談初中物理中串并聯電路的難點突破

顏勇

【摘 要】評價一節課的優與劣的重要指標是看此節課的重點、難點是否取得了突破。做好一節高質量課就一定要認真研讀教材，突破內容的重點與難點。教學重點指的是教材內容最根本知識、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生較難理解或容易理解錯誤的教材內容。因此，如何突破教材的重點、難點極為重要。

【關鍵詞】串聯；并聯；重難點

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

初中的電學知識及能力要求較高，體現在電學知識的系統性強，利用電學知識解決身邊與電相關的實際問題的能力較高，學生學習的難度相應較難，大多數學生不能學懂學好，影響學生未來物理課的學習。

1 化繁為簡，難題不難

1.1 復雜的開關電路圖的串并聯

學生看到開關電路圖就感到很困難，學生反映是看到它就不爽，其原因有三點：一是元件符號多，二是開關的狀態要變化，三是分析時無關的符號連線干擾嚴重。開關電路屬于動態電路，對于它的學習，在電學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，主要考查學生綜合能力和靈活處理能力的高低程度。那么，在教學中，老師應怎樣引領學生克服困難？復雜電路是由簡單的串并聯電路組成。化繁為簡至關重要，閉合的開關就是一條導線，電路是通的，電流能流過來，而斷開的開關，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，復雜的開關電路圖就不難了。

1.2 電流表和電壓表電路的串并聯

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，相當于一條導線。電壓表的電阻很大，允許通過的電流很小，大約在薇安數量級，在一般的強電流的電路中，可以忽略不計，認為沒有電流通過它。把它當成一個斷開的開關。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。在該處教學中，筆者列舉了兩個例子：三個小燈泡串聯，在相鄰的兩個小燈泡上并聯兩只電流表組成一個新的電路圖，請學生分析該電路的串并聯關系？在課堂上，一部分學習認為是串聯，一部分學習認為是并聯，還有一部分學生是猜的，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線，電路圖就特簡單了，用電流法去分析，它一定可知是并聯電路。另一個例子，三個小燈泡串聯，在相鄰的兩個小燈泡上并聯兩只電壓表，組成一個新的電路圖。學生已有了簡化電路的知識，很多學生能準確地判斷出該電路是串聯。電壓表相當于斷開的開關，那就去掉電壓表，該電路就是串聯了。

2 節點移動，豁然開朗

電壓表測電壓的問題，一般認為是一個簡單的問題。但實際教學中，卻不是簡單的事，現在還成為教學中的難點了。在現在的練習和考試題中，電壓表與被測電路的用電器相距很遠，這樣就不容易看出它與誰相并聯了，當然就不能準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。在教學中，列舉了兩個例子，兩個小燈泡串聯，接在電源上，再放一個開關，組成一個串聯電路。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，問學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了。問學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？關鍵看電壓表與哪個部分電路直接相并聯。該處的電壓表不能直接與上面的那個小燈泡相并聯，原因是電壓表的兩個節點中的一個節點被電源隔開了，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？太遠了不能吧，我們知道，同一根導線相連的點是等效的，那我們不妨把電壓表的兩個節點沿著導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電壓表就能測出該小燈泡的電壓了。節點移動一下，問題迎刃而解，思維豁然開朗。注意：節點只能沿導線移動，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，接在電源上，一只電壓表兩個節點很近地與其中一個小燈泡L1并聯，問電壓表能測出哪些小燈泡的電壓？一些學生回答測出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，移動電壓表的兩個節點也能直接相并聯。另一個理解是并聯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是串聯還是并聯。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、多個電壓表和電流表。給出電壓表和電流表的示數，開關不同狀態時，求：某些用電器的電壓值和電流值。這樣的練習題和考試題，難到一大片學生，很多學生干脆就不思考了。其實掌握一定的方法，這樣的問題雖難，很多學生經過訓練，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數，不至于哀鴻一片。前面已學習過開關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，現在就分步化解難題，先進行電路簡化，明確是串聯還是并聯，這一點很重要。原因是串并聯電路的電壓和電流以及電阻的規律是不同的，不明確它，所做的一切都是錯誤的。在這個基礎上，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。再結合所求的目標，利用相關的規律進行解答就能解出正確的結果。對于變化多端的問題，也不要怕，使用已掌握的知識和方法，以不變應萬變，分步化解難點，使難題不難。

在教學中，要解決教學中新的難點，必須遵循兩個原則：深入研究難點知識的內容，還有認真分析學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。