從串聯電路出發 實施初中電路復習

黃 坤 林立平 代云飛 黃婷婷

(湖北省武漢市光谷第二初級中學,湖北 武漢 430074)

從串聯電路出發 實施初中電路復習

黃 坤 林立平 代云飛 黃婷婷

(湖北省武漢市光谷第二初級中學,湖北 武漢 430074)

串聯電路是初中學生學習的第一個電路.在初中電學中,許多電路問題都是由串聯電路演變而來，深入理解和掌握串聯電路,對于后續學習有重要意義.筆者在初中電路復習中,從串聯電路出發,采用漸進深入的策略，進行前后知識的聯系和拓展,以提升學生復習的效率.

初中電學；串聯電路;復習

在九年級的復習教學中,根據物理課標對學生的要求以及人教版教材中有關電路知識,從基本電路的演變逐漸深入講解和復習,這樣可以在有限的時間內達到較好的效果.

在電學中,最常見的莫過于電路,最簡單的電路就是由兩個電阻組成的串聯電路(如圖1),也是應用最廣泛的電路.

1 串聯電路的定義和判別

如圖1所示，串聯電路是將兩個電阻(用電器)首尾相連接入電路,可以用電流路徑來判別,當閉合開關時,電路中電流只有唯一的一條路徑時,就可以判斷此電路為串聯電路.

2 串聯電路中電流、電壓以及電阻的關系

當我們在圖1中加入電流表和電壓表,就可以探究串聯電路電流、電壓的規律.在認識了串聯電路后,需要用具體的物理量來描述它的規律,引入電流和電壓的概念.在實際的教學過程中,我們首先要熟悉電流表和電壓表的相關知識,包括使用方法和注意事項,一定要讓學生知道在電路中,加入電流表和電壓表是為了測得電路中的相關物理量.

如圖2所示,在探究串聯電路中電流規律時,我們可以通過將電流表的m、n兩個接線柱串接到a位置、或b位置、或c位置,閉合開關記錄電流表的示數Ia、Ib、Ic.在串聯電路中,需要更換不同規格的電阻，進行多次測量，再觀察電流是否有規律的變化,由多次的實驗數據進行分析就可以得到串聯電路中電流的規律：Ia=Ib=Ic.

在探究串聯電路中電壓規律時,可以將電壓表的兩個接線柱p和q分別接在接線柱a和b、b和c、a和c,分別測量電阻R1、R2兩端電壓以及電路總電壓,多次測量記錄數據后可以歸納得出串聯電路中總電壓等于各用電器兩端電壓之和.

3 串聯電路與歐姆定律

圖3

探究歐姆定律的實驗設計是在圖1的基礎上得到的,我們要將電壓表并聯在定值電阻R1兩端,同時將電流表串聯在電路中,要完成兩個實驗:(1) 探究電流與電壓的關系;(2) 探究電流與電阻的關系.實驗中需要進行多次測量,自然就想到將定值電阻R2換為滑動變阻器.在歐姆定律復習教學中,要強調滑動變阻器在整個電路中的作用,可以利用表1幫助學生歸納，得到歐姆定律的內容:流過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比.

表1

4 串聯電路與電阻測量實驗

圖4

表2

5 串聯電路與電功率測量實驗

在測量小燈泡的電功率實驗中,依然采用圖4所示電路,需測量出小燈泡兩端的電壓和此時流經小燈泡的電流,在測量小燈泡電功率的實驗中,需要理解幾個基本概念：實際電壓、實際電功率、額定電壓、額定電功率.

首先按照圖4連接電路,閉合開關S前,滑動變阻器的滑動頭P的位置放在使其電阻最大的一端,調節滑動變阻器,先后使電壓表的示數小于、等于和略大于小電燈的額定電壓,觀察小電燈的亮度,并將實驗數據填入表3.比較燈泡的亮暗程度與電功率的關系:(1) 當U實=U額時,則P實=P額,燈泡正常發光;(2) 當U實U額時,則P實>P額,燈泡較亮.

表3

[1] 鄒家武.問道中考物理能力提[M].武漢:湖北人民出版社,2014：11-13,20-23,28-31.

[2] 薛金星.初中物理基礎知識手冊[M].北京:北京教育出版社,2006：183-200.