初中物理電學難點的突破對策

毛迎新

在長期的初中物理教學實踐中，我發(fā)現(xiàn)學生在學習電學的初始階段最常問到的問題有以下兩個：1.如何判斷電路中是否出現(xiàn)短路（特別是局部短路）；2.如何準確無誤地將實物連接圖轉(zhuǎn)換為電路圖。對此，我經(jīng)過多年的思索與實踐，逐步探索出一套較好的方案，有助于學生突破以上兩個難點，下面談談具體的解決方案。

一、如何判斷電路是否出現(xiàn)短路

電路中的短路可分為電源短路和局部短路（也稱用電器短路）兩種，教材中只給出了電源短路的概念：“導線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接的電路，叫短路。”此種短路一般比較容易判斷，因為只要在電源的正極到負極之間找到一條路徑上沒有任何用電器（或電阻），即可判斷它為電源短路。局部短路因富于變化成為困擾學生的一個難點，那么我們?nèi)绾涡蜗蟮貋碜寣W生認識局部短路呢？事實上，此時我們不應受到章節(jié)的限制，可以先引入下一章的“電阻”，利用一兩分鐘時間讓學生在腦子里先有“電阻”這一概念，之后告訴學生：電流在選擇路徑時與我們?nèi)祟愒谶x擇道路時一樣，當我們遇到有多條路徑可以到達同一目的地，但其中只有一條暢通無阻，其他路徑上均有諸多阻礙時，我們自然而然會選擇那條沒有任何阻礙的道路通過，電流在選擇路徑時也是如此，它會盡量選擇一條沒有任何電阻的路徑通過，如圖，當開關(guān)閉合時，L1被短路，電路出現(xiàn)局部短路。為了幫助學生理解，可將L1比作是電流需通過的“一座高山”，而開關(guān)的短路通道則可比作是“山里的一條隧洞”。有了“隧洞”這條暢通無阻的道路，電流只會選擇“走隧洞”而不會去“爬山”，造成電流只是繞過L1而并沒有通過L1。圖中如此形象地把電流“擬人化”，能讓學生更深刻地理解為什么會造成短路，從而輕松地判斷電路是否出現(xiàn)電源短路或局部短路。二、如何準確無誤地將實物連接圖轉(zhuǎn)換成電路圖

在多年的教學中，我發(fā)現(xiàn)，每一屆的學生在剛剛接觸將實物連接圖轉(zhuǎn)換成電路圖的題目時，因為怕畫錯，許多人在作圖時都顯得小心翼翼，常會采用“局部解決法”，即：邊看實物圖，邊畫電路圖，看一部分，畫一部分。以為這樣就可以確保無誤，結(jié)果畫出的電路圖往往是形狀與實物連接圖很相似，但卻存在要么結(jié)構(gòu)不一致，要么電路元件畫在電路圖中拐角處等諸多問題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的學生認為作圖時最難的是不知道在哪里設置分流的點，而串聯(lián)電路學生都比較易接受，我給他們舉例說就如串糖葫蘆或者說我們手拉手圍成一個圈。并聯(lián)學生就不知道在哪里設置分流的點，那么這些問題如何才能得到根本性的解決呢？首先，一定要杜絕學生采用“局部解決法”。因為邊看邊畫有著諸多弊端。一是容易導致電路圖與實物連接圖形狀相似而結(jié)構(gòu)卻不一致；二是容易把電路元件放在電路圖的拐角處；三是不利于培養(yǎng)學生的看圖能力，很多學生甚至在圖畫好之后還不知道自己所畫的電路到底是并聯(lián)還是串聯(lián)結(jié)構(gòu)。所以在教學的初始階段，一定要把學生這種不好的作圖習慣堅決消除在萌芽狀態(tài)。

然后，向?qū)W生介紹畫圖的三個步驟。

1.先根據(jù)“電流流向法”看清實物連接圖的結(jié)構(gòu)，包括電流有幾條路徑，干路上有什么，各條支路上有什么，以及電流經(jīng)過各個電路元件的順序，如有電壓表的，還要注意電壓表是并聯(lián)在哪段電路兩端。

2.根據(jù)實物連接圖的結(jié)構(gòu)，用鉛筆畫出對應的電路圖框架。先畫好一個長方形，如果電路中有兩條支路，就在長方形中加一條線，三條支路再加一條，依此類推。

3.在框架上逐個添加各個電路元件的符號。先在框架上確定電源的位置，此時就能清楚地看出框架中哪些屬于干路部分，哪些屬于支路部分，然后在干路和各條支路上逐個添加各元件的符號（添加時應注意各元件的相對位置，且必須在添加元件前先擦除框架上原有的線）。以下通過一實例對這一方法加以說明。例題：根據(jù)圖2所示的實物連接圖畫出對應的電路圖。第一步：根據(jù)“電流流向法”判斷電流有兩條路徑，即該電路為兩條支路的并聯(lián)電路，電源正極出來分成兩條支路， L1在一支路中，開關(guān)S2與L2在同一支路（電流先過S2再過L2），開關(guān)S1在干路上（靠近電源負極）。分，然后在相應的位置上逐個添加其它電路元件的符號，如下圖。這里還要交待一點，在實際作圖中如遇到電路中有電壓表，我們可以先不理會電壓表的存在，把電路主結(jié)構(gòu)先畫好，再看電壓表測量哪段電路電壓，利用兩段T型導線把電壓表添加到相應的位置上，這樣可以降低畫圖的難度。教學有法，但無定法。上述兩種教學方法或許并不適用于每位老師、每位學生。在物理教學中，我們應從多方面、多角度設身處地為學生著想，給學生營造一種輕松、愉快的學習氛圍。