运用等效电源法 巧解电路问题

梅 波

(江苏省赣榆第一中学，江苏 连云港 222100)

运用等效电源法巧解电路问题

梅 波

(江苏省赣榆第一中学，江苏 连云港 222100)

等效电源法就是把电源与定值电阻串联或并联后的部分看作等效电源，在电学问题上经常遇到电路的分析和求电阻最大功率等问题.常规方法做起来比较麻烦，而用等效电源法解决起来快速和简洁，学生学起来也容易上手.

等效电源；电路；电阻

在电路分析当中，往往只研究电压、电流、功率的某个支路，其余部分作为等效电源.这种等效思路是将碎片问题整体化考虑，结合理论知识解决物理问题.在高中物理学习阶段，将复杂问题分解为若干个简单问题，是一个重要的解题思想，这里我们介绍的“等效电源法”便是其中之一.

一、动态问题，深入浅出

在电路分析当中往往会涉及到可变电阻的问题，这类电阻并联或串联在电路当中，有某个可以动态调节的装置组成，这样的题目给同学们设定了障碍，如何翻过这种障碍将复杂问题简单化，等效电源法便提供了一种思路.

例1 如图1所示的电路中，当动态电阻R的电阻值增大的时候，下面哪种变化是可以发生的( )

A.AB点之间的电压U增大

B.通过R的电流I增大

C.AB点之间的电压U减小

D.通过R的电流I减小

解析如图2所示，把电源、R1和R2的虚线框部分，看成整体一个等效电源，则AB两端的电压U为输出电压，负载为动态电阻R，当R电阻值增大的时候，等效电源的两端电压增大，通过R的电流减小，所以正确答案是A和D.

点拨解决此类问题的关键在于将可变电阻单独考虑，再结合电学相关定理列出关系式，问题就自然而然的解决了，尤其是解决选择题的利器.好的解题技巧可以提高解题速度，达到快而准的目的.

二、误差分析，化繁为简

中学物理知识结构当中误差分析是其中的一个重点，知识分布于整个电学体系当中，这就需要同学们开发灵活的思维，不再出现“听的懂，做不对”的局面，这里我们介绍一种方法，让同学们从容应对误差分析问题.

例2 电路当中电表内阻不能忽视的情况下，分析下列情况电表内阻影响结果是什么样的.如图3所示，采用的电路所测的电动势( )真实值，内阻( )真实值；如图4所示，采用的电路所测的电动势( )真实值，内阻( )真实值.

点拨电路分析问题中等效电源法应用广泛，同学学习的时候要不拘一格，发散思维，对于同一个问题采用不同的角度和方法进行考虑，选取最优解决方案，解题做到“快、准、狠”，将复杂问题简单化是我们此方法的目的和精髓所在.

三、计算功率，信手拈来

物理知识当中计算功率也是重点内容，常规方法计算容易出错并且计算量大，如何让功率问题不再困扰同学们，看了以下我们的解题思路，相信会让同学们有豁然开朗的感觉.

例3 如图5所示，电源电动势为E，内电阻r=2Ω，R1=4Ω,R2为滑动变阻器，当R2为多大时消耗功率最大，并计算其功率.

点拨这是相对复杂的功率问题的计算，运用等效电源法便轻松、快捷的得到了解决，当一个电路当中研究某一个支路的时候，此支路就可以用等效电源法，碎片化的问题就显得非常清晰.解决问题时只要基础知识扎实，思维开阔，方法灵活，电路问题不再是难题.

综合以上三个例题，可以看出等效电源法的精髓所在，优势所在，在电路问题当中支路比较复杂的情况下尤其能够体现这个方法的优越性，同学们在扎实的物理理论知识的基础上，勤加练习，面对“山重水复”的物理难题，选择合适的解题方法，便会“柳暗花明”.

[1]孙宜好.定值电阻在电路设计中的应用[J].中学物理，2014(06).

[2]袁振卓.“等效电源法”的应用[J].数理化学习(高中版)，2011(19).

[责任编辑：闫久毅]

2017-07-01

梅波(1989.11- )男，江苏赣榆人，本科学历，二级教师，从事高中物理教学与研究.

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1008-0333(2017)28-0058-02