高澤超

摘 要：本文結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)際，通過典型的例題，說明節(jié)點(diǎn)法對(duì)較復(fù)雜電路判斷如何識(shí)別電路的連接方式，用電器在電路中是否被短路中的妙用。

關(guān)鍵詞：電流法；節(jié)點(diǎn)法；復(fù)雜電路

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）7-0019-2

在初中物理電學(xué)中，如何識(shí)別電路的連接方式，用電器在電路中是否被短路，讓很多學(xué)生不知道如何下手。怎樣讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)，成為老師在教學(xué)研討中的熱點(diǎn)話題。

在實(shí)際的教學(xué)過程中，老師們通常采用的是電流法，即電流從電源的正極出發(fā)，經(jīng)過各用電器回到負(fù)極，途中不分流，電流始終一條路徑，這些用電器就是串聯(lián)；如果電流在某處分為幾條路徑且每條支路上都有用電器，則這些用電器之間就是并聯(lián)。這種方法對(duì)一般的簡(jiǎn)單電路較容易掌握，但對(duì)復(fù)雜的電路，很多同學(xué)就顯得一籌莫展，不知道電流要經(jīng)過哪些用電器。有的老師對(duì)復(fù)雜電路采用“拆除法”，即拆除任何一個(gè)用電器，其他用電器無電流通過，則這些用電器為串聯(lián)；若其他用電器中仍有電流通過，則這些用電器為并聯(lián)。這種方法理解起來很簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際的操作中，很多同學(xué)覺得很麻煩，而最終又要回到電流上面去分析。本文筆者在教學(xué)的實(shí)踐中，針對(duì)較為復(fù)雜的電路，介紹一種學(xué)生容易理解，操作簡(jiǎn)單，不需要去分析電流經(jīng)過哪些用電器的方法——節(jié)點(diǎn)法。

所謂節(jié)點(diǎn)法是指從電源的正極出發(fā)，遇到第一個(gè)電流分流點(diǎn)（圖中一般標(biāo)為一個(gè)黑點(diǎn)，如圖1a所示圓圈），即標(biāo)上“+”，與此點(diǎn)相連無論遠(yuǎn)近，只要沒有經(jīng)過用電器的各個(gè)地方均可標(biāo)上“+”（如圖1b所示），反過來，從電源的負(fù)極出發(fā)，遇到第一個(gè)電流匯合點(diǎn)（圖中一般標(biāo)為一個(gè)黑點(diǎn)），即標(biāo)上“-”，與此點(diǎn)相連無論遠(yuǎn)近，只要沒有經(jīng)過用電器的各個(gè)地方均可標(biāo)上“-”（如圖1c所示）。如果每個(gè)用電器的兩端都是“+”和“-”，那么這些用電器就是并聯(lián)。

下面我們來看一個(gè)例題對(duì)這種方法進(jìn)行鞏固。如圖2a所示，如用電流法分析，對(duì)學(xué)生而言，很難弄清楚電流經(jīng)過哪些用電器。這里我們采用節(jié)點(diǎn)法，從電源的正極出發(fā)，遇到只要沒有經(jīng)過用電器的分流點(diǎn)全部標(biāo)上“+”（ 如圖2b所示）；反過來，從電源的負(fù)極出發(fā)，遇到只要沒有經(jīng)過用電器的分流點(diǎn)全部標(biāo)上“-” （ 如圖2c所示）。我們發(fā)現(xiàn)L1、L2、L3的兩端分別為“+”和“-”，則L1、L2、L3為并聯(lián)。

我們?cè)賮砜匆粋€(gè)例題。如圖3a所示，在某些接線柱間接上一些導(dǎo)線，可使3盞小燈泡成為并聯(lián)。則最簡(jiǎn)單的方法是 。

分析：這道題對(duì)很多同學(xué)而言，讀完題目后一籌莫展，不知道從何下手。如果我們這里采用節(jié)點(diǎn)法分析，要使3盞小燈泡并聯(lián)，則3個(gè)小燈泡的兩端分別為“+”和“-”，首先標(biāo)出“+”，如圖3b所示。即對(duì)應(yīng)a、d、e點(diǎn)，再標(biāo)出“-”，即f點(diǎn)，要三燈并聯(lián)，則b、c也應(yīng)為“-”，故應(yīng)連接cf或bf。

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a b

圖3 例題圖示

從上面的分析可以看出，節(jié)點(diǎn)法可以很容易地判斷出復(fù)雜電路的連接方式。除此以外，節(jié)點(diǎn)法還可以用來判斷用電器在電路中是否被短路。下面我們通過具體的事例來進(jìn)行說明。

例1 如圖4a所示，當(dāng)S、Sl、S2都閉合，電流通過燈 ，它們是 聯(lián)。

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a b

圖4 例1圖示

分析 大部分同學(xué)的答案：電流通過L1、 L2、L3，它們是并聯(lián)。他們采用的是電流法，誤認(rèn)為電流會(huì)經(jīng)過所有用電器，所以是并聯(lián)。若這里我們采用節(jié)點(diǎn)法，發(fā)現(xiàn)L3兩端均為“+”， L1和L2的兩端分別為“+”或“-”（如圖4b所示），即L1和L2并聯(lián)，L3短路。

例2 如圖5a所示，當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)（ ）

A.L1、L2均發(fā)光

B.電源短路，L1、L2均不發(fā)光

C.L1發(fā)光，L2不發(fā)光

D.L1不發(fā)光，L2發(fā)光

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a b

圖5 例2圖示

分析 同學(xué)們大多選擇D，采用的是電流法，開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，L1被短路，不發(fā)光，但電流要經(jīng)過L2，發(fā)光，所以選D。若這里我們采用節(jié)點(diǎn)法，發(fā)現(xiàn)所有用電器兩端均為“+”或“-” （如圖5b所示），電流不經(jīng)過所有用電器而回到了電源的負(fù)極，即電源短路。

從上面例子可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)點(diǎn)法在分析較為復(fù)雜的電路時(shí)顯得簡(jiǎn)單、方便、易行，當(dāng)電路中的用電器的兩端分別為“+”和“-”，則這些用電器的連接方式為并聯(lián)；若某一用電器兩端同時(shí)為“+”或“-”，則該用電器短路；若電路中所有電器兩端同時(shí)為“+”或“-”，則電源短路。

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（欄目編輯 劉 榮）