初中物理電學中有關“短路”的問題是教學中的難點。各地中考試題中有相當一部分電學計算插入了“短路”的知識內容,增大了試題的靈活性及難度,以便考查學生的能力。然而初中學生接觸實際電路較少,遇到短路的情況則更少,因此學生在學習時感到抽象,難以理解。
下面,筆者就“短路”教學談幾點體會。
1 增加實驗,進行直觀教學
實驗1 如圖1所示電路。燈泡L1、L2發光。然后閉合開關K,L1、L2熄滅。片刻后,斷開開關K,讓學生觸摸干電池,干電池發熱。
提出問題:
(1)為什么閉合K后燈泡不再發光?
(2)干電池為什么發熱?
實驗2 如圖2所示電路。閉合開關K1,燈泡L1、L2發光。再閉合開關K2,燈泡L2熄滅;L1發光,且亮度增加了。
提出問題:
為什么閉合K2,燈泡L2不亮,L1的亮度增加了?
以上實驗可以使學生初步建立起短路的概念:
(1)用一根導線直接把電源的兩極連接起來,是對電源短路。發生電源短路時,電路中將產生很大的電流,會損壞電源。
(2)用導線把用電器的兩個接線柱連接起來,是對用電器的短路,又稱短接。用電器短接時用電器中沒有電流通過,用電器不能正常工作。
2 精選習題,靈活運用“短路”概念。
(1)通過開關的斷開與閉合,訓練學生分析電路連接情況。
如圖3所示:①開關K1閉合,K2斷開時,燈泡L1、L2被短接,L3發光。②開關K2閉合、K1斷開時,燈泡L2、L3被短接,L1發光。③開關K1、K2都斷開時,燈泡L1、L2、L3串聯。④開關K1、K2都閉合時,燈泡L1、L2、L3并聯。
(2)通過等效電路,進行簡化電路的訓練。
例題 如圖4所示:電源電壓不變。電阻R1=18歐,燈L標有“6V3W”的字樣。①當開關K1、K2都閉合時,燈L恰能正常發光,電流表的示數為0.9安。求R2的阻值。②當K1、K2都斷開時,求燈L的功率。
分析 ①當K1、K2都閉合時,R1被短接,可畫出簡化后的等效電路,如圖5所示。燈L和R2并聯,根據已知條件可解得R2=15歐。②當K1、K2都斷開時,畫出簡化后的等效電路,如圖6所示。燈L和R1串聯,根據已知條件可解得PL=0.48瓦。
實踐證明,采取上述一系列措施和方法,可以較好地突破“短路”這一教學難點,提高學生的學習興趣。
(欄目編輯陳 潔)
“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”