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解放战争与串联、并联电路
发表于:2014-08-18阅读:109次
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物理知识趣味课堂:解放战争和串联、并联电路的关系 假期给几个学生补课,都是刚升入初三的学生,恰好物理都上到了电学的部分,电学是整个初三物理的重中之重,中考所占的比例非常高。为了方便同学更加深入的理解串联电路和并联电路的特点,我将借助类比法来阐述两者的特点,其中举得例子可能不是非常巧当,但对于电学的理解可能会有些许的帮助。 电路的概念,电路-顾名思义就是电流行走的通道。但电流是很难去观察,所以为了更形象的理解电路就可以将电路比作水路,即水的流动。电荷的定向移动形成电流,而水分子的定向移动也形成水流。水流是由水压迫使水分子进行移动的,而电流也是电压迫使电荷进行移动的。同样的水管,水压越大,水流越大,而同样的导体,电压越大,通过该导体的电流越大。这两者是何其相识啊,所以我们不能形象的理解看不见摸不着的电流的时候完全可以类比水流来加强理解。
讲完电路和水路的关联后,开始将串联电路的特点,根据试验可知,串联电路各处的电流都相等,那么怎么去解释和理解这个现象呢?可以想象,假设有N个电子充电源的负极出发,一路移动到电源的正极,所以电路的每一点相同时间内通过的电子数量是相同的,也就是串联电路各处电流都相等。那串联电路各用电器两端的电压之间有什么关系呢?根据试验结果显示,串联电路各用电器两端电压之和等于电源提供的总电压。那么这个结论到底是怎么得出来的呢?该怎么去解释这个现象呢?现在我就开始运用一些非常规方法来对这个现象作出一个有趣的解释。将电源比作国名党军队的指挥部,而将串联电路中各用电器比作共产党的各个指挥部。国名党的军队需要从电源的正极行军到目的地(电源的负极),而共产党就在这个途中设置了几个障碍去消灭国名党的部队。好,故事开始,国名党部队的战斗力有10万军队(即电源电压有10V),当队部刚离开大本营(电源正极)的时候共产党的侦察兵就迅速的侦查到敌军的人数情况,并及时反馈给共产党的部队(各用电器),共产党的各部队的抵抗能力是不尽相同的(即各用电器的电阻不尽相同),那么共产党各部队就会根据自己的抵抗能力来分配任务,也就是相互分担国名党军队给予的进攻压力。能力越大,责任越大,所以战斗力大的部队责无旁贷的要去承担更多的抵抗责任,所以串联电路中,各用电器所分担的电压之比就等于各用电器的电阻之比。
那么并联电路有什么特点呢?并联电路是一个总的大道分为几个支路,而这几个支路之间相互独立,一条支路的工作与否对另一个支路是否工作没有影响。这样的电路叫并联电路。由实验结果可以得知,并联在一起的几条支路两端的电压相等,且干路中的总电流等于各支路电流的总和。如何去生动形象的理解这个规律和现象呢?还是和之前一样,将电源比作国名党军队的大本营,10万精锐部队从正门出发,前往目的地-电源的负极。路上也有共产党的三个部队ABC进行拦截,和之前的逐个依次排列不同,这一次三个部队并排严阵以待,迎战即将到来的敌军。然而狡猾的国名党军队也不是吃素的,他们的侦察兵早早的探清了共产党的各个部队的实力(即各用电器的电阻大小),并将详细情况及时反馈给了国名党司令部,国名党军队就会根据共产党各部队的实力进行分配兵力,为了以最快的速度和最小的伤亡代价通过共产党部队的阻击,国名党军队将更多的部队通过抵抗能力最小的共产党部队,而最少的部队通过抵抗能力最大的部队,然而对于并排的几个共产党部队来说,当他们共同面对的10万敌军的时候他们所面临的压力是一样大的,都是由10万(10V)敌军引起的压力。这也就是为什么并联电路各支路两端的电压都相等,各干路电流和电阻成反比的原因。补充一句,因为不管有多少条支路,最终都会汇聚到干路中去,所以干路电流等于各支路电流之和。 以上就是以故事的形式解释了一下串联电路和并联电路中的一些规律。这与真正意义上的解释肯定有出路,但我想对于初学者能更好的理解各种电路的特性还有应该能提供一些帮助。
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