劉益明
(江蘇省阜寧縣羊寨初級中學 224415)
電學是初中物理知識體系中重要的組成部分,是中考物理學科試卷中的必考內容.而串并聯電路是電學知識的重要基礎,也是物理教學的核心要素之一,其掌握的牢固程度會直接影響初中生的解題能力,但是串并聯電路的諸多差異性卻非常容易使學生出現概念混淆,所以如何才能強化學生對于串并聯電路部分知識點的理解、認識和運用值得進行深入探討.
為了更好地理解和認識串并聯電路,就需要從基本概念和特征入手,使學生牢固明確串聯電路和并聯電路的差異性.當前許多初中生在電路動態分析或者電學計算題求解中出錯的很大一部分原因是由于對串并聯電路特征理解不深刻,所以初中物理教師必須要高度重視串并聯差異特征的講述,使學生可以對串并聯電路有更加深刻的理解和認識,以便可以使學生靈活應用這些串并聯電路差異性特征來更好地對電路連接情況進行判定.一方面,對于串并聯電路的相同點而言,二者電路消耗總電能(總電功率/總電熱)=各用電器消耗電能(總電功率/總電熱)之和.另一方面,對于串并聯電路的差異性而言,初中物理教師要引導學生從電流特征、電壓特征、電阻特征、電能特征、電功率特征、電熱特征等幾個方面入手,使學生可以深刻地體會和掌握二者的差異性.
在識別串并聯電路的過程中,需要從二者的電路特征入手,常用的識別方法主要包括如下幾種:
1.定義識別法.定義識別法,顧名思義,就是依據串聯電路和并聯電路的定義來進行判定.比如,電路中各個元件按照首尾順次相連的方式進行連接,那么就可以判定其為串聯電路;如果電路中各個元件按照“首首相連,尾尾相連”的方式并列連接于電路兩點間,那么就可以判定其為并聯電路.
2.電流識別法.電流識別法是判定串并聯電路中最為常用的一種方法,具體就是在電路識別期間,讓電流從電源正極出發后,依次經過各個電器后再回到電源負極,期間電流如果始終保持一條路徑,那么所判定電路就屬于串聯電路.但是如果存在電流分支,最后匯集到電源負極,那么就屬于并聯電路.
3.拆除識別法.該種串并聯識別法也主要適用于那些電路比較復雜的情況,具體就是應用串聯電路中各個電器會產生相互影響,但是并聯電路中不會出現電器相互影響情況.如此一來,在串聯電路中,任何一個電器的拆除均會對其他電器產生影響(電流不通過).反之,在并聯電路中,拆除一個電器,其他電器不受影響(電流正常通過),這樣就可以判定電路的串并聯情況.
例1 已知某電路中連接有四個電阻R1、R2、R3和R4,具體連接方式如圖1所示,試判斷其連接方式?

解析如圖2,先將R1拆除,發現剩余R2、R3和R4中有電流通過;如圖3,將R2拆除,發現R1、R3和R4中有電流通過;如圖4,將將R3拆除,發現R1、R2和R4中有電流通過.同理,將R4拆除,發現R1、R2和R3中有電流通過.由此可知,電阻電阻R1、R2、R3和R4屬于并聯連接方式.
4.節點識別法.節點識別法主要適用于那些不規范電路的識別中,不考慮導線長度,只要期間不存在電器或電源,那么導線兩端點可以等效看作是一個節點,這樣就可以確定出各個電器兩端所對應的公共節點,從而達到簡化電路的作用.
5.等效識別法.該種串并聯電路識別法主要適用于那些連接比較復雜,無法快速進行識別的電路,具體就是結合實物圖,采用等效方式將其轉換成以規范形式表示的等效電路,借此來加以識別.
例2 已知某燈泡連接線路如圖7所示,試判斷其屬于并聯電路還是串聯電路?
解析燈泡L1的右側,燈泡L2的左側和燈泡L3的上側三者保持共端,并均一同連接于電源正極;而燈泡L1、燈泡L2、燈泡L3的另一端卻均同電源負極相連.如此一來,就可以將圖8所示的電路連接圖等效轉換成圖5所示的電路圖,這樣就可以直觀地判定其屬于并聯電路.

總之,串并聯電路部分知識時初中物理教學的重點,也是電學部分問題學習的核心,直接關乎學生能否攻克初中物理電學知識學習難關.在實際的教學中,教師需要引導學生在深入理解和把控串并聯知識差異性的基礎上,傳授給他們常用的串并聯電路識別方法,以便使學生可以更好地進行電路的動態分析,提升他們的解題能力.