談初中物理電路設計方法與技巧[文檔資料]

談初中物理電路設計方法與技巧 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 根據(jù)題目的條件或要求設計出合理的電路，是初中物理的一個重點與難點問題 .解決這類問題時一定要抓住外部連接情況及對應現(xiàn)象，逐步畫出可能的電路結(jié)構(gòu)，最后綜合考慮找到滿足題中所有現(xiàn)象的電路，得出符合題意的答案 .教師在電路設計教學中要善于教會學生掌握好電路設計的方法與技巧，讓學生輕松學好電路設計 .本文結(jié)合相關生活應用實例對電路設計的方法與技巧進行逐一介紹，與同仁一起分享和交流 . 一、每種情況畫 1 條支路，各種情況都要用到的元件畫在干路中 初中物理的電路設計中，所設計的電路圖一般都是并聯(lián) (或混聯(lián) )電路，很少有純粹的串聯(lián)電路 .而且生活實例中往往敘述有幾種并列的現(xiàn)象 .比如 “ 前門開門與后門開門 ” 兩種情況， “ 甲病床與乙病床 ” 兩種情況等 .電路設計時一般都是依據(jù) “ 一種情況畫 1 條支路，每種情況都要用到的元件畫在干路中 ” 來設計電路 . 生活應用實例 1 有一商品倉庫，后門進貨、前門取貨，現(xiàn)有紅綠兩只燈泡和一個電鈴、一個電池組、兩個開關，導線若干 .請你為倉庫值班人員設計一個電路：電鈴響同時紅燈亮，表示取貨人在前門按開關；電鈴響同時綠燈亮，表示送貨人在后門按開關 .要求畫出設計的電路圖 .圖中標明紅燈、綠燈及對應的前門、后門開關 . 解析根據(jù)題意可知： 1.綠燈與紅燈的工作情況互不影響，各自均可獨立工作，可知這兩盞燈應該是并聯(lián)的； 2.前門開關控制紅燈，后門開關控制綠燈，所以前門開關應與紅燈在一條支路上，后門開關應與綠燈在另一條支路上； 3.無論紅燈亮或是綠燈亮時，電鈴均響，可知兩種情況都要用到電鈴，所以電鈴應該畫在干路中 .綜合以上分析，設計的電路圖如圖 2 所示 . 類似的生活例子還有病 床呼叫電路、甲乙雙方從兩地相互呼叫對方的電路等例子 . 二、兩開關串聯(lián)，表示兩個條件同時滿足，電路才會通 兩開關并聯(lián)，表示只要有一個條件滿足，電路就會通 . 當兩個開關串聯(lián)時，要想電路接通，必須將兩個開關同時閉合 .這個在現(xiàn)實中往往表現(xiàn)為生活中的兩個條件要同時滿足；而兩個開關并聯(lián)時，要想電路接通，則隨便其中哪個開關閉合電路都能接通，這個在現(xiàn)實中就表現(xiàn)為生活中的多個條件只要有一個滿足即可 . 生活應用實例 2 樓道聲光控延時開關電路 .聲光控延時開關已廣泛應用于住宅區(qū)的樓道、工廠、辦 公樓、教學樓等公共場所 .小瑞家所在小區(qū)的樓道路燈也已用聲光控延時開關代替了按鈕開關，只有在天黑以后，當有人走過樓梯通道，發(fā)出腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明；在白天，即使有聲音，樓道燈也不會亮，從而達到節(jié)能的目的 .請你設計出該聲光控延時開關電路 . 解析根據(jù)題意可知，要想讓樓道路燈亮起來，必須同時滿足兩個條件 .一是必須天黑 (即光控開關閉合 )，二是必須要有聲響 (即聲控開關也要閉合 )，屬于 “ 兩個條件同時滿足，電路才會通 ” 的情況，所以光控開關與聲控開關必須是串聯(lián)的，再串上路燈后接到家庭電路中 .設計的電路如圖 3 所示 . 生活應用實例 3“ 倉庫保管員系統(tǒng) ”. 某銀行金庫為防止單個職工進入而發(fā)生盜竊行為，現(xiàn)要求對金庫大門進行改裝 .他們用電動機來帶動鐵門的運動，要驅(qū)動電動機工作，必須該銀行內(nèi)的三個保管員同時用各自的鑰匙插入對應的鎖孔內(nèi)開鎖， (將各自的鎖打開相當于將電路中的開關閉合 )，請根據(jù)要求，將圖 4 中的器材連接起來 . 解析根據(jù)實際情況，要想把驅(qū)動機把金庫大門打開，必須同時滿足三個條件 .即是三個保管員都要同時把鎖打開(即三個保管員控制的開關都要閉合 ).屬于 “ 三個條件都要同時滿足，電路才會 通 ” 的情況，因此三個保管員控制的開關是串聯(lián)在一起的，設計的電路如圖 5 所示 . 類似的生活例子還有實驗室毒品柜鑰匙保管系統(tǒng)等電路都根據(jù)上述方法進行電路的設計 . 三、開關的特殊用法：開關與相應的用電器并聯(lián) 開關的作用是控制用電器的工作 .實際生活中，開關與被它所控制的用電器之間大都是串聯(lián)連接的 .這樣，要讓該用電器工作，就閉合開關；要讓該用電器停止工作，就把開關斷開 .如果出現(xiàn)了 “ 開關閉合，某用電器停止工作，而開關斷開時，該用電器反而工作 ” 的現(xiàn)象，這明顯不是開關的常規(guī)用法，而是一種 “ 特殊用 法 ”. 即開關不是與該用電器串聯(lián)，而是與它并聯(lián) . 生活應用實例 4 請你為奶牛場設計一自動放養(yǎng)奶牛的裝置圖 .要求：用細導線將牛群圍住，合上開關后，當牛群在圈內(nèi)吃草時，小屋內(nèi)燈亮而鈴不響；當有牛了圈住的細導線跑到圈外時，電鈴便會響起來，放牛的人能及時發(fā)現(xiàn) . 解析根據(jù)上述要求可知，電路中的燈是一直亮著，起到提示電路在正常工作狀態(tài)的作用 .而電鈴卻受到 “ 圈住牛的細導線 ” 的控制 .但是它的控制情況與常規(guī)的控制不同：當“ 圈住牛的細導線 ” 沒斷 (即相當于開關閉合 )時，電鈴是不響的 (被 “ 圈住牛的細導線 ” 給短路了 )；而當 “ 圈住牛的細導線 ” 被牛弄斷時 (即相當于開關斷開 )，電鈴反而響起來了(電流不能走細導線而只能通過電鈴形成通路了 ).根據(jù)題意設計出的電路如圖 6 所示 . 類似的例子在很多電路設計題中都有出現(xiàn)，當某開關斷開時，燈 L 有亮，而當這個開關閉合后，燈 L 反而熄滅了 .這些都是屬于 “ 開關的特殊用法 ” ，即該開關與相應的燈 L并聯(lián) . 四、從所有用電器都不能工作的那個條件出發(fā)，再從個別用電器不能工作的那個條件出發(fā)設計電路 有很多電路設計題要求學生根據(jù)題目的條件或要求設計出合理的電路，解決這類問題時一定要 抓住外部連接情況及對應現(xiàn)象，逐步分析并畫出符合題意的電路結(jié)構(gòu)，解決此類問題的步驟是：先從所有用電器都不能工作的那個條件出發(fā)；再從個別用電器不能工作的那個條件出發(fā)來設計電路 . 生活應用實例 5 現(xiàn)有兩只燈泡 L1 和 L2，三只開關S1、 S2、 S3 和電源、開關、導線等元件，請根據(jù)下列要求設計出符合條件的電路 .要求： (1)閉合 S1、 S2、 S3 時， L1 和L2 都亮； (2)閉合 S1、 S2 時， L1 亮， L2 不亮； (3)閉合 S1、S3 時， L2 亮， L1 不亮； (4)閉合 S2、 S3 時， L1、 L2 都不亮 . 解析根據(jù)上述方 法按下列步驟分析：首先必須從所有用電器都不能工作的那個條件出發(fā)，即從第 (4)個條件出發(fā) .S2、 S3 都已經(jīng)閉合了，怎么兩燈都不亮呢？原來是 S1 還沒閉合，也就是說只要 S1 斷開，全部用電器都不能工作，這說明 S1 是總開關，在干路中，控制整個電路 .然后再從個別用電器不能工作的那個條件出發(fā)來，即從條件 (2)或 (3)出發(fā) .由條件 (2)可知， S3 斷開， L2 就不能工作；由條件 (3)可知，S2 斷開， L1 就不能工作 .說明 S3 控制 L2，它倆在同一條支路中； S2 就控制 L1，它倆就在另一條支路中 .而條件 (1)我們在分析電路時用不上它， 它只是起到一個檢驗電路正確與否的作用 .最后整理設計出的電路如圖 7 所示 . 總的來說，分析這種例子時，要關注的不是在工作的用電器，反而是不能工作的用電器，分析為什么它不能工作，找出沒有閉合的開關，就是導致它不能工作的原因，就說明該開關在控制著這個用電器 .也就是說對我們分析有用的條件不是 “ 在工作的用電器 ” ，不是 “ 閉合的開關 ” ，而恰恰是 “ 沒有工作的用電器 ” 和 “ 斷開的開關 ”. 當然，除了上述所列舉的方法與技巧外，實際的電路設計中，還有其它很多方法與思