电路基础知识的应用

电路基础知识的应用 ──电路工作状态分析 河南省平顶山市卫东区田选学校 范俊奇 电路的基础知识包括，电路的组成，电路的状态，电路的连接关系等，是我们分析电路工作状态的基础。只有能看懂电路，会正确判断电路的连接方式，才能进一步对电路进行分析和计算。 一、电路分析的基础知识 1．电路的组成 一个正确的电路应该有下列基本组成部分组成。电源、用电器、开关和导线。电源起着把其他形式的能量转化为电能并提供电能的作用；导线起着连接电路元件和把电能输送给用电器的作用；开关控制电能的输送（电流的通断）；用电器将电能转化为其他形式的能量。如果一个电路缺少了这四个基本组成部分中的一部分，这个电路就不能工作或错误或存在危险（短路）。 2．电路的三种状态 （1）通路：接通的电路。特征：电路中有电流而且用电器正常工作。（2）开路：断开的电路。特征：电路中无电流，用电器不能工作。（3）短路：定义：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来（电流不经过用电器）。特征：电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。并联电路中，一旦一个支路发生短路，整个电路就短路了。 开路和通路是电路的常见状态，比如，电灯的亮和灭。而短路是错误的危险状态，是绝对应该避免的。 3．串联电路中的局部短路 在串联电路中，由于某种原因或实际需要，使电路中的某个用电器发生短路，而其它用电器仍然工作的电路。如图所示电路中，当开关S闭合时，L1发生短路，L2仍有电流通过，可以发光。 4．电路的连接方式 电路的串联和并联是阶段必须掌握的电学知识，是进行电路分析和计算的基础。 （1）电路连接方式的比较。 串 联 并 联 定 义 把元件首尾相连逐个顺次连接起来的电路 把元件首首尾尾并列的连接起来的电路 结构特征 电路中只有一条电流路径，没有分支。 电路中有分支（有分开的点和会合的点），电流路径至少有两条， 工作特征 各用电器相互影响，一处段开所有用电器都停止工作。 各支路中的用电器独立工作，互不影响。 开 关 作 用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。 电路图 实 例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各盏路灯       （2）判断电路串联、并联的常用方法。 基于初中阶段的学习要求，仅介绍以下常用的判断方法，在实践中可选择适合自己的方法熟练掌握。 ①定义法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”，电流流出端为“尾”。观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首→首”、“尾→尾”相连，为并联。 ②结构特征分析法：在有电路图或实物连接图的情况下，识别电路时，可沿着电流方向分析：电源正极→各用电器→电源负极。若途中无节点（分叉点），电流沿着一条路径前进不分流，该电路中用电器是串联关系；若电路有节点，电流在某一处分开，在另一处又合在一起，这些用电器就是并联关系。 ③工作特征分析法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作，则这两个用电器为并联。在看不到电路图或电路实物图情况下（如路灯、家庭电路），可根据用电器的工作特征判断连接情况。 二、应用举例 1．（09济宁）如图1所示电路中，当开关S1、S2均闭合后，说法正确的是（    ） A．L1、L2都能发光         B．L1、L2都不能发光 C．Ll能发光，L2不能发光    D．Ll不能发光，L2能发光 分析：当S1断开，S2闭合时，L1、L2是并联连接关系；当S1闭合时，L1发生短路。因为是并联电路，一处发生短路，整个电路就处于短路状态，所以，L1、L2都不能发光，B正确。 2．（09兰州）如图2所示，当开关S闭合时，两只小灯泡能同时发光的正确电路是（    ） 分析：在四个电路中，在A电路中，两盏电灯串联，开关S与一盏电灯并联，当开关闭合时，与开关并联的电灯就发生局部短路，所以，开关闭合后，只有一盏灯亮。B电路中，是开关串联在电路中的串联电路，开关闭合后，电路是通路，所以，两盏串联的电灯都会发光，B正确。C电路中，没有电源，是一个电路基本组成部分都不完全的错误的电路。D电路中，两盏灯并联，S闭合时，两灯都会发光，但一盏灯没有开关控制，它是不符合电路基本连接要求的。 3．（09成都）如图所示是一把既能吹冷风，又能吹热风的电吹风的简化电路，图中A是吹风机，B是电热丝。将插头插入插座，若只闭合开关S1，电吹风吹出的是____风；若将开关S1、S2都闭合，电吹风吹出的是____风。（填“热”或“冷”） 分析：该装置中，吹风机和发热丝是并联连接关系，S1是干路开关，它一闭合，吹风机就开始工作，吹出冷风；只有当S1、S2同时闭合时，电热丝才能和吹风机同时工作，吹出热风。所以，答案是：冷、热。 进一步分析：既然吹风机和发热丝是并联连接关系，为什么不给它们各安装一个开关分别控制呢？因为，电热丝是不能单独工作的。若单独工作，产生的热量不能及时散发出去，吹风机的内部温度会很高，会烧坏吹风机的外壳，甚至带来危险。所以，这样，就可以避免电热丝的单独工作，使电吹风机既可以吹出冷风，又可以吹出热风。 4．（09贵州安顺）如图所示电路中，当________闭合时，L1、L2并联；当_________闭合时，电路会发生短路，损坏电源。 分析：本题考查串联、并联和短路的知识。只闭合S2时，L1、L2串联；S2断开，同时闭合S1、S3时，L1、L2并联；S1断不开，同时闭合S2、S3时，电路发生短路。 答案：S1S3，S2S3