混联电路等效变换教学探讨

混联电路等效变换教学探讨

作者：陈建兵

来源：《新课程·教研版》2010年第24期

求解较复杂的混联电路，必须要先进行电路的等效变换，使原来的电阻关系，通过等效变换后，变得一目了然，从而方便计算，而在中职《电工基础》中介绍了等效变换的两种方法：1.利用电流的流向及电流的分、合来分析电路；2.利用各等电位点分析电路，画出等效电路图。笔者通过多年的教学实践，认为后一种方法，学生易于掌握，而且差错较少。那么，如何进行等电位点的教学呢？

一、巧借生活实例作比喻，降低知识难度

我们知道，不少中职学生物理基础较薄弱，尤其是在学习电学时有一种恐惧和无奈，一看到稍微复杂的混联电路就觉得眼花缭乱、无从下手，这时如果能应用恰当的比喻，就会降低内容的难度，可使学生从中受到启发，使他们在微笑中轻松掌握知识。可以让学生先思考老师如何给学生排座位，一般方法是：由高到矮排队，然后依次入座。如果要细化步骤，应是：1.集合全体学生（全走出教室外）；2.从高到矮依次排队；3.对号入座（这里强调每个学生必须按老师指定的位置坐下）。以此告诉他们这里所学的用等电位点法进行等效电路变换其实很类似于这样三步。

例1.图1所示的电路中，已知R1=R2=8Ω，R3=R4=6Ω，R5=R6=4Ω，R7=R8=24Ω，R9=16Ω，试求RAB。

例2.图2所示的电路，已知每一电阻的阻值R=10Ω，求RAB。 分析具体步骤：

1.标节点。将电路中三条或三条以上支路相交的点即节点一一找出，并在原图中将节点用粗黑点标出，写上字母（不同电位点用不同的字母表示，相同电位点用同一字母表示）。 图1中除A、B两点外可标C、D、E、F四个节点，图2中有A、B、C、D四个节点，但这里A、C之间是一条导线，没有电位的降落，即A、C两点电位相同，可以用同一字母A表示，同理B、D两点等电位，可用B表示，最后，实际上只有两个节点即A、B。 2.排节点。沿着高电位点向低电位点顺序将各电位点按一定的间隔排成一串，并另行画出。图1中按电位高低依次排节点顺序：A→C→E→F→D→B，图2中节点顺序：A→B。 3.“对号入座”。即把各个电阻接入对应确定的两点间，并完成等效电路图。

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图1中，R5、R9、R6串联后接入EF两点间，R8也接在EF两点间，说明两者并联，REF和R3、R4串联后接入CD间，而R7也接在CD间，这两者也是并联关系，最后RCD再和R1、R2串联接在AB间，于是作出等效电路（图3）。故 RAB= ［（R5+R9+R6）‖R8+R3+R4‖R7］ +R1+R2=28Ω

图2中，4个电阻R均是接入AB两点间，所以是很简单的并联关系（图4）。RAB=R/4=2.5Ω

这是排座位，虽然不能代替“等电位点法”，但能使繁琐的电阻关系变得简单，学生能从“比喻”中得到启发。

二、巧用典型习题做练习，引导学生活学活用

经常听到学生讲：老师讲的知识能听懂，一到自己用就不会了，一方面可能是因为学生没有真正理解基本知识，另一方面是缺乏分析问题、处理问题的能力，这就要求教师在学生理解所学知识后，还要引导学生多练，做到“学中练，练中学”。

典型题练习：求下列各图所示的电阻组合的等效电阻。（已知R=2Ω，R1=4Ω）

同学们通过思考发现，自己似乎已听懂了，但做起来并不那么简单，这时老师可适当提示并强调：

第一步：标节点不能错标、多标或漏标，如果标错了全题皆错，图5中应标acdb四个节点，图6和图7均应标ab两个节点，而如图6中有同学在开关S和相邻的电阻R之间少标了a点，也有同学在图5中ac两点间R和R1之中多标了一个节点，所以标对节点是关键。 第二步：排节点时可以电路始点为高电位点，末端为低电位点，选好通路由高电位到低电位点依次排列或按电路中电流方向来排节点。

第三步：“对号入座”时要注意不能把任何一个电阻漏排，也不能重复排。

还需值得提醒的是，图6中两个R1串联接在bb中，说明电压为零被短路，开关S是单独接入ab中……最后，同学们一个个都作出了正确的等效电路。

总之，用等电位点法画等效电路的方法，简单易懂，行之有效，实用性强，效果很好。 作者单位：江苏省张家港职业教育中心校