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串联电路与并联电路是电子学中的最基本电路,串联电路中电流只有一条通道,并联电路中电流有很多通道,并联电路中电流会在导线的岔口处分开,前提是每个支路中都有用电器(如电阻或灯泡),然后电流在多支路汇合处汇合。初中学生刚学习简单电路问题时,对电路的连接方式的判断,以及短路问题的判断明显感觉困难。如何帮助学生迅速准确的判断串、并联关系,顺利正确的认识电流的流向,也是教师教学的一个难点。教师要牢牢把握住物理现象与生活实际联系紧密的特点,创造出融入了生活经验的口诀,就可以很好地帮助师生解决此类问题。
初中物理簡单电路部分需要学生熟练掌握以下几点:1、如图1所示,电流在电源的外部由正极流出最终流回电源的负极。2、如图2所示,当电流流过干路岔口时,各支路都有电流通过(各支路必须有用电器),此时各电器为并联关系。3、如图3所示,当用电器与导线并联时,用电器R2将没有电流通过(R2被短路)。4、如图4所示电路中,虚线部分无电流流过。针对上述需要掌握的问题,笔者编写了这一口诀:“大门出,小门回,绕过收费站,不走回头路”,将上面知识点囊括其中。
电源的符号是一长一短两条线,电源正极用长线代表大门,负极用短线代表小门;由干路的分岔口到各支路的汇合点间的支路属并联关系,正像如图5所示的起点到终点的不同道路;图3中因为R2对电流有阻碍作用而导线没有,所以电流不通过电阻R2,我们把电器对电流的阻碍作用比喻为道路的收费站,电流流向的选择就好像我们在同等条件下为了节约,选择无收费站的道路一样;初中物理没有电势的概念,学生暂时不能理解ab间不会有电流,这里要直接告诉同学们电流要流回电源负极必须两次流经ab段导线是不可能的,一句“不走回头路”,可以帮助同学轻松识别图4中的类似问题。
随着学生学习的深入,这句口诀同样可以帮助学生攻克电路实物图问题、电路故障分析问题等难点。
[例1] 探究“电流与电阻的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V )各一个,电流表、电压表各一个,三个定值电阻(10Ω、15Ω、2 0Ω),导线若干。图6是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
分析:电流由电源正极流出先到M点,可经①和②两个支路到达N点,其中①支路无“收费站”,则电阻及电压表无电流通过,因此支路②错误;电压表测电阻电压需要与其并联,因此只需将导线③的M端接到电阻的左侧接线柱。
[例2] 在实验室中某同学连接了如图7所示的电路,发现闭合开关后两灯都不亮。该同学用电压表去查找电路的故障,将电压表先并联在灯L1两端发现电压表有示数;再将电压表并联在灯L2两端发现电压表无示数,若电路中只存在一处故障,由此可判断
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 开关断路 D. 电源短路
分析:电压表因为阻值很大往往近似的看作断路,但要有示数必须有电流通过,它与电源的正、负极必须是导通的,我们可以把它看做收费高昂的收费站,若开关断路,则电压表无论接在哪盏灯的两端,电源都不会为电压表两端提供电压,即电压表与电源已断开,不会有电流流过,电压表无示数,C错;若电源被短路,则电流不会通过电压表这个收费高昂的“收费站”,故D错;若灯L1断路,且灯L2部分导通,则电流只能经过电压表回到电源负极,若L2断路则电压表与L1并联时不会有示数,A正确,B错。
运用口诀的方法对一些特定的知识点进行辅助教学,用物理原理与生活实际相类比,可以促进学生对物理规律的理解、加深学生对知识内容的记忆。“绕过收费站”是物理规律与生活经验完美的统一,体现了“能量最低”的原理,“不走回头路”诠释了人生一往无前的精神,一个巧妙的口诀既可以帮助学生解决实际问题,提高其物理素养,也何尝不可以帮助学生提高生活的素养。
初中物理簡单电路部分需要学生熟练掌握以下几点:1、如图1所示,电流在电源的外部由正极流出最终流回电源的负极。2、如图2所示,当电流流过干路岔口时,各支路都有电流通过(各支路必须有用电器),此时各电器为并联关系。3、如图3所示,当用电器与导线并联时,用电器R2将没有电流通过(R2被短路)。4、如图4所示电路中,虚线部分无电流流过。针对上述需要掌握的问题,笔者编写了这一口诀:“大门出,小门回,绕过收费站,不走回头路”,将上面知识点囊括其中。
电源的符号是一长一短两条线,电源正极用长线代表大门,负极用短线代表小门;由干路的分岔口到各支路的汇合点间的支路属并联关系,正像如图5所示的起点到终点的不同道路;图3中因为R2对电流有阻碍作用而导线没有,所以电流不通过电阻R2,我们把电器对电流的阻碍作用比喻为道路的收费站,电流流向的选择就好像我们在同等条件下为了节约,选择无收费站的道路一样;初中物理没有电势的概念,学生暂时不能理解ab间不会有电流,这里要直接告诉同学们电流要流回电源负极必须两次流经ab段导线是不可能的,一句“不走回头路”,可以帮助同学轻松识别图4中的类似问题。
随着学生学习的深入,这句口诀同样可以帮助学生攻克电路实物图问题、电路故障分析问题等难点。
[例1] 探究“电流与电阻的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V )各一个,电流表、电压表各一个,三个定值电阻(10Ω、15Ω、2 0Ω),导线若干。图6是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
分析:电流由电源正极流出先到M点,可经①和②两个支路到达N点,其中①支路无“收费站”,则电阻及电压表无电流通过,因此支路②错误;电压表测电阻电压需要与其并联,因此只需将导线③的M端接到电阻的左侧接线柱。
[例2] 在实验室中某同学连接了如图7所示的电路,发现闭合开关后两灯都不亮。该同学用电压表去查找电路的故障,将电压表先并联在灯L1两端发现电压表有示数;再将电压表并联在灯L2两端发现电压表无示数,若电路中只存在一处故障,由此可判断
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路 C. 开关断路 D. 电源短路
分析:电压表因为阻值很大往往近似的看作断路,但要有示数必须有电流通过,它与电源的正、负极必须是导通的,我们可以把它看做收费高昂的收费站,若开关断路,则电压表无论接在哪盏灯的两端,电源都不会为电压表两端提供电压,即电压表与电源已断开,不会有电流流过,电压表无示数,C错;若电源被短路,则电流不会通过电压表这个收费高昂的“收费站”,故D错;若灯L1断路,且灯L2部分导通,则电流只能经过电压表回到电源负极,若L2断路则电压表与L1并联时不会有示数,A正确,B错。
运用口诀的方法对一些特定的知识点进行辅助教学,用物理原理与生活实际相类比,可以促进学生对物理规律的理解、加深学生对知识内容的记忆。“绕过收费站”是物理规律与生活经验完美的统一,体现了“能量最低”的原理,“不走回头路”诠释了人生一往无前的精神,一个巧妙的口诀既可以帮助学生解决实际问题,提高其物理素养,也何尝不可以帮助学生提高生活的素养。