電學(xué)中，大家通常把電路認(rèn)識、故障問題、電學(xué)計(jì)算稱之為“三座大山”。那如何解決問題和攻破這些重難點(diǎn)？筆者在長期教學(xué)實(shí)踐中探索了一套行之有效的“三步九法”教學(xué)，與大家探討，提供一些參考。

第一步：“三法”正確識別電路

識別電路是電學(xué)入門的奠基石、敲門磚，無論是電路圖，還是實(shí)物圖，識別電路、區(qū)分串并聯(lián)電路是解電學(xué)綜合題的重難點(diǎn)。識別串并聯(lián)有三種方法。

1.拆除法

電壓表的內(nèi)阻很大，在并聯(lián)電路中，通過它的電流很小，可忽略不計(jì)。故在電路中去掉電壓表，不會影響電路結(jié)構(gòu)，電壓表所在之處可視為開路。而電流表的內(nèi)阻很小，串聯(lián)在電路中幾乎不影響電路的電流強(qiáng)度。因而，在電路分析中，可視其為一根導(dǎo)線，去掉后改成一根導(dǎo)線即可。

2.電流法

拆除電壓表后，再按照電流法來分析電路。電源正極出發(fā)，順著電流的流向看電流的路徑是否有分支。如果有，則所分的幾個分支之間為并聯(lián)（每個分支前后有兩個節(jié)點(diǎn)）；如果電流的路徑只有一條（無分支點(diǎn)），則各元件之間為串聯(lián)。

3.節(jié)點(diǎn)法

在識別不規(guī)范電路過程中，不論導(dǎo)線有多長，只要其間沒有電源、用電器等，導(dǎo)線兩端點(diǎn)均可看成同一個點(diǎn)，從而找出各用電器兩端的公共點(diǎn)。在與正極相連、沒有電源或用電器的導(dǎo)線均看作為“+”， 在與負(fù)極相連、沒有電源或用電器的導(dǎo)線均看作為“-”。在節(jié)點(diǎn)的地方分別標(biāo)上，如果一個用電器一邊接“+”一邊接“-”，表明此用電器為通路，如果同時(shí)為“+”“+”或者“-”“-”，那就表明此用電器短路。節(jié)點(diǎn)法一般不單獨(dú)使用，往往先用節(jié)點(diǎn)法化復(fù)雜電路為簡單電路——得到等效電路，再用電流法判斷串、并聯(lián)，如圖1、2，如圖3，當(dāng)S閉合后，L1兩邊均為“+”，所以L1短路。

第二步：“三法”解決電路故障

1.“理解法”掌握基礎(chǔ)

讓學(xué)生能正確分辨串并聯(lián)電路，掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的正確使用方法，了解兩表的正負(fù)接線柱、接反和量程選擇不當(dāng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象，初步認(rèn)識滑動變阻器的變化如何影響到電路中的各個物理量。

2.“探究法”電學(xué)實(shí)驗(yàn)

主要包括：串并聯(lián)電路的連接，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，伏安法測電阻、測功率的實(shí)驗(yàn)等。教師要盡量在學(xué)生出問題后，按照“不憤不啟”原則，在學(xué)生嘗試解決而無法處理的情況下，引導(dǎo)學(xué)生去探究、嘗試在錯誤中去尋求正確的解決方案。

3.“故障法”延伸實(shí)驗(yàn)

“串并聯(lián)電路”實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充設(shè)計(jì)——在串聯(lián)電路中，讓一只小燈泡兩端各并聯(lián)一個開關(guān)，觀察開關(guān)在閉合、斷開時(shí)兩顆燈泡的發(fā)光情況。

“用電壓表測電壓”實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充設(shè)計(jì)——把伏特表當(dāng)作安培表串聯(lián)接入電路，觀察燈泡是否發(fā)光、伏特表有無示數(shù)，并把伏特表示數(shù)與電源電壓相比較。

“電阻”實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充設(shè)計(jì)——用滑動變阻器改變燈泡的亮度，讓學(xué)生接成同上同下，移動滑動變阻器滑片觀察燈泡的亮度并記住實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

“伏安法測電阻或伏安法測電功率”實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充設(shè)計(jì)——電阻或小燈泡開路和短路，電流表和電壓表的示數(shù)變化。

第三步：“三法”尋求正確解計(jì)算題

1.分析法

正確理解題意，深挖潛在的解題線索，把已知量的符號和數(shù)值、未知量的符號均在電路圖上標(biāo)出來，以對試題所描繪的物理情景有一完整的印象，為電路計(jì)算奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。由兩個導(dǎo)體組成的串聯(lián)或并聯(lián)電路，兩個分電阻和一個總電阻，各有I、U、R、P四個電學(xué)量，共十二個電學(xué)量，如果已知其中三個電學(xué)量，一般可將其他九個電學(xué)量求出。這時(shí)，我們考慮用分析法解題。分析的方法一般有兩種：一種是從已知量出發(fā)，交替運(yùn)用歐姆定律和電路特點(diǎn)，逐漸把未知量求出；另一種是從未知量出發(fā)，根據(jù)歐姆定律和電路特點(diǎn)，逐漸建立已知量和已知量的關(guān)系，然后根據(jù)已知量把未知量求出。

2.方程法

如果電路中給出的已知條件較少，不能用分析法直接求出未知量，我們就要考慮用高一級的數(shù)學(xué)運(yùn)算——方程法解題，根據(jù)未知量的個數(shù)列出相應(yīng)個數(shù)的方程，通過解方程或方程組，求出各未知量。運(yùn)用方程法解題的關(guān)鍵是找出“等量關(guān)系”，根據(jù)兩種電路，建立方程組求解。而串并聯(lián)電路的幾個特點(diǎn)，有關(guān)電學(xué)公式及題目中給出的同一電學(xué)量的等量關(guān)系等，都可以作為我們建立方程的依據(jù)。

3.比例法

利用串并聯(lián)電路中的比例關(guān)系來解決有關(guān)問題，解這類問題的關(guān)鍵是求出電路中兩個導(dǎo)體的電阻之比，進(jìn)而找出它們的電壓關(guān)系或電流關(guān)系。

例：如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S閉合，變阻器滑片P滑到c點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為4V，燈L正常發(fā)光；當(dāng)滑片P滑到b點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為8V。已知燈L的電阻為，電阻Rac=Rab，則燈L的額定功率是多少？

分析：該題的關(guān)鍵在于找出題目中隱藏的條件，建立方程，利用比例解答。

解答：滑片P滑到c點(diǎn)和滑到b點(diǎn)時(shí)電路分別如圖甲、乙所示。

圖甲中U=I1（RL+Rac）① Uac=I1Rac=4V②

圖乙中U=I2（RL+Rac）③Uac=I2Rac =8V④

將 有，= 即×=，=2

將有，I==即Rl=2Rac

圖甲中，RL與Rac串聯(lián)，則==2，Ul=2Uac=2×4V=8V

所以RL===16W

總之，要解決以上問題不僅要“知其然”還要“知其所以然”。在學(xué)習(xí)過程中，要不斷地去總結(jié)錯誤的原因，歸納解題的規(guī)律，把握學(xué)習(xí)電學(xué)的方法，注意解題舉一反三，融會貫通，及時(shí)查漏補(bǔ)缺。