电工基础教学中如何培养学生的等效思维能力

所谓等效是指:具备在保持效果不变的前提下,寻求用简单的、熟悉的事物代替原来复杂的、陌生的事物进行研究,使研究变得简便的物理思想,是进行电工基础问题研究的一种良好的思想素质.在研究总电阻、电路分析及计算等问题时均有进行等效方法教育的题材.求总电阻就是寻求一个能替代若干个实际电阻而对电路有相同作用效果的电阻;分析、计算电路,往往要对原电路的部分或全部作等效变换,使电路变得简单直观.教学中教师通过精选一些习题,从而达到训练学生等效思维能力的目的. 　　……     

巧解对称电路的等效电阻

在电路分析中，经常遇到求电路的等效电阻问题．从理论上讲，用基尔霍夫定律可求解任意电路，但实际上，对一些复杂电路，用基尔霍夫定律求解十分麻烦，但若选取合适的方法，将会给解题带来极大方便，同时，对开拓学生解题思路也有益处。根据电路理论：在对称电路中，若某两节点的电位相等，则可将这两点连接起来，即短路；若两等势点间支路中无电流，则可将该支路去掉，即断路．若采用这种方法，则可使一些具有对称性的电路迎刃而解．下面请看几个例子．     

用等效法巧解一道电学竞赛题

等效法是等效变换法的简称,它是将原题的某个或某些条件进行等效变换,并在此基础上进行分析、推理、比较和运算,进而巧获答案的特殊解法．下面用等效法来巧解一道电学竞赛题．题目用粗细均匀的同种电阻丝制成三个相同的圆圈,并焊接成如图1所示的球形框架．用伏安法测得球形框架在A、B两点间的总电阻为R,其中AB这段电阻丝的电阻为儿．若用一段同AB等长、但粗于AB三倍的同种电阻丝将AB替换下来,求替换后的球形框架在A、B两点间的总电阻R’？解析本题中替换前后的球形框架都是复杂的网络电路产合电桥电路,用初中电学知识和常规解…     

复杂电路的等效电阻(高二、高三)

求复杂电路的电阻,很难直接应用串、并联电路的总电阻公式计算,而应采用各种变通方法. 1.等效替代法将电路的某一部分等效为一个电阻,使之与剩余电阻构成简单的串、并联关系,由此再进一步计算.     

一种画等效电路的有效办法

求复杂的混联电路的等效电阻,常常是解决电路计算问题的关键,而得出复杂的混联电路的等效电路,是求得等效电阻的必径之路,本介绍一种画等效电路的有效方法。     

利用等势点进行电路计算

中学生对电阻较多的电路的分析和计算,往往感到困难。这里,着重谈谈如何利用等势点的性质,来简化电路计算的问题。如图1所示的电路,每个电阻的大小皆为R_o,求等效电阻R_(AB)的值。对电路进行分析:电路由四支同样的分支电路并联而成,每一支路由两个电阻R_o串联而成,等效电阻应为: R_(AB)=1/4×2R_o=1/2R_o。要很快找到这样的关系,是不太容易的。若采用下面的方法,学生就容易理解。     

等效电源法及其应用

在中学物理竞赛中,有些“有源电路”问题,用基尔霍夫方程组求解,虽然不难,但如果电路复杂,方程很多,解题过程会很繁杂。假若学生掌握并能应用“等效电源法”,可使思路与计算大为简化。1 求等效电源的电动势和内电阻 情况1:把图1的电路等效为图2的电源,根据电源定理,电源开路时的端电压等于它的电动势。     

简化纯电阻电路的方法

1.合并等势点将电路中电势相等的点合并为一点,从而将复杂电路化为简单电路.例1如图1所示的电路中,R₁=R₂=R₃= R₄=R₅=R,试求A、B两端的等效电阻R_AB.     

变压器电路的等效和应用

一、变压器的等效电阻公式 在解决涉及理想变压器问题时,我们可以用一个电阻来代替变压器(包括负载)电路.即可以把图1(a)中的虚线部分等效成一个电阻R＇,从而使较为复杂的变压器电路简化为图1(b)的简单形式.下面我们来推导其等效电阻R＇的计算公式.     

无限电阻网络的等值电阻

对有限多个电阻的混联电路 ,可运用电阻的串、并联关系 ,按一定的顺序依次逐步化简求得等效阻值 ,这是我们所熟悉的 .但是 ,对无限多个电阻按一定方式联接起来的等效电阻的计算却是个很棘手的问题 .1　利用对称性特点求解有些无限网络是由无限个相同的单元组成 ,去掉或增加一个网络单元不影响网络等效电阻 .例 1　如下图所示为一线型无限电阻网络 ,每个电阻的阻值均为R .试求A、B间的等效电阻RAB.解　假想去掉左端一个组合 ,则剩下的仍是无限网络 ,不影响网络的电阻 ,即从C、D两点向右看的等效电阻等于RAB.因此RAB=2R R×RCDR RC…     

变压器电路的等效和应用

一、变压器的等效电阻公式，在解决涉及理想变压器的问题时，我们可以用一个电阻来代替变压器(包括负载)电路．即可以把图1(a)中的虚线部分等效成一个电阻R′，从而使较为复杂的变压器电路简化为图1(6)的简单形式．下面我们来推导其等效电阻R′的计算公式．     

通过结点的等效变化简化对称电路

利用结点的等效变化可以简化对称电路,具体做法如下: 1.等电位结点分离支路当求对称电路某两点间的等效电阻时,可设想在这两点间加一直流电压,根据电路对称性找出等电位结点。若等电位结点间有支路,则该支路无电流,将这一支路分离出     

用电流注入法求等效电阻

众所周知,电阻是相对于电流而言的.它反映导体对电的阻碍作用.若采用电流注入法,即假设电流从电路的某点注入.而从另一点流出,这样抓住与电阻相关的电流,借助电路的有关规律间接地求其等效电阻.方法简捷.一、用电流注入法求等效电阻的原理     

浅谈二端网络的等效

根据二端网络的等效化简方法和等效定义,推导出了电源模型的七种等效变换。用之求解复杂电路中的电流或某一元件的电压和功率,可简化电路、简化分析问题的过程,使解题快而准。     

等效法在电路分析中的妙用

在直流电路计算中,有一类较复杂的电路,甚至一些结构不甚明了的电路,采取“等效法”可化难为易.方法是将一部分电路当作“电源”,用等效电动势E′,等效电阻r′表示.例1如图1(a)电路中,电池电动势为E′,内阻为r,已知定值电阻为R1,求电阻R2为何值时,R2上的功率最电大源电最动大势     

与等效替代法有关的中考物理实验题例举

等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的,它们之间可以相互替代,而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。这种科学思维方法不仅在定义物理概念时经常用到,如我们学过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效等,而且在分析和设计实验时也经常用到,如:例1(2005年南京市)用如图1甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为),S为单刀…     

浅谈戴维宁定理在电路分析中的应用

戴维宁定理是线性电路分析中一个重要的定理。该定理的分析电路中可以简化电路,保留待求部分,将剩余电路等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。在电路分析中具有其独特的优势,尤其在求解负载获得最大功率时,运用戴维宁定理就更为方便、快速、高效。戴维宁定理归纳为求解两个参数:开路电压和等效电阻,等效电阻的求解方法有直接求解法、加压求流法和开路电压短路电流法。针对不同的习题采用不同的方法繁简程度是不同的,本文将通过实例来说明电路分析中如何选择适当的方法来求等效电阻,提高解题效率,为电路学习爱好者提供参考。     

求时间的非常规习题

题目中涉及求时间的问题,往往是利用力和运动观点解决,而有些题目中由于物体的运动很复杂,在高中阶段用运动学公式不能求解,需要用动量或能量观点解题,现举几例说明.     

等效力场法在解题中的应用

等效法在物理解题中应用广泛,本文提出的等效力场法乃等效法的一种,它是建立在力的独立作用原理和力的叠加法则基础上的,在有关复合场问题时应用此法常可把复杂、陌生的问题变为简单、熟悉的题型.本文通过三个例子来说明等效力场的概念和等效力场法在解题中的应用. 例1.如图1(a)所示,把一个带负电荷q=8×10~(-7)库的小球用细线悬挂在两块面积很大的竖直平行板间的O点,小球质量为m=2克,悬线长l=6厘米,两板间的电场强度E=2.5×10~4牛/库,小球自悬线水平的B点由静止开始向下运动,到达O点正下方的A点时速度刚好为零,而后一直在A、B间来回摆动,求摆动过程中小球的最大速度.(g取10米/秒~2)     

用向量法求空间距离的五条定理

求空间距离(点到平面距离、直线与之平行的平面间的距离、两平行平面间的距离、点到空间直线间的距离,两异面直线间的距离)的问题是立体几何中常见的一种题型,其解题步骤一般是:一作、二证、三计算.即:(1)找出或作出有关的距离;(2)证明它符合定义;(3)归到某三角形中计算.解这种题型的困难之处在于如何作出该距离,而作出这距离的方法又因题而异,从而增加了解题的难度.是否存在一种既简单又通用的解法呢?　　一、相关定理笔者最近发现了用向量法求空间距离的五条定理.若用这几条定理来解这类问题就显得容易多了.因为它不必去考虑这距离到…