用整體視角分析實物電路圖

1、用整體視角分析實物電路圖 新沂三中 操時良 221400 近年來，高考模式中物理實驗主要由一力一電組成，其中，電學(xué)題經(jīng)常考查電路圖的連接，那如何在較短的時間內(nèi)準(zhǔn)確地連接好電路，或判斷電路連接的正誤呢？筆者認(rèn)為，用整體化的視角去連圖，去判斷連接的正誤，可快速整體性地把握用電器間的連接問題?，F(xiàn)舉例以討論之。 方法指導(dǎo)：先整體，無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；即：先接好主電路(供電電路).對限流電路，只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處);對分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵

2、和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。一、 連接電路： 例1、(09年重慶卷22題)硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學(xué)用題22圖2所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。圖中R0為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表。請根據(jù)題22圖2，用筆畫線代替導(dǎo)線將題22圖3中的實驗器材連接成實驗電路。分析與解答：這是一典型的根據(jù)已知的電路圖連接實物圖的常見型的電學(xué)題。解決本題的關(guān)鍵是先弄清楚電路圖中各元件的連接方式，哪些用電器是串聯(lián)，哪

3、些用電器間是并聯(lián)，其中硅光電池、定值電阻、滑動變阻器以及開關(guān)是串聯(lián)，電壓表V2與 R0 是并聯(lián)，V1與定值電阻、滑動變阻器整體并聯(lián)。有了對電路圖的清楚認(rèn)識，然后再依次將串聯(lián)的用電器串接起來，最后將并聯(lián)的部分并接起來即可。具體實物圖如下：例2、（09年廣東卷）某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動。請根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計實驗電路，并連接電路實物圖14圖14分析

4、與解答：這題沒有給出現(xiàn)存的電路圖，需要我們先從整體上去判斷電路的結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確畫出電路圖，然后再根據(jù)電路圖連接實物圖。答案如下：mAE,rsR0Rx例3、（淮安市2010屆高三第二次模擬）(8分)某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關(guān)系。選取了一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。進(jìn)行了如下實驗：該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐?，F(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻， 有如下實驗器材供選擇： A直流電源：電動勢12V，內(nèi)阻很小，額定電流為1A； B電流表A1：量程010mA，內(nèi)阻約10； C電流表A2：量程0600mA，內(nèi)阻約0.5； D

5、電壓表V：量程015V，內(nèi)阻約15k； E滑動變阻器R1：最大阻值10； F滑動變阻器R2：最大阻值5k； G開關(guān)、導(dǎo)線等 在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是 (填“A1”或“A2”)，應(yīng)該選用的滑 動變阻器是 (填“R1”或“R2”)。該小組已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，請你在實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接。(3)握住乳膠管的兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)123456長度L(cm)20.025.030.035.040.045.0電阻R(k)1.32.13.04.15.36.7 為了研究電阻R與長度L的關(guān)系，該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R，作出了如圖所示的圖線，

6、你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是 。分析與解答：對第小題，整體把握所給的器材，電流表及滑動變阻器需二選一，選電流表時得整體把握流過鹽水柱的電流情況，這得看電源的電動勢及鹽水柱的大約電阻，從而估出電流大小，約為幾毫安，故選 A1，那滑動變阻器是采取分壓式還是限流式呢，如果采取分壓式，當(dāng)鹽水柱電阻很小時，流過電源的電流會超過1 A,所以采取限流式 ，則滑動變阻器選R2；對第小題：綜合對的分析，先限流式串接好滑動變阻器，采取一上一下的方式，由于鹽水柱的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流表，可采取電流表的內(nèi)接法，并聯(lián)起來見下圖；對第小題 ，可對R的公式進(jìn)行分析，會發(fā)現(xiàn)R與L2 成正比，故橫坐標(biāo)表示的物理量是L2。BA鹽水柱+

7、例4.如圖甲為某同學(xué)測繪額定電壓為2.5 V小燈泡的IU圖線實驗電路圖.（1）根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實物連接成完整實驗電路.（2）開關(guān)S閉合之前,圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于 （選填“A端”“B端”或“AB正中間”）.分析與解答：本題是已知電路圖及部分連接不完整的實物電路，要求補充連接實物電路圖，那導(dǎo)線該如何補充呢，不少同學(xué)剛接觸這類題時往往沒有明確的做題思路，補充連接不知從何下手，其實，還是只要根據(jù)電路圖，弄清串并聯(lián)部分，然后逐一檢查哪部分沒連接好，就像修路一樣，哪兒斷了，我們就給補上，本題要特別注意滑動變阻器的分壓接法，電流表的外接法，從整體上把握，就能順利完成電路的連

8、接。解答如下：（1）如下圖所示（2）A端二、 判斷電路例5、（09年江蘇卷第10題）測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示（相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）。該合金棒的電阻約為幾個歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是_.（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）、分析與解答:本題咋看起來電路線較復(fù)雜，6根導(dǎo)線到底錯誤出現(xiàn)在哪兒呢？要想在較短時間里分析出來，得有一正確的分析實物電路圖的思路：那就是先整體判斷出主干的電路元件，再看并聯(lián)部分，特別關(guān)注兩處，其一是滑動變阻器的連接，其二是電流表的連接，對數(shù)據(jù)分析后易判知電流表的內(nèi)阻與被測電阻相對來說阻值較大，宜采取外接法，則導(dǎo)線錯誤。 例六、（2008·九江質(zhì)檢）圖

9、1所示是“用伏安法測量電阻”的實驗電路圖,只是電壓表未接入電路中.圖2是相應(yīng)的實驗器材,其中待測量的未知電阻Rx的阻值約為1 k,電流表量程20 mA、內(nèi)阻小于1,電壓表量程15 V、內(nèi)阻約1.5 k,電源輸出電壓約12 V.滑動變阻器（甲）的最大阻值為200,乙的最大阻值為20.（1）在圖1的電路圖中把電壓表接到正確位置.（2）根據(jù)圖1的電路圖將圖2的實物連成實驗電路.（3）說明本實驗電路中兩個滑動變阻器所起的作用有何不同? 圖2 圖1簡析:先整體把握電壓表的接法牽涉到的就是電流表的內(nèi)接還是外接問題，這就要求我們對電流表、電壓表、還有被測電阻三者阻值進(jìn)行比較，然后分析該用內(nèi)接還是外接即可;對實物圖的連接根據(jù)電路圖先串聯(lián)，后并聯(lián)，即可得出如下的答案：答案 （1）如右圖所示（2）如下圖所示（3）滑動變阻器甲為粗調(diào),滑動變阻器乙為細(xì)調(diào).綜上所述，實物連線的總思