談初中物理中串并聯(lián)電路的難點突破

顏勇

【摘 要】評價一節(jié)課的優(yōu)與劣的重要指標(biāo)是看此節(jié)課的重點、難點是否取得了突破。做好一節(jié)高質(zhì)量課就一定要認(rèn)真研讀教材，突破內(nèi)容的重點與難點。教學(xué)重點指的是教材內(nèi)容最根本知識、技能，即為基本的知識與技能。難點一般是教師比較難講清楚且學(xué)生較難理解或容易理解錯誤的教材內(nèi)容。因此，如何突破教材的重點、難點極為重要。

【關(guān)鍵詞】串聯(lián)；并聯(lián)；重難點

【中圖分類號】G633.7 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1671-8437（2019）04-0029-02

初中的電學(xué)知識及能力要求較高，體現(xiàn)在電學(xué)知識的系統(tǒng)性強，利用電學(xué)知識解決身邊與電相關(guān)的實際問題的能力較高，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度相應(yīng)較難，大多數(shù)學(xué)生不能學(xué)懂學(xué)好，影響學(xué)生未來物理課的學(xué)習(xí)。

1 化繁為簡，難題不難

1.1 復(fù)雜的開關(guān)電路圖的串并聯(lián)

學(xué)生看到開關(guān)電路圖就感到很困難，學(xué)生反映是看到它就不爽，其原因有三點：一是元件符號多，二是開關(guān)的狀態(tài)要變化，三是分析時無關(guān)的符號連線干擾嚴(yán)重。開關(guān)電路屬于動態(tài)電路，對于它的學(xué)習(xí)，在電學(xué)中占有很重要的地位。在考試中，它是中等難度及以上的常見題型，主要考查學(xué)生綜合能力和靈活處理能力的高低程度。那么，在教學(xué)中，老師應(yīng)怎樣引領(lǐng)學(xué)生克服困難？復(fù)雜電路是由簡單的串并聯(lián)電路組成。化繁為簡至關(guān)重要，閉合的開關(guān)就是一條導(dǎo)線，電路是通的，電流能流過來，而斷開的開關(guān)，電路是斷的，電流不能流過來，此段電路是廢電路，既然它沒有用，我們就可以去掉。教學(xué)中，我們要去掉的電路就不畫了，只畫出需要的電路就可以了，這就是常說的電路圖的簡化。簡化后的電路就簡單了，再用電流法去分析電路的類型，復(fù)雜的開關(guān)電路圖就不難了。

1.2 電流表和電壓表電路的串并聯(lián)

在電路中，電流表和電壓表的主要功能是測量物理量的儀器。但是它還有另外的電路連接的特點：電流表的電阻很小，相當(dāng)于一條導(dǎo)線。電壓表的電阻很大，允許通過的電流很小，大約在薇安數(shù)量級，在一般的強電流的電路中，可以忽略不計，認(rèn)為沒有電流通過它。把它當(dāng)成一個斷開的開關(guān)。因此，在電路圖中，某處的電流表換成電壓表，電路的連接類型將會不同的。在該處教學(xué)中，筆者列舉了兩個例子：三個小燈泡串聯(lián)，在相鄰的兩個小燈泡上并聯(lián)兩只電流表組成一個新的電路圖，請學(xué)生分析該電路的串并聯(lián)關(guān)系？在課堂上，一部分學(xué)習(xí)認(rèn)為是串聯(lián)，一部分學(xué)習(xí)認(rèn)為是并聯(lián)，還有一部分學(xué)生是猜的，不知道怎樣思考。其原因是沒有正確地簡化電路。電流表簡化成一條導(dǎo)線，電路圖就特簡單了，用電流法去分析，它一定可知是并聯(lián)電路。另一個例子，三個小燈泡串聯(lián)，在相鄰的兩個小燈泡上并聯(lián)兩只電壓表，組成一個新的電路圖。學(xué)生已有了簡化電路的知識，很多學(xué)生能準(zhǔn)確地判斷出該電路是串聯(lián)。電壓表相當(dāng)于斷開的開關(guān)，那就去掉電壓表，該電路就是串聯(lián)了。

2 節(jié)點移動，豁然開朗

電壓表測電壓的問題，一般認(rèn)為是一個簡單的問題。但實際教學(xué)中，卻不是簡單的事，現(xiàn)在還成為教學(xué)中的難點了。在現(xiàn)在的練習(xí)和考試題中，電壓表與被測電路的用電器相距很遠(yuǎn)，這樣就不容易看出它與誰相并聯(lián)了，當(dāng)然就不能準(zhǔn)確地確定測量誰的電壓了。有時電壓表與被測的用電器或某一部分電路很近，但周圍的用電器的元件符號較多，電壓表都與它們相并聯(lián)了，都能測出它們的電壓嗎？可能嗎？有時可能，有時只能測出其中一個用電器的電壓，其它的是不能測出的。在教學(xué)中，列舉了兩個例子，兩個小燈泡串聯(lián)，接在電源上，再放一個開關(guān)，組成一個串聯(lián)電路。在矩形電路圖中的上面的邊上放一個小燈泡和電源，下面的邊上放開關(guān)和另一個小燈泡。第一個例子，在該電路中，電壓表與電源并聯(lián)，問學(xué)生電壓表測誰的電壓？都能回答測電源的電壓，也有說測兩個小燈泡的總電壓，都是正確的。第二個例子，電壓表的一端移動一點，電壓表與電源和旁邊的小燈泡相并聯(lián)了。問學(xué)生電壓表測誰的電壓？這下炸開了鍋，有的說測上面邊上小燈泡的電壓，有的說測下面邊上的小燈泡的電壓，等等。這個問題怎樣解決呢？關(guān)鍵看電壓表與哪個部分電路直接相并聯(lián)。該處的電壓表不能直接與上面的那個小燈泡相并聯(lián)，原因是電壓表的兩個節(jié)點中的一個節(jié)點被電源隔開了，電壓表不能測出上面那個小燈泡的電壓，當(dāng)然也不能測出電源的電壓。那么能不能測出下面那個小燈泡的電壓呢？太遠(yuǎn)了不能吧，我們知道，同一根導(dǎo)線相連的點是等效的，那我們不妨把電壓表的兩個節(jié)點沿著導(dǎo)線下面的那個小燈泡移動靠近，看一看效果如何？電壓表居然能直接與該小燈泡相并聯(lián)電壓表就能測出該小燈泡的電壓了。節(jié)點移動一下，問題迎刃而解，思維豁然開朗。注意：節(jié)點只能沿導(dǎo)線移動，不能跨過電源和用電器。再來一個例子，兩個小燈泡L1、L2并聯(lián)，接在電源上，一只電壓表兩個節(jié)點很近地與其中一個小燈泡L1并聯(lián)，問電壓表能測出哪些小燈泡的電壓？一些學(xué)生回答測出L1的電壓，也有說能測出L2的電壓，正確的是既能測出L1的電壓，也能測出L2的電壓。原因是電壓表與L2很遠(yuǎn)，移動電壓表的兩個節(jié)點也能直接相并聯(lián)。另一個理解是并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。若多個用電器和多個電壓表的電路圖，先要簡化電路圖，明確我們研究的電路圖的終極目標(biāo)是串聯(lián)還是并聯(lián)。然后再還原電壓表，還原電壓表時，要求哪個電壓表測電壓只還原該電壓表，其它的不要還原，這樣做的目的使電路圖更簡單些，解決問題容易些，做題的思路更清晰些。

3 變化多端，分步化解

電路圖有多個用電器、多個開關(guān)、多個電壓表和電流表。給出電壓表和電流表的示數(shù)，開關(guān)不同狀態(tài)時，求：某些用電器的電壓值和電流值。這樣的練習(xí)題和考試題，難到一大片學(xué)生，很多學(xué)生干脆就不思考了。其實掌握一定的方法，這樣的問題雖難，很多學(xué)生經(jīng)過訓(xùn)練，也能解答出來，雖不能全對，但也能做出一些或得到一部分分?jǐn)?shù)，不至于哀鴻一片。前面已學(xué)習(xí)過開關(guān)電路和電壓表和電流表電路的簡化，以及電壓表和電流表測量的技能，現(xiàn)在就分步化解難題，先進行電路簡化，明確是串聯(lián)還是并聯(lián)，這一點很重要。原因是串并聯(lián)電路的電壓和電流以及電阻的規(guī)律是不同的，不明確它，所做的一切都是錯誤的。在這個基礎(chǔ)上，還原電壓表和電流表，明確電表能直接測出哪部分電路的電壓和電流，這樣知道的物理量越多，解決問題的能力就越強。再結(jié)合所求的目標(biāo)，利用相關(guān)的規(guī)律進行解答就能解出正確的結(jié)果。對于變化多端的問題，也不要怕，使用已掌握的知識和方法，以不變應(yīng)萬變，分步化解難點，使難題不難。

在教學(xué)中，要解決教學(xué)中新的難點，必須遵循兩個原則：深入研究難點知識的內(nèi)容，還有認(rèn)真分析學(xué)生的思維特征和思維困難。二者綜合必能找到有效解決難點的方法。