电路简化的基本原则
初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化：
1·不计导线电阻，有电流流过的导线两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）
2·开关闭合时等效于一根导线，开关断开时等效于断路，可从电路两节点间去掉。开关闭合有电流流过时，开关两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）3·电流表内阻很小，在分析电路的连接方式时，有电流表的地方可看作一根导线
4·电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视作断路，从电路两节点间去掉
5·用电器（电阻）短路，用电器（电阻）和导线（开关、电流表）并联时，用电器中无电流通过（如下图示），可以把用电器从电路的两节点间拆除（去掉）
6·根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”分析总电流、总电压
和分电流、分电压的关系
7·电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流，电压表和哪个用电器并联就测哪个用电器的电压
8·电压表原则上要求并联在电路中，单独测量电源电压时，可直接在电源两端
经典例题选讲
例1：在如下电路图中，开关S闭合后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是1V，如果A2的示数是0.2A，那么A1的示数是多少？试求两只灯泡两端的电压。
例2 ：如图示，开关s闭合后下列各电压表示数的关系是，各电流表示数之间的关系是。
例3 : 电路开关闭合后，v1、v2、v3的示数分别是8V、9V、4V，则L1、L2、L3两端的电压各是多少？
例4：如图所示，已知两只灯泡L1和L2是串联的，则在①、②和③三个电表中（电流表或电压表）判断正确的是( )
A. ①是电流表，②和③是电压表
B. ①和③是电压表，②是电流表
C. ①和②是电流表，③是电压表
D. ①②和③都是电流表
例5：如图所示，当接通开关S后，发现电流表指针偏转，电压表指针不动，则故障可能（）A．L1的灯丝断了B．L2的灯丝断了C．L1的接线短路D．L2的接线短路
例6：如下图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是（ ）
A 、电流表和电压表的示数变大
B 、电流表和电压表的示数变小
C 、电流表示数变小，电压表示 数变大
D 、电流表示数变大，电压表示数变小
例7：根据电路图连接实物图
例8：根据实物图画出电路图
例9：如图所示，有灯泡L1、L2，开关S ，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压，滑动变阻器改变通过L2的电流。请画出电路图并连接实物图。
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”。
电路简化的基本原则 初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化： 第一：电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视作断路，从电路两节点间去掉。去电压表时不仅要去掉电压表，也要去掉两节点之间的导线。 第二：电流表相当于导线，导线的电阻为0。 第三：闭合的开关相当于导线，断开的开关相当于断路 第四：电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流，尽量用电流法来判断。 第五：电压表和哪个用电器并联就测哪个用电器的电压。尽量用怀抱法，复杂 的可用拆源拆表发，电压法。 第六：电压表原则上要求与被测对象并联，单独测量电源电压时，可直接在电 源两端。一般情况下，如果电压表串联在电路中，测得的电压是电源两 端电压（与其串联的灯泡不亮，用电器不工作）。 第七、电流表直接接在电源两端会被烧坏，且让电源短路，烧坏电源。 图 5 图6
电路简化的步骤 第一步：看图先去电压表。 第二步：开关作用要看好。 第三步：分析串并有七法。 第四步：三法还原电压表。 第一步去电压表： 第二步：开关作用分析 若闭合开关S1，则电阻R1，被短路。第三步：判断出电路的串并联情况 很显然，本电路图为串联电路 第四步：还原电压表
识别串并联电路 串、并联是电路中最基本的连接方法，识别串、并联电路是初中电学中的重点，也是难点，学生往往觉得无从下手。下面就介绍4种识别串、并联电路的方法。 一、拆表法 拆表法是看电路图的第一步，不论是电路图还是实物电路都必须用拆表法。 由于电压表的内阻很大，并联在电路中时，通过它的电流很小，可忽略不计；而电流表的内阻很小，串联在电路中后，几乎不影响电路中的电流大小。因此，对于有电表的电路可采取去表分析，即把接电压表处看成是开路；接电流表处看作由一根导线连接，局部短路。 例4. 如图9所示，试分析R 1、R 2、R 3是怎样连接的？ 3 R 3 二、电流法 电流法是学生最常用的方法，能很好的分析出简单的串并联电路，针对电流表测谁 效果更佳。 此方法是：顺着电流的方向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几支电路之间为并联；如果独立的路径只有一支，则各元件之间为串联。 例1. 试判断图1、图2的两个灯泡L 1、L 2是串联还是并联。
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。
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
例5：如图所示，当接通开关S后，发现电流表指针偏转，电压表指针不 动，则故障可能是（） A．L1的灯丝断了B．L2的灯丝断了 C．L1的接线短路D．L2的接线短路 初中物理电学综合问题难点突破 电学综合题历来是初中物理的难点，在近几年的中考题中屡屡出现，由于试题综合性强，设置障碍多，如果学生的学习基础不够扎实，往往会感到很难。在实际教学中，许多教师采用的是“题海战术”，无形加重了学生学习的课业负担。探索和改进电学综合问题教学，是一项很有价值的工作。 在长期的初中教学实践中，本人逐步探索了一套电学综合问题教学方案，对于学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果。一、理清“短路”概念。
在教材中，只给出了“整体短路”的概念，“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果导线不经过其他用电器而将某个用电器（或某部分电路）首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。 局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验帮助学生突 破此难点。实验原理如图1，当开关 S闭合前，两灯均亮（较暗）；闭合后， L1不亮，而L2仍发光（较亮）。 为了帮助初中生理解，可将L1比作 是电流需通过的“一座高山”而开关S 的短路通道则比作是“山里的一条隧 洞”。有了“隧洞”，电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。 二、识别串并联电路 电路图是电学的重要内容。许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了，电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错，造成“全军覆没”的局面，所以分析电路是解题的基础。初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接，不要求混联电路。区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。 识别串、并联有三种方法，⑴、电流法；⑵、等效电路法；⑶、去表法。 ⑴、电流法：即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几个分支之间为并联，（分支前后有两个节点）如果电流的路径只有一条（无分支点），则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。 ⑵、等效电路法：此方法实质上运用了“电位”的概念，在初中物
电路图识图方法：10大原则与7大步骤 01、电路简化的基本原则 初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化： 第一：不计导线电阻，认定R线≈0。有电流流过的导线两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。 第二：开关闭合时等效于一根导线；开关断开时等效于断路，可从电路两节点间去掉。开关闭合有电流流过时，开关两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。 第三：电流表内阻很小，在分析电路的连接方式时，有电流表的地方可看作一根导线。 第四：电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视作断路，从电路两节点间去掉． 第五：用电器(电阻)短路：用电器(电阻)和导线(开关、电流表)并联时，用电器中无电流通过(如下图示)，可以把用电器从电路的两节点间拆除(去掉)。
第六：滑动变阻器Pa段被导线（金属杆）短接不工作，去掉Pa段后，下图a变为图b。 第七：根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”分析总电流、总电压和分电流、分电压的关系。 第八：电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流，电压表和哪个用电器并联就测哪个用电器的电压。判断电压表所测量的电压可用滑移法和去源法。 第九：电压表原则上要求并联在电路中，单独测量电源电压时，可直接在电源两端。 一般情况下，如果电压表串联在电路中，测得的电压是电源两端电压（具体情况见笔记）。电流表直接接在电源两端会被烧坏，且让电源短路，烧坏电源。 第十：如果导线上（节点之间）没有用电器（开关，电流表除外），那么导线上的各点可以看做是一个点，可以任意合并、
分开、增减。（此法又称节点法）例如： 02、电路简化步骤 第一步：按照题目要求将断开的开关去掉，将闭合的开关变成导线。 第二步：将电流表变成导线（视具体情况也可保留）。 第三步：去掉电压表。 第四步：合并(或者换位）导线上的节点。（此步骤在电路中用电器比较多，且相互纠结时，采用）。 第五步：画出等效电路图，判断各用电器是串联还是并联。 第六步：在原电路中利用原则七、八判断电流表和电压表各测量哪个用电器的电流和电压。 第七步：将电压表和电流表添加到等效电路图中，分析各电流表和电压表示数之间的关系。（利用原则七） 03、经典例题选讲 例1：在如下电路图中，开关S闭合后，电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是1V,如果A2的示数是0.2A,那么A1的示数是多少？试求两只灯泡两端的电压。
电子电路设计原则和方法 来源: 互联网作者：CEO 发表日期: ２008-10-１5 1６:22:42 所谓电子电路设计,就是依据事先提供的技术指标和功能,综合运用电子技术平台所提供的知识，对电路进行硬件、软件设计，达到用最少的、最节省的器件，实现电路的功能。 严格讲,电子电路设计应涵盖电路设计和工艺设计两部分,在业余条件下，对工艺设计要求并不那么严格、规范,因此电子电路设计往往泛指电路设计。本节将讨论电子电路设计的相关问题。 1、电子电路设计的基本原则 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。在这一基本原则下，正确处理以下关系: ●尽量提高性价比 合理权衡成本、体积、功耗等指标。例如，对电池供电的便携式仪器仪表电路，设计时要重点考虑功耗和体积。而对由市电供电的实验室仪器，功耗将不是主要的考虑因素。一个电子电路，可能有多种设计方案，在设计时，应尽量提高性价比。例如设计一个电子计数器,用ＰLD器件７128和单片机都能实现,但采用7１2８就显得浪费，因为７１28约80元一片，而51单片机约８元一片。也就是说,71２8可以用来设计较大的数字系统,用它来设计电子计数器是大材小用。再者,在一般的放大电路中，能用普通运放就不必采用高精度运放；能用8位单片机实现功能，就不必采用１6位单片机。 ●设计中的“软件”与“硬件”的考虑 设计中，能用软件编程实现的功能,就不要用硬件电路来实现，这实质上也是在追求性价比。仍以电子计数器为例，在计数频率不高的情况下,有现成的电子计数芯片7226，40脚封装,如果用7２2６来实现,不但价格高,电路也复杂。如果用单片机来实现,只要利用其丰富的指令系统对其编程开发,不但实现电子计数功能,还能扩展其他功能，如键盘管理、自动测试、实时时钟显示,而这些功能并不增加硬件电路。 ●采用电路的考虑 电路设计的工作主要是选择或设计单元电路的结构形式，所设计的电路能用软件实现的就不用硬件,在非用硬件不可的情况下,也应在满足性能指标要求的前提下,力求结构简单,合理实用，技术先进，切忌电路复杂。例如：能用集成块就不用分立元件；能用单电源供电就不用双电源；对于组合逻辑电路,可借助于逻辑表达式、卡诺图等工具化简。最终目的是使设计的电路简单、可靠性高、成本低。在选择单元电路时,最好选择典型电路或现成电路，最简单的方法是从已学
电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则： 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下： 1、整体性原则 在设计电子系统时，应当从整体出发，从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手，去揭示与掌握电子系统整体性质，判断电子系统类型，明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等，从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础，在综合的控制与指导下，进行分析，并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是：（1）电子系统分析必须以综合为目的，以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的，不全面的。（2）在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中，往往也需要又电子局部的综合。（3）综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后，才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础，综合就是匆忙的、不坚定的，往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的，由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷，使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美，需要在约束条件的限制下，从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手，进行参数分析，分别计算每个优化指标，并根据有忽而
指标的要求，调整元器件或功能模块的参数，知道目标参数满足最优化目标值的要求，完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分，并将其作为独立电子系统更能模块；再全面分析各模块功能类型及功能要求，考虑如何实现这些技术功能，即采用那些电路来完成它；然后选用具体的实际电路，选择出合适的元器件，计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏，它决定着电气设备的功能和用途，尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作，设计方案在很大程度上也就决定可靠性，在电子电路设计时应遵循如下原则：只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构；避免片面追求高性能指标和过多的功能；合理划分软硬件功能，贯彻以软代硬的原则，使软件和硬件相辅相成；尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多，在发生的时间和程度上的随机性也很大，在设计时，对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施，使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中，产品必须具有较短的开发设计周期，以及出色的性能和可靠性。为了占领市场，提高竞争力，所设计的产品应当成本低、性能好、
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( )
电路简化的原则和方法 河北省承德县教育局教研室（067400）陈英春 简化电路是高中学生应掌握的一种基本技能，也是物理学习的一个难点。在很多情况下，将复杂电路简化是解题的关键。只有掌握这一技能，才能利用串、并联的基本特点对电路进行准确的分析和计算。在电路的简化中要把握以下四条原则： (1)电阻不计的导线可以伸长、缩短或者弯曲，电路中同一条导线的两 端可以看成是一点； (2)等势点间的电阻可以从电路中去掉，等势点也可以合并成一点； (3)对于电路中的电流表和电压表，通常都忽略把它们接入电路后对原 电路的影响，即把电流表的内阻视为R A＝0，把电压表的内阻视为R V＝∞； 另外有些情况下，则又要考虑它们对电路的影响,这时则应把它们当成接在电路中的具有某一阻值(既不是零，也不是无限大)的电阻来看待； (4)电容器在直流电路中起隔直作用，所以含有电容器的支路不构成直 流电的通路，而电容器却可以带电使两板间有某一电势差。 在把握以上原则的同时，通常采用的有两种简化的方法。 一、电流流向法 依据电流的流动方向（从电源的正极流向负极），在节点处判定电流的走向，从而确定电阻的连接方式。 例1 、电流表A1和A2的示数分别为1A 和2A，若将R3和R4两电电阻互换位置,则 两电流表的示数不变，试求通过电阻R1的电 流强度多大？ 析与解：忽略电流表的电阻，假定电流从 R1流入，到节点B分为两个支路：一是经电流 表A1到D节点后，又分为两支路，分别经R3 和R4流向E；二是经R2到C再经电流表A2 到E。由此图1甲的电路可等效变换为图乙，由 图乙可见，电流表A1显示的电流的电阻R3 中的电流I3与电阻R4中的电流I4之和的电流 表A2显示的流是电阻R2中的电流I2与电阻 R3中的电流I3之和,依题中所给数据有：图1 I3＋I4＝1A，I2＋I3＝2A；又由题述有R3与R4互换位置两表示数不变，即应有R3和R4中的电流应相等，故I3＝I4由上三式联立解得I3＝I4＝0.5A，I2＝1.5A。 二、等势点法 将电路中的各电阻两端分别标上字母，标注时注意相等电势的点可用相
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（） 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。 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 电路图的简化与解题技巧 电路问题是初中物理比较难的知识，也是中考很重要的一部分，占中考物理分数的40%。很多同学遇到电路类的题目，摆在面前的第一个问题就是不会简化电路图。 总之就是——不会做！没关系，这次分享的10大原则和7大步骤，一定能够帮你拿下这个难题！ 1.电路简化的基本原则 初中物理电学中的复杂电路可以通过如下原则进行简化： ?第一：不计导线电阻，认定R线≈0。有电流流过的导线两端电压为零，断开时开关两端可以测得电压（电路中没有其他断点）。 ?第二：开关闭合时等效于一根导线；开关断开时等效于断路，可从电路两 节点间去掉。开关闭合有电流流过时，开关两端电压为零，断开时开关两端 可以测得电压（电路中没有其他断点）。 ?第三：电流表内阻很小，在分析电路的连接方式时，有电流表的地方可看 作一根导线。 ?第四：电压表内阻很大，在分析电路的连接方式时，有电压表的地方可视 作断路，从电路两节点间去掉． ?第五：用电器(电阻)短路：用电器(电阻)和导线(开关、电流表)并联时，用 电器中无电流通过(如下图示)，可以把用电器从电路的两节点间拆除(去掉)。 ?第六：滑动变阻器Pa段被导线（金属杆）短接不工作，去掉Pa段后， 下图a变为图b。 ?第七：根据串、并联电路电流和电压规律“串联分压、并联分流”分析总电流、总电压和分电流、分电压的关系。 ?第八：电流表和哪个用电器串联就测哪个用电器的电流，电压表和哪个用电器并联就测哪个用电器的电压。判断电压表所测量的电压可用滑移法和去源法。 ?第九：电压表原则上要求并联在电路中，单独测量电源电压时，可直接在电源两端。 一般情况下，如果电压表串联在电路中，测得的电压是电源两端电压（具体情况见笔记）。电流表直接接在电源两端会被烧坏，且让电源短路，烧坏电源。 ?第十：如果导线上（节点之间）没有用电器（开关，电流表除外），那么导线上的各点可以看做是一个点，可以任意合并、分开、增减。（此法又称节点法）例如： 2.电路简化步骤 ?第一步：按照题目要求将断开的开关去掉，将闭合的开关变成导线。 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。 串联、并联电路的简化 一、错误原因分析 二、简化电路时可用的方法很多，分析我们平常化简不好的原因可知，主要是存在以下三 个问题： （1）没有搞清电表测的是哪部分电路的电流或电压，造成简化电路时电表复位不正确。 （2）对基本测量仪器的工作原理理解的不深。例如对滑动变阻器的两种接法（串联限流接法和分压接法）的区别及使用条件没有清楚的认识。 （3）不能正确识别、处理电路中含有的无电流电阻。通常串联在电容器支路中的电阻，跟理想电压表串联的电阻都可视为无电流电阻，简化电路时可用理想导线替换；被理想导线或被理想电流表短路的电阻也是无电流电阻，简化电路时应把这种电阻视为断路，从电路中拆除。 二、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。 （2）节点跨接法： 将已知电路中各节点编号，按电势由高到低的顺序依次用1、2、3……数字标出来（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字，并合并为一点）。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：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。 策略：本题采用节点法，就是将图示电路中的节点找出来，凡是用导线相连的节点可认为是同一节点，然后假设电流从A端流入，从B端流出的原则来分析电流经过电路，则各电阻的连接形式就表现出来了。 解析：按从A到B的顺序把5个电阻分成R 1、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 ，其节点标示如图2所 示。由于节点R 2、R 3 间和A点是用导线相连，这两点是等势点，故两节点可用同一个数字 1标出，当电流从A点流入时可以同时流向电阻R 1、R 2 、R 3 ，从电阻R 1 和电阻R 2 流出的电 流汇合于2点，到达R 4和R 5 间的节点，故R 4 和R 5 间的节点也用2标出，R 3 、R 4 间的节点和 B点间是导线相连，也是等势点，故均用3标出，电流再从电阻R 4和电阻R 5 经节点3流出， 而流向电阻R 3 的电流则直接经节点3流出，简化后其等效电路如图3所示。 故AB间的总电阻为0.5Ω。 小结：在分析电路时，首先应找出各个节点，凡是用导线相连的两节点是等势点（当两节点间连有电阻可以忽略或理想的电流表时），可以等效为一个节点，连在两个相邻的 节点间的电阻是并联的（如图2中的电阻R 1和电阻R 2 ，电阻R 4 和R 5 ），当把最基本的电 路等效后，再对高一级电路进一步分析，即电阻R 1和电阻R 2 并联后与电阻R 4 和R 5 并联后 串联，之后再与电阻R 3 并联，这种逐级分析的方法在分析等效电路中是很有效的。 绘制电气原理图时一般要遵循以下基本规则： (1) 为了区别主电路与控制电路，在绘线路图时主电路(电机、电器及连接线等)，用粗线表示，而控制电路(电器及连接线等) 用细线表示。通常习惯将主电路放在线路图的左边(或上部)，而将控制电路放在右边(或下部)。 (2) 动力电路、控制电路和信号电路应分别绘出： 动力电路——电源电路绘水平线；受电的动力设备（如电动机等）及其它保护电器支路，应垂直电源电路画出。 控制和信号电路——应垂直地绘于两条水平电源线之间，耗能元件（如线圈、电磁铁，信号灯等）应直接连接在接地或下方的水 平电源线上，控制触头连接在上方水平线与耗能元件之间。 (3) 在原理图中各个电器并不按照它实际的布置情况绘在线路上，而是采用同一电器的各部件分别绘在它们完成作用的地 方。 (4) 为区别控制线路中各电器的类型和作用，每个电器及它们的部件用一定的图形符号表示，且给每个电器有一个文字符号， 属于同一个电器的各个部件(如接触器的线圈和触头)都用同一个文字符号表示。而作用相同的电器都用一定的数字序号表示。 (5) 因为各个电器在不同的工作阶段分别作不同的动作，触点时闭时开，而在原理图内只能表示一种情况，因此，规定所有 电器的触点均表示正常位置，即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动作时的位置。如对于接触器和电磁式继电器为电磁铁未 吸上的位置，对于行程开关、按钮等则为未压合的位置。 (6) 为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点，且每个接点要标一个编号，编号的原则是：靠近左 边电源线的用单数标注，靠近右边电源线的用双数标注，通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线，故电器的线圈 或电阻应尽量放在各行的—边（左边或右边）。 (7) 对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。 (8) 原理图应标出下列数据或说明： 1）各电源电路的电压值，极性或频率及相数。 2）某些元器件的特性（如电阻，电容器的参数值等）； 3）不常用的电器（如位置传感器，手动触头，电磁阀门或气动阀，定时器等）的操作方法和功能。 6.5.1 电气工程制图内容 电气原理图是根据电路工作原理，它采用规定的图形符号合文字符号，具有结构简单、层次分明、便于研究合分析电路的工作原理等优点，在电气设计合现场维护中都得到了广泛的应用。原理图、元件布置图、互联图 6.5.2 电气工程制图图形符号 电气图用图形符号是按照功能组合图的原则，由一般符号、符号要素或一般符号加限定符号组合成为特定的图形符号及方框符号等。一般符号是用以表示一类产品和此类产品的特征的简单图形符号。 印制电路板基本原则 １．布线方向：从焊接面看，元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致，布线方向最好与电路图走线方向相一致，因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测，故这样做便于生产中的检查，调试及检修（注：指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下）。 ２．各元件排列，分布要合理和均匀，力求整齐，美观，结构严谨的工艺要求。３．电阻，二极管的放置方式：分为平放与竖放两种： （１）平放：当电路元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般是采用平放较好；对于1/4W 以下的电阻平放时,两个焊盘间的距离一般取4/10英寸，1/2W的电阻平放时,两焊盘的间距一般取5/10英寸；二极管平放时，1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取4～5/10英寸。 （２）竖放：当电路元件数较多，而且电路板尺寸不大的情况下，一般是采用竖放，竖放时两个焊盘的间距一般取1～2/10英寸。 ４．电位器：芯片（IC）座的放置原则 （１）电位器：在稳压器中用来调节输出电压，故设计电位器应满中顺时针调节时输出电压升高，反时针调节器节时输出电压降低；在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流折大小，设计电位器时应满中顺时针调节时，电流增大。 电位器安放位轩应当满中整机结构安装及面板布局的要求，因此应尽可能放轩在板的边缘，旋转柄朝外。 （２）IC座：设计印刷板图时，在使用IC座的场合下，一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个IC脚位是否正确，例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者左上角，而且紧靠定位槽（从焊接面看）。 ５．进出接线端布置（１）相关联的两引线端不要距离太大，一般为2～3/10英寸左右较合适。 （２）进出线端尽可能集中在1至2个侧面，不要太过离散。６．设计布线图时要注意管脚排列顺序，元件脚间距要合理。 ７．在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合理，少用外接跨线，并按一定顺充要求走线，力求直观，便于安装，高度和检修。 ８．设计布线图时走线尽量少拐弯，力求线条简单明了。９．布线条宽窄和线条间距要适中，电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相符； 1 / 1简化电路的有效方法——综合法
复杂电路等效电路
【物理】初中物理电路简化与解题技巧
初高中复杂电路的简化方法
并联串联电路的简化
绘制电气原理图时一般要遵循以下基本规则
印制电路板基本原则 (2)
相关主题
文本预览