武漢市光谷第二初級中學 黃 坤
初中電學復習課策略有感
——以串聯(lián)電路為例
武漢市光谷第二初級中學 黃 坤
人教版教材中涉及的電學知識可以從基本的電學模型的演變進行講解和復習,這樣可以在有限的時間內達到較好的效果。本文就這方面的不成熟見解作一累述。
初中物理 串聯(lián)電路 電流電壓 歐姆定律
電學中最常見電路圖是兩個電阻組成的串聯(lián)電路(見圖1),從接觸串聯(lián)電路的判別開始就與這個最簡單但也是應用最廣泛的串聯(lián)電路有著很多“不解之緣”。
圖1
圖1中將兩個電阻首尾相連,然后接入電路中用電器串聯(lián)。并聯(lián)電路的判別可以用電流路徑判別,閉合開關s時,電路中電流只有唯一一條路徑(排除短路),就可以判斷此電路為串聯(lián)電路。圖1中的電路可以理解為“死電路”,因為電路中用電器均為定值電阻,阻值固定不變,電源電壓不變,開關就只有一個,只能斷開或閉合。電路中電流路徑只有一條,所以為串聯(lián)電路。對于串聯(lián)電路的判別需要我們重點注意的是當電路中有多個開關或者有滑動變阻器的動態(tài)變化電路,也可以稱為“活電路”,但是判斷的方法依然是電流路徑法。
當我們在圖1電路圖中加入電流表和電壓表時就可以進行探究串聯(lián)電路電流、電壓的規(guī)律,這也是我們在深入理解串聯(lián)電路時必須要掌握的規(guī)律。因為認識了串聯(lián)電路后,如何運用就需要具體的物理量來描述,所以就引入了電流表以及電壓表。串聯(lián)電路中,電流的規(guī)律是:串聯(lián)電路中電流處處相等。對于這個實驗結論的得出,我們可以通過圖2,將電流表的m、n兩個接線柱分別接到a位置、b位置、c位置,閉合開關記錄3次電流表的示數(shù)Ia、Ib、Ic,因為這個實驗是一個定性實驗,探究規(guī)律和結論,因此我們需要多次實驗。在串聯(lián)電路中,只有這一次實驗不能得到準確的實驗結論,那么就需要更換不同規(guī)格的電阻(用電器)進行多次測量(至少是兩次),再觀察串聯(lián)電路中電流是否有規(guī)律,那么實驗結論就更具有普遍性了。
由多次的實驗數(shù)據(jù)進行分析就可以得到串聯(lián)電路中電流規(guī)律的表達式,即Ia=Ib=Ic。然后就可以進行串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律的實驗探究了,這個時候需要復習的是電壓表的知識。電壓表的引入在一定程度上給學生造成了困難,原因就在于電壓表是并聯(lián)在電路中使用的,電流表使用時串聯(lián)在電路中,但是電壓表并聯(lián)后,學生遇到的第一困難就是如何確定電壓表到底是測哪個用電器(或電源)的電壓。對于這一點,教師可以通過電路圖實際動手比劃。一般情況下,對于常見的電路就是規(guī)定從電壓表兩個接線柱直接相連的用電器,強調是直接連接,不可能超過兩個或多個用電器。對于特殊的測量多個用電器的電路可以暫時不用涉及。
探究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律實驗時,可以將電壓表的兩個接線柱p和q分別接在接線柱ab、接線柱bc或接線柱ac上,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(shù)據(jù)后可以得出串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器兩端電壓之和。
圖2
而對于串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律,可以在歐姆定律定義式的基礎上進行推導。
歐姆定律的得出是在圖1中串聯(lián)電路圖的基礎上進行延伸得到的,當我們將電壓表并聯(lián)在定值電阻R1兩端,同時將電流表串聯(lián)在電路中后完成兩個實驗:探究電流與電壓的關系;探究電流與電阻的關系。這里會出現(xiàn)一個問題,在我們得到相應的電壓和電流的數(shù)據(jù)時,沒有進行比照其他數(shù)據(jù),因此就需要進行多次測量。那么如何能夠實現(xiàn)在一個電路圖中多次測量得到多組數(shù)據(jù)呢?將定值電阻R2換為滑動變阻器,對于串聯(lián)電路的講解,圖3所示的電路圖應該是我們在后面學習和應用的一個標準電路圖,學生在學習的過程中應不斷強化鞏固。
圖3
歐姆定律串聯(lián)電路圖的分析和講解過程中,要將實驗的名稱與實驗的結論進行對比,同時要強調滑動變阻器在整個電路中的作用,教師可以進行表格方法幫助學生歸納結果。
以上幾點是筆者的一點思考,教師對于教材中的重難點首先要做到準確把握,同時要不斷進行提煉和歸納,這樣做既可以提高效率,也可以使學生避免過早陷入做題的迷茫之中。準確提煉知識要點,善于歸納進行思考,是現(xiàn)階段物理復習的一個重點。只有牢牢掌握基礎知識,才能以不變應萬變,從容面對中考。
[1]王后雄.教材完全解讀物理(九年級全一冊)[M].北京:中國青年出版社,2013.05
[2]張義仁.重難點手冊九年級物理[M].北京:華中師范大學出版社,2013.07
ISSN2095-6711/Z01-2015-10-0078