路中“拆除”,即使电压表两端断开,来判断电流路径.如图6所示,用“拆除法"不难确定，R1与Ｒ２串联，再与Ｒ3并联。 图 6 四 、“去掉法”突破电流表得障碍 由于电流表得存在，对于弄清电流路径，简化电路存在障碍。因电流表得理想内阻为零,故可采用“去掉法”排除其障碍，即将电流表从电路中“去掉”，并将连接电流表得两个接线头连接起来.如图7，去掉电流表后得到得等效电路如图8所示。这样就可以很清楚地瞧清电路得结构了。 图 ７ 图 ８ 五 、“等效电路法”突破简化电路障碍 电路图简化以后，我们可以清楚地瞧到各用电器之间得串、并联关系;分辨出电流表、电压表测量得就是哪一部分电路得电流值与电压值,从而有利于我们解题.简化电路图,除了用到上述方法外,还可以综合运用“等效电路法”。 “等效电路法”,即在电路中,不论导线有多长，只要其间没有电源、电压表、用电器等,均可以将其瞧成就是同一个点，从而找出各用电器两端得公共点，画出简化了得等效电路图。 综合法简化电路 一、简化电路的具体方法 1．支路电流法：电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向，经各电阻外电路巡行一周至电源的负极，凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联，凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例1：试判断图1中三灯的连接方式。 【解析】由图1可以看出，从电源正极流出的电流在A点分成三部分。一部分流过灯 L1，一部分流过灯L2，一部分流过灯L3，然后在B点汇合流入电源的负极，从并联电路的特点可知此三灯并联。 【题后小结】支路电流法，关键是看电路中哪些点有电流分叉。此法在解决复杂电路时显得有些力不从心。 2．等电势法：将已知电路中各节点（电路中三条或三条以上支路的交叉点，称为节点）编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数码标出来（接于电源正极的节点电势最高，接于电源负极的节点电势最低，等电势的节点用同一数码）。然后按电势的高低将各节点重新排布，再将各元件跨接到相对应的两节点之间，即可画出等效电路。 例2：判断图2各电阻的连接方式。 【解析】（1）将节点标号，四个节点分别标上1、2。 （2）将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。 （3）将各个电路元件对号入座，画出规范的等效电路图，如图3所示。 （4）从等效电路图可判断，四个电阻是并联关系。 【题后小结】等电势法，关键是找各等势点。在解复杂电路问题时，需综合以上两法的优点。 二、综合法：支路电流法与等电势法的综合。 注意点：（1）给相同的节点编号。 （2）电流的流向：由高电势点流向低电势点（等势点间无电流），每个节点流入电流之和等于流出电流之和。 例3：由5个1Ω电阻连成的如图4所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为_______Ω。复杂电路等效电路
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