高中物理电路图的简化、电路动态分析、故障分析专题16页

教 案 纸
科目名称 物 理
审批意见：
课 题 恒定电流专题 学生姓名
任课教师 温 健 平 学生年级 高二
授 课 日 期 年 月 日 时 至 时 授 课 形 式 □AA □AB
讲授内容
专题一：等效电路图的画法
电路化简原则
①无电流的支路化简时可去除；
②凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）
③等电势的各点化简时可合并；
④凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑤在外电路，沿着电流方向电势降低。
⑥理想导线可任意长短、变形；
⑦理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；
⑧电压稳定时电容器可认为断路．
  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。



  
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。
  由于电阻 R1，R2均有一端接点 1，另一端接点 2；电阻 R4，R5均有一端接点 2，另一端接点 3；电阻 R3一
端接点 1，另一端接点 3，易得其等效电路如图 5所示。 或者用图 4中所标电流方向，也可得其等效电路如
图 5，相比第一种方法更简单。故 AB间总电阻力 0．5Ω。
  【题后小结】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，可以等效为一
个节点（如图 4中的 A与 D、C与 F、E与 B），连在两个相邻的节点间的电阻是并联的（如图 4中的电阻 1和
电阻 2，电阻 4和电阻 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 1、2并联后与电
阻 4、5并联后串联，之后再与电阻 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。（此方法侧
重于等电势法）
  但是，若将图 4改为图 6，即使画出等效电路图 5，（按习惯总将电流表看作导线），也无济于事，而且将电流表置于图 5中的合适位
置更是难上加难。若根据图中的电流方向则易得：电流表 A1测的是电阻 R2和 R3的电流...