張肖虹

（浙江象山文峰學校 浙江象山 315700）

如何將復雜電路簡化研究探討

張肖虹

（浙江象山文峰學校 浙江象山 315700）

學生接觸物理一般是從初中開始，在對這門學科充滿好奇與向往的同時，也會被物理中諸如復雜電路之類的難題所困擾，在這時，中學物理老師就要充分發(fā)揮其傳道授業(yè)解惑的作用，努力尋找適當的教學方法，化繁為簡，使每個學生都能在物理的學習中獲得樂趣。本文概括介紹了中學物理電路學習主要問題，并針對這些問題提出解決方法，方便教師教學與學生理解。

復雜電路 簡化研究 物理教學

復雜電路一般指在整個電路之中，電阻值無法直接利用串聯(lián)和并聯(lián)電路的基本規(guī)律求出的電路。在通常情況下，要根本解決復雜電路問題需要用到基爾霍夫方程組求解法，但這一方法再回路稍多的情況下并不適用，且不在我國教學內容之中。因此，我們需要研究初中物理教學的常見問題，對癥下藥，找出適合大多數學生的具有普遍性的“妙招”。

1.初中階段電路學習過程中存在的問題

1.1 因學生自身因素產生的問題

在初中階段，復雜的電路圖其實并不常見，但盡管如此，對從來沒有接觸過物理的初中學生來說，電路確實復雜難懂。初中生對電路知識一般比較茫然，對其理論也不甚了解，因此在他們眼中，簡單的電路也很復雜。

1.2 因為認為因素產生的問題

在物理練習中，學生常常會在面對一些看上去復雜繁瑣的線路圖時不知所措，無從下筆，為了使學生能更好地掌握電路知識，老師在出題時也往往會設計較為復雜的電路題目，這使得學生在做題時更易出現錯。然而，從另一方面考慮，要想正確地解決物理難題，學生要對命題者的考察意圖深刻了解，并從此入手，找到正確的解題思路。

2.復雜電路的簡化方法

2.1 拆除法

當開關閉合時，電阻兩邊的導線若直接相連就會發(fā)生短路，對剛剛接觸電路的初中學生來說，這一點并不容易不判斷，如下圖1所示

電阻R的兩端被導線相連，R就會產生短路。如圖所示，在實際過程中，未曾有電流經過電阻R，因此，在觀察電路圖時，可對R忽略不計，由此復雜的電路圖1就變成了簡單的圖2。拆除法可幫助學生簡化電路圖，解決問題。

2.2 電流流向法

運用此方法要先將電路進行標號，重新根據所注的標號設計電路圖，同時對圖中顯示的并聯(lián)和串聯(lián)方式進行標注。串聯(lián)和并聯(lián)是初中物理僅有的兩種電路連接方式，在復雜電路中，這兩種接入方式一般包括在內。因此，在遇到復雜電路時，要教會學生將其改成自身熟悉的圖形，這樣會幫助學生理解電路走向。例如圖3所示

需要利用電流表測量通過L2的電流，這位學生的連接方式是否正確？如果錯誤，錯在何處？這時，物理教師就要教導學生分析圖中元件的連接情況，并判斷出電源的正極→a→b→電源負極是沒有用電器的導線，當開關閉合時，電源短路，干路上的電流表不能測出L2的電流，再從電力方向看電流表，發(fā)現其接反了正、負接線柱。因此正確答案如下：此實物連接圖錯誤有三：第一，電源兩級被導線直接連接，當開關閉合時，電源短路；第二，電流表連接位置錯誤，不能測量出L2的電流；第三，電流表正負極接線柱連接錯誤，表的指針會出現反轉現象，造成電流表的損壞。這一分析方式即是依據電流流向而判定其通路的方法。

2.3 節(jié)點法

對于出現的復雜的電路圖像，首先需要觀察的是電路當中是否存在著“節(jié)點”，顧名思義，節(jié)點的意思就是將三條導線連接起來的點［1］。電路圖中若是存在節(jié)點，則其為并聯(lián)電路，若無節(jié)點存在，則為串聯(lián)電路，而支路就是節(jié)點與節(jié)點之間連城的線路。節(jié)點方法的運用，可以使圖形更加簡便，無論導線多長的電路圖，只要其間不出現電源等，都可以將兩邊的接入點當成一個點，以方便找到其公共點。這一方法可以任意拉長或縮短到導線，使圖形簡化。

2.4 等效電路法

在電路圖中，用等效電路來代替的方法就是等效電路法。運用這種方法，不會改變圖中沒有被替代部分的電流和電壓。有時學生會遇到畫法不太規(guī)則的電路圖，所以，可以通過改變導線位置，將其或拉長，或縮短，或移動，使不規(guī)則的圖形變得規(guī)則易懂，這種方法即等效電路法。例如在對“開關的通斷對電流表和電壓表示數變化的影響”進行學習時，有這樣一道題：某位同學設計了這樣一個電路，如圖4所示

當開關S閉合后，電流表的讀數將會（變大？變??？不變），電壓表的讀數將會（變大？變小？不變？）在做這道題之前，要先讓學生判斷S閉合前電路，電壓表可將其是做電流短路，因為其阻力較大，所以經過燈泡L2的電流幾乎為零，此時，電壓表電壓即為電源電壓，電流表示數為零，因為S斷開，電流斷流，電流表未接入電路之中。

在判斷閉合S后，L1、L2為串聯(lián)關系，電流表接入電路中，示數顯現為I=U/R，此時電壓表測量L1兩端電壓，其示數顯示為U=U1+U2，U＞U1，由此可知電流表示數變大，電壓表示數變小。

2.5 拆分法

當電路中同時出現串聯(lián)與并聯(lián)時，最終還是要將復雜線路串聯(lián)在一塊兒的。在復雜電路圖中運用拆分法，即拆分電路圖中的串聯(lián)和并聯(lián)方式，將有關電路圖拆分并依據題目要求進行作答。當然，有拆就有合，最后還要注意將其合并，這一方法對解決復雜電路十分有效。但是，在使用此方法時，要注意不能隨意改變原電路圖，還要保證電池位置的準確。教師要在進行相關步驟時將簡化電路圖的重要性告知學生，以防止一些學生過于自信，眼高手低，直接對圖形進行分析，對所老師傳授的解題技巧充耳不聞，致使錯誤出現。在遇到這種情況時，教師要多向學生講解一些例題，提高學生對所畫電路圖的了解能力，保證做題的正確率。當然以上這些方法并不全面，簡化復雜電路的研究方法還需要每位物理老師不斷補充。

結束語

教會學生簡化電路圖，是初中物理教學的一項重要工作，物理不會止步于初中，但初中的物理基礎是學生以后對這門學科學習的關鍵，因此在初中階段掌握看圖技巧，理解電路知識十分必要。所以，中學物理教師要十分注重對學生的指導工作，厘清學生電路圖的解題思路，在學習的開始階段，培養(yǎng)學生對物理這門學科的濃厚興趣。

［1］吳志英.淺析初中物理復雜電路簡化方法教學［J］.中學物理，2014，20：44.