电路学法浅谈
摘 要: 初中物理电学部分的规律多,电路识别、电路,以及等效电路的画法难,而对电路的识别是学好串、并联电路的电流、电压规律,掌握欧姆定律及电功和电功率的基础,也是学好这些内容的关键。为此本文作者在教学中给同学们总结了识别电路的基本学习方法,对电路图进行变形,一般可用“六字变形法”,即“曲、移、换、拉、扭、翻”。
关键词: 初中物理 识别电路 电路图的变形 六字变形法 等效电路
初中物理电学部分中的规律多,电路识别、电路,以及等效电路的画法难,是学生学习电学部分的最大障碍。为此我在教学中给同学们总结了“识别电路,记住规律”的基本学习方法。在平时教学中,我始终坚持运用这种方法教学,在电学部分教学即将结束时,再次考查、了解学生。同学们认为对过去一些比较复杂的电学题目,知道解题途径了,分析问题的思路清晰了。考试反馈信息中已彰显出学生运用知识分析和解决电学问题能力的提高。下面是我在初中电学部分教学中,几个不成熟的小个案,把它们写出来,以期得到同行们的斧正。
解决电学问题,识别电路是关键。要识别电路应做到以下几点。
一、认识基本电路。
电路连接的基本方法有两种:串联电路、并联电路。
二、了解基本电路的初步特点。
1.串联电路初步特点
电流只有一条路径,通过一个元件的电流,同时也通过另一个元件;用电器总是同时工作,一个开路其他全开路。电路中只需要一个开关就可以了,且开关的位置对电路的控制没有任何影响。
2.并联电路初步特点
(1)在并联电路中,电流没有分支的部分叫干路,分开以后的路径叫支路。干路电流在分支处分开,分别流过各支路后再汇合。
(2)并联电路初步特点。
①电流有两条(或多条)路径;
②各用电器可以独立工作,互不影响,一个(或一条支路)开路,其他支路仍可正常工作;
③干路的开关控制整个电路,支路的开关只控制所在支路;
④欲用某开关控制某一用电器,此开关一般应与该用电器串联。
(3)电路的串联和并联,在没有具体的电路图的情况下,不能单从开关控制用电器的工作与否,来作出串联或并联的判断。因为在电路连接时有多种连接方法(串联、并联或混联),只要把开关安在干路上,就能控制整个电路。
三、电路图的变形方法。
各种复杂的电路都可以看作是由基本电路变形而得到的。学会电路图的变形方法对熟悉和识别电路很有帮助。
对电路图进行变形,一般可用“六字变形法”,即“曲、移、换、拉、扭、翻”。变形时,导线可以任意拉长、缩短或滑动(即不考虑导线的电阻),电路连接方式不可以更改。分析识别电路时,将电压表连同与电压表相连的两端的导线取消;将电流表去掉换用导线连接,这样将简化电路图的识别。
曲:将某段电路进行弯曲变形。
移:将元件在其所属的电路上移动位置或将某个节点在其所连接的导线上移动。
换:将某段电路与另一段电路位置对换或将元件位置对换。
拉:将某段电路从原来位置拉伸到另一位置。
扭:将电路进行扭曲变形。
翻:将某段电路从一个位置翻转到另一个位置。
四、几个常见的等效电路。
例3.画出下面左图的等效电路图。
五、识别电路的两种方法。
1.根据电路特点识别电路:判断一个基本电路是串联还是并联,关键是看电路有无分支,无分支是串联,有分支便是并联。
2.简化元件识别电路:在有电压表、电流表的电路中往往给电路识别带来困难,将电压表连同连接电压表的导线去掉或将电流表取消用导线连接后,会使电路简化,这样就容易识别电路了,如下图所示。
六、先通后补画电路:电路元件并联时,运用先通后补的方法画电路,一方面不易出错,另一方面画起来也显得思路清晰。
下面以两个例题来说明先通后补画电路图的方法。
例6.要用伏安法测量小灯泡正常发光时并联的总电阻,实验器材如下图及导线若干,请按要求将下列实物连接起来(要求连线不交叉,不要求选择电压表、电流表的量程)。
通过以上实例,学生掌握了识别电路方法,明确了电器元件间的联结关系,会分析电流表测的是哪一段电路中的电流、电压表测的是哪一部分电路两端的电压,为正确应用欧姆定律求解电流、电压、电阻及电功、电功率等相关物理量奠定了基础。让学生真正学好电学基本概念和基本规律,通过实践运用所学电学知识,促使学生由知识和技能的掌握过渡到能力的形成,提高科学素养,有利于培养学生的创新思维能力。
注:“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
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