如何分析復雜電路的連接方式

杜思璇

準確判斷電路中的連接方式，畫出等效電路圖，是解決初中物理電學問題的基本功。針對中考?？嫉膭討B(tài)電路的定性和定量分析問題、簡單電路組成及識別問題、家用電器多擋位問題，分析的基礎都是正確識別用電器的連接方式和各個電表的測量對象。以下結合具體實例，介紹四種常用方法。

方法導思

l方法一：直觀判斷法

根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的概念與特點，直接確定電路的連接方式。例如圖1所示的各元件，首尾順次相連接在電源兩極上，為串聯(lián)電路；圖2兩只燈泡首端連在一起，末端也連在一起，再接在電源兩極上，為并聯(lián)電路。

l方法二：電流路徑法

讓電流從電源正極流出，經(jīng)過各用電器回到電源負極，如果途中不分流，這些用電器就是串聯(lián)。如果電流在某處分為幾條支路，然后又在某處匯合，這些用電器就是并聯(lián)的。例如，在圖3所示電路中，電流只有流經(jīng)燈泡L1、L2一條路徑，其連接方式為串聯(lián)；圖4中電流有通過S1、L1或S2、L2兩條路徑的選擇，其連接方式為并聯(lián)。

l方法三：拆除法

拆除電路中任意一個用電器，若其他用電器均能工作，說明這些用電器為并聯(lián)；若其他用電器都不能工作，說明這些用電器為串聯(lián)。如圖5所示，拆除R1或R2對另一方都沒有影響，所以R1與R2并聯(lián)。

l方法四：節(jié)點法

由于一般導線材料的電阻率很小，因此分析問題時往往將導線的電阻忽略不計。在識別電路時，不論導線有多長，只要其中沒有電源，導線的兩個端點均可以看成同一點。這樣就可以找到用電器兩端的公共點，再把公共點按照原來的電路連在電源上，就得到了等效電路，從等效電路中就比較容易找出電路的連接方式。

例如，在電路的節(jié)點處分別標上相應的字母，相同導線所標的字母相同，得到圖6的電路，然后把相同的節(jié)點按照原來的電路連在電源上，得到的等效電路如圖7所示，進而判斷三燈并聯(lián)也就水到渠成。

但電路中有時有電流表或電壓表，使電路的連接方式更難判定。那該怎么辦呢？因為電流表的內(nèi)阻很小，電壓表的內(nèi)阻很大，所以在分析電路的組成方式時，可將電流表看作一根導線，電壓表所在部分看作斷路。

真題在線

例 （2022·遼寧·沈陽）如圖8所示，電源電壓保持不變，燈泡燈絲電阻保持不變，閉合開關后，將滑動變阻器的滑片P從中點向右移動的過程中，電壓表的示數(shù)將______，電流表A2與電流表A1的示數(shù)差______，電路的總功率______。（以上三空均選填“變大”“變小”或“不變”。）

分析：根據(jù)方法四，在分析電路時，可將電壓表看作斷路，電流表看作導線。再根據(jù)方法二可知，在閉合開關后，電流有通過燈泡L或滑動變阻器兩條路徑的選擇，所以燈泡L與滑動變阻器并聯(lián)，電壓表測電源兩端的電壓，電流表A1測滑動變阻器支路的電流，電流表A2測干路電流。

解：因電源的電壓保持不變，所以，滑片移動時，電壓表的示數(shù)不變；

因并聯(lián)電路中各支路互不影響，所以，滑片移動時，通過燈泡的電流不變；

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，電流表A2與電流表A1的示數(shù)差等于通過燈泡的電流，則兩電流表示數(shù)的差值不變；

將滑動變阻器的滑片P從中點向右移動的過程中，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，通過滑動變阻器的電流變小，所以干路電流也變小，由P = UI可知，電路的總功率變小。

故答案為：不變；不變；變小。

點評：分清電路的連接方式和電表所測的電路元件是關鍵。