用回路法連接復雜電路課堂實驗教學設計

賀曉媛

摘 要：本文指出，利用回路法連接復雜電路的方法可快速地連接電路，操作起來簡單易行且不易出錯，即使偶爾出現連接錯誤，檢查起來也很方便。通過課堂實驗教學，用回路法連接電路取得良好的效果。

關鍵詞：簡單電路 復雜電路 回路法 課堂實驗教學設計

在電學實驗的電路連接中，對于規則的、直觀的簡單電路，按照串聯電路中各元件逐個順次連接，并聯電路中各元件并列連接，學生操作起來比較容易。而對一些不規則的較為復雜的電路的連接很多學生往往無從下手，電路連好后如出現問題也很難檢查出來，久而久之學生對復雜電路的連接產生畏懼心理。如何讓學生在規定學時內理解并掌握電路的連接技術，筆者通過多年的實驗教學實踐，摸索出一套實用的教學方法。在此，筆者介紹一種復雜電路的連接方法，通過該方法能有效地指導學生迅速正確地連接好實物電路。

一、簡單電路連接

復雜電路都是由簡單電路構成的，簡單電路分為串聯電路和并聯電路。下面對串聯和并聯電路做個簡單介紹。圖1和圖2分別為基本的串聯和并聯電路。

圖1所示的電路，電流從電源的正極出發，依次經過兩個電阻及開關，最后回到電源的負極。電流沒有分支，經過任何電學元件的電流大小相等。R1和R2就是串聯關系，此電路即為串聯電路。圖2所示的電路，電流從電源正極出發，在a點分流，一支路經過R1，另一支路經過R2，再在b點匯合，再經過開關，最后回到電源的負極。電路中分為干路和支路，R1和R2分別是電路的兩個支路，兩個支路的電流之和等于干路上的電流。圖2中R1和R2就是并聯關系，此電路即為并聯電路。對于這兩種電路，一般學生都能夠正確連接。

二、回路法連接復雜電路的課堂教學設計

實際的電路一般都是復雜電路，復雜電路的連接方法有很多種。其中主要有：流向法和串并法。流向法是沿著電流的流向來連接實物電路的一種方法。根據畫好的電路圖，在圖中標好電流的流向。從電源正極引導線出來，按照電流的流向逐漸連接下去，最后再回到電源負極。這種方法思路直接，學生較容易接受。但實際操作中如遇到復雜的電路，電流多次分流的情況下，學生經常容易連錯。串補法是對電路的連接是先串聯后并聯的一種方法。先連好從電源的正極到負極串聯電路元件最多的實物電路，然后再補連各并聯部分。這種方法思路較為清晰，能將復雜實物電路連線化繁為簡，方便迅速。但此方法的前提是要分清電路中哪些是串聯電路、哪些是并聯電路，而對于一些復雜的電路，很多學生是很難分清串聯和并聯電路的。

根據多年的實驗教學經驗，我們提出用回路法來連接復雜電路，在課堂教學中取得了良好的效果，同時節省了學生們在連接電路上所花的時間，使得實驗能在規定的時間內完成。回路法連接電路要領：將電路分成若干回路，連接導線時要先從最下面的回路連起，從電源的正負極開始連接，然后再從下往上一個回路接著一個回路地連接導線。每一個接線柱上盡量不要連接超過兩根導線，否則電路萬一連錯就很難檢查出來。下面我們通過一個實例來說明回路法連接復雜電路。圖3是用電位差計校正電壓表實驗的電路圖。

首先，在圖3中把電源及各電學元件的正負極標好，滑線變阻器及電阻箱是沒有正負極的，但接到實際電路由于加上電壓后，也是要分正負極的，所以在圖中也要標上正負號。再將電流的流向用箭頭標好，接下來將整個電路從上往下分成若干個回路，如圖4所示。在圖4中將原來的電路共分成四個回路，分別用1、2、3和4來表示。在實物連線的時候，我們要求學生將電學元件按照電路圖的位置擺好，這樣更方便連線，而且不容易連錯。例如，按照圖3或圖4，將電源放在最下面，在電源右邊擺上電鍵，在電源的上面擺上滑線變阻器，在滑線變阻器的上面再放上電壓表，在電壓表的上面并排放兩個電阻箱，并將阻值分別調成100Ω和2900Ω，最后在電阻箱的上面放上電位差計。接下來就是連接導線，首先從最下面的第一個回路連起。第一個回路實際上就是一個簡單的串聯電路，連接起來就非常簡單。第一根導線的一端連接到電源的正極，另一端連接到滑線變阻器左下的接線柱。再用一根導線一端連接到滑線變阻器右下的接線柱，另一端連接到開關的一端，最后用一根導線連接到電鍵的另外一端，導線的另一端最后連接到電源的負極。注意連接導線之前開關要斷開。這樣第一個回路就連接好了，接下來再連接第二個回路。第二個回路實際上也是個簡單的串聯電路，用一根導線連接到滑線變阻器左下的接線柱，導線另一端連接到電壓表的正極。再用一根導線連接到電壓表的負極，導線另外一端連接到滑線變阻器上面滑動頭接線柱上。以此類推，再分別連接第三、第四個回路。在連線的過程中連接的都是簡單的串聯電路，不需要判斷到底是串聯還是并聯，這樣就不容易出錯。即使電路出現故障，檢查的時候也非常容易，只要從上往下一個回路接著一個回路地檢查即可。

再舉個比較實用的例子，用惠斯通電橋精確測量電阻阻值的實驗。電路圖如圖5所示。

此電路雖然電學元件不算多，但由于電流有幾次分流，如果按照流向法連接電路則很容易連接錯誤。按照回路法連接電路則非常簡單。首先將電路劃分成三個回路。圖中下面的電源、開關、R2、Rx、可變電阻器構成回路1，這一簡單串聯電路很容易連接。接下來連接回路2，回路2由R1、R2、電阻箱、檢測電流表及開關構成。這是一個串聯電路，在電阻R2的兩端依次連接R1、電阻箱、檢測電流表及開關即可。最后連接回路3，將電阻R3連接到R1和Rx之間即可。

三、小結

我們先簡單介紹基本的串聯和并聯電路，再通過兩個例子介紹回路法連接復雜電路。利用該方法可快速連接電路，由于連接的都是串聯電路，所以學生操作起來不容易出錯。即使偶爾出現錯誤，檢查起來也很方便，只需一個回路接著一個回路地檢查，即可迅速找到問題所在。我們通過課堂實驗教學，用回路法連接電路取得良好的效果，提高了實驗教學效率，增強了學生的動手能力，使學生不再懼怕復雜電路的連接。

參考文獻：

[1]周金珍.電路連接的方法與識別技巧[J].物理教學探討，2008（26）.

[2]鄣永利.滑線變阻器的連接方式及在電路中的作用[J].濮陽職業技術學院學報，2010（23）.

（作者單位：安徽省淮南技工學校）