【摘 要】初中《物理》課本和新課改中都沒有對(duì)“等效電路簡(jiǎn)化”提出明顯的教學(xué)目的,然而一些學(xué)生在平時(shí)的課后練習(xí)及物理實(shí)驗(yàn)時(shí)常常被“等效電路簡(jiǎn)化”的問(wèn)題所困擾。筆者為解決學(xué)生普遍對(duì)于該知識(shí)點(diǎn)存在的問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的歸類分析。
【關(guān)鍵詞】初中物理電學(xué);等效電路化解;技巧
從學(xué)生在平時(shí)的課后習(xí)題時(shí)詢問(wèn)老師的內(nèi)容看,“等效電路簡(jiǎn)化”這部分內(nèi)容對(duì)于許多學(xué)生來(lái)說(shuō)是很難攻克的知識(shí)點(diǎn),從中也可以發(fā)現(xiàn)老師在該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。筆者通過(guò)對(duì)“等效電路簡(jiǎn)化”知識(shí)點(diǎn)的如下總結(jié),希望能為教師在就該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)提供一定幫助。
一、將“消除法”運(yùn)用于等效電路簡(jiǎn)化中
1.對(duì)電鍵的消除
任何電路中電鍵都被看做是不可或缺的電路元件,它能夠?qū)﹄娐分械碾娏鬟M(jìn)行有效的控制。如果要想整套電路處于閉合的工作狀態(tài),其間不斷有電流流經(jīng),就必須首先閉合電鍵;相反,當(dāng)電鍵處于開啟的狀態(tài)時(shí),電路就會(huì)呈現(xiàn)出斷路,其間沒有任何電流流過(guò),此時(shí)該部分的電路在整個(gè)電路中處于“不工作”狀態(tài)。根據(jù)這個(gè)原理,我們就可以根據(jù)處于不同狀態(tài)的電鍵,對(duì)部分電路進(jìn)行“忽略”,從而簡(jiǎn)化整個(gè)電路。
圖1
圖2
例1,在如圖1所示的電路圖中,老師讓學(xué)生說(shuō)出當(dāng)閉合全部三個(gè)電鍵時(shí),電路會(huì)處于怎樣的狀態(tài)。經(jīng)過(guò)導(dǎo)線與電鍵的替換,原圖1呈現(xiàn)出圖2的這樣的形態(tài),它的整體原理與圖1沒有本質(zhì)區(qū)別,只是沒有替換前那么容易被干擾到了。
2.對(duì)電表的消除
電路中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種用預(yù)測(cè)電壓和電流的電壓表和電流表,這就對(duì)于有些學(xué)生簡(jiǎn)化電路帶來(lái)了諸多困擾。有些學(xué)生甚至因?yàn)閮煞N電表以及燈泡的符號(hào)略為相似而經(jīng)常搞混,在諸如這類錯(cuò)誤的前提下對(duì)電路圖的認(rèn)識(shí)也必然是錯(cuò)誤無(wú)疑的。
二、將“點(diǎn)線法”運(yùn)用于等效電路簡(jiǎn)化中
中學(xué)階段物理電路圖中所接觸到的導(dǎo)線都普遍默認(rèn)為“無(wú)電阻”的導(dǎo)線。所以在對(duì)學(xué)生進(jìn)行該部分的講解時(shí),可以完全發(fā)揮出導(dǎo)線的這一理想特征,合理的對(duì)電路進(jìn)行必要簡(jiǎn)化,打開思維,用這種方法解決任何適合解決的物理問(wèn)題。
老師可以讓學(xué)生分析圖3中的電路情況。
圖3 圖4
諸如此類的問(wèn)題在考試和練習(xí)中經(jīng)常遇到,主要是在選擇、分析以及計(jì)算綜合題中出現(xiàn),而這些題往往也是學(xué)生的弱點(diǎn),我們可以對(duì)學(xué)生“點(diǎn)線伸縮法”的教授讓他們對(duì)于此類問(wèn)題有一個(gè)正確的簡(jiǎn)化思路,下面就具體應(yīng)用“點(diǎn)線伸縮法”來(lái)解決該類問(wèn)題。
第一步,我們先把導(dǎo)線AC部分、BD部分縮短在一起,此過(guò)程中節(jié)點(diǎn)C以及節(jié)點(diǎn)B會(huì)慢慢各自向著A節(jié)點(diǎn)和D節(jié)點(diǎn)“合并”,圖5這樣的電路圖就形成了,當(dāng)A、C兩點(diǎn)在一起的時(shí)候,B、D也就合在了一起,此時(shí)AC、BD這兩條導(dǎo)線就變成了A和D兩個(gè)點(diǎn)具體情況如圖6所示,此時(shí)三個(gè)燈泡在圖中及時(shí)并聯(lián)狀態(tài)。
圖5 圖6
三、將“滑動(dòng)法”運(yùn)用于等效電路簡(jiǎn)化中
在初中物理電學(xué)中“滑動(dòng)法”同樣是一種十分高效且易于理解的電路簡(jiǎn)化方法,我們?cè)囍眠@種方法來(lái)簡(jiǎn)化如圖3中的電路。第一步,讓C、B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)沿著AC和BD兩個(gè)導(dǎo)線滑動(dòng),各自向著A和D滑動(dòng),直到C點(diǎn)與A點(diǎn)滑到一起為止。此時(shí)讓L1、L2兩個(gè)燈泡和B點(diǎn)的連線延長(zhǎng),再讓L2、L3和C點(diǎn)的連線延長(zhǎng),這樣就可以看到如圖6所示的電路,雖然圖6所示的電路看起來(lái)有點(diǎn)混亂,但經(jīng)過(guò)變形后它和圖7的電路是一樣的。
四、結(jié)束語(yǔ)
在進(jìn)行初中物理電學(xué)這個(gè)特殊階段的教學(xué)時(shí),老師只有以科學(xué)高效的方法進(jìn)行教授輔導(dǎo),學(xué)生才能快速的學(xué)習(xí)到電學(xué)中各種知識(shí)點(diǎn)難點(diǎn),才能在具體練習(xí)中高效解決所遇到的問(wèn)題。利用合理的創(chuàng)造性教學(xué)方法可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)思考、自我解決問(wèn)題的能力,還可以培養(yǎng)他們對(duì)于物理電學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚興趣,加深對(duì)物理電學(xué)學(xué)習(xí)的力度,從而提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自我探究的能力。
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作者簡(jiǎn)介:
韋勝弟(1967.05.12~),性別:男,民族:水族,貴州省獨(dú)冊(cè)縣人,1990年畢業(yè)于黔南民族師范??茖W(xué)校,現(xiàn)于貴州獨(dú)山上司中學(xué)任教,中學(xué)物理一級(jí)教師。