2023年初三物理电学学习方法
电学是初中物理的难点之一,而电路分析是电学的基础,电路分析搞不定,一切都是零,如此重要的电路分析却会使将近半数的学生晕头转向,以至于初三物理学起来十分吃力,甚至成为自己考试中的拉分科目,这篇文章将为大家讲述一种简单、快捷、有趣的电路分析方法,我将其命名为——吃小孩儿电路分析法。
先看下面一副图片(自己画的,有点丑,凑合看吧,那个小怪兽是网上的素材):
这幅图片描述的是这样的一个故事:图中的A处是一个人满为患的学校,这个学校有一个非常狠毒的校长,便把学生赶出学校,如果学生还能安全地回来,那就暂且留在学校,等待下一轮的循环。学生在路上首先会遇到B,B是一个类似于收费站的东西,可以管理这条路的通断,如果B将路断掉,学生自然无法通过,校长的计划也无法实施,学校就只能暂时挤一挤了。当B开放道路使学生通过时,通过的学生便会在路上遇见C,C是一个吃小孩儿的怪兽,学生如果能从他的嘴里逃出去,便可重新回归学校。
那如果将图换一换呢?
一眼望去是不是十分相似?没错,电路便可以用上面的故事类比过来,电源=学校(A);开关=收费站(B);用电器=怪兽(C),那么电源的电压就是学校的人数压力,学生就是电子,学生的定向移动形成人流,电荷的定向移动形成电流。因为学生是电子,带有负电荷,所以学生移动的反方向就是电流的方向(这一点是为了对应上边的两个图,在做题时一般不考虑,就把学生移动的方向当做电流的方向就行了,即学生从电源正极出发,返回电源负极)。以上便是初中阶段最简单的一个电路的分析。
故事继续:
有一天,一位好心人路过了这个地方,发现了这只怪兽,想到要走这条路的人将要面临的危险,便又修建了一条路来绕过怪兽。小孩儿们走到怪兽面前发现有了一个岔路口,一条路上有怪兽而另一条路上没有怪兽,小孩儿们也不傻,当然选择走那条没有怪兽的路,此时怪兽没有了食物来源,便没有力气工作,只可惜路的质量不高,承受不了那么大的人流量,不久就被踏断了,学校也因为人数始终不减少而被挤破。
再将这个故事转化为电路图:
这就是全短路(也称电源短路)现象,该现象发生时电流从电源正极不经过用电器直接流向电源负极,用电器因没有电流通过而不会工作,电源会被烧毁且导线有起火的风险,也就是学校被挤破、道路被踏断。
串联分压:
在原有的路上又来了一只小一些的怪兽D,它的体积比怪兽C小,吃小孩儿的能力也不如怪兽C,现在怪兽C与D在同一条路上,共同为学校分担压力,C吃小孩儿吃得多,D吃小孩儿吃得少,所以C为学校分担的压力大,D为学校分担的压力相对较小。
此时的电路图:
如图,怪兽C即为阻值较大(这里设置为10Ω)的电阻,怪兽D即为阻值较小(这里设置为5Ω)的电阻,怪兽吃小孩儿的能力即为该用电器的电阻。因为怪兽C与怪兽D共同为学校分担压力,所以两个电阻两端电压之和就是电源电压,也就是书中所写的:在串联电路中,各用电器两端电压之和等于电源电压。
故事中说到“怪兽C为学校分担的压力大,怪兽D为学校分担的压力相对较少”,因为怪兽C吃小孩儿的能力强(即电阻大),怪兽D吃小孩儿的能力弱(即电阻小),所以在电流相等、电源电压一定的情况下,用电器的电阻越大,其两端的电压就越大,也就是:在串联电路中,用电器两端的电压与用电器自身的电阻成正比。通俗来讲,就是串联电路中电阻大的用电器两端电压大,电阻小的用电器两端电压小。将这一条结论与上一条结论结合起来,即为“串联分压”理论。
并联分流:
这次,新来的那只小怪兽D跑到了那位好心人所修建的道路上,学生们在路上遇到路口后,大眼一看,两条路上都有怪兽,但他们并不知道两条路上的怪兽实力的差距,所以就分成了两队,两队人数几乎相等,一队走上了怪兽C所在的道路,而另一队则踏上了怪兽D所在的道路。前面说了,怪兽C的吃小孩儿能力要比怪兽D强,那他吃掉的小孩儿自然就比怪兽D多,所以通过怪兽C的人数(即怪兽C吃剩下的人数)就比较少。同理,通过怪兽D的人数(即怪兽D吃剩下的人数)就相对较多。
上电路图: