王巧麗 翁玉卒 陳倩

摘要：物理是以實驗為基礎的學科，就一線教學來看，實驗不應該僅僅停留于教師的演示實驗，關鍵還在于學生的親身實踐，學生在上完新課后，周末在家及時對有關實驗規(guī)律進行驗證，鞏固了基礎知識、提高了學生的動手能力和獨立思考能力。本文主要研究學生周末在家自主完成電學實驗來突破動態(tài)電路的問題。

關鍵詞：初中學生;自主實驗;動態(tài)電路

1、引言

最新提出的“雙減政策”要求減少學生的課后作業(yè)，可以適當變筆試作業(yè)為動口、動手作業(yè)。物理教學不是一支粉筆，一款黑板就能解決的，更需要學生自己動手實踐來提升素養(yǎng)[1]。電路動態(tài)分析題是初中學生物理學習過程中的一個難點，筆者通過以下例子來闡述如何用電流表和電壓表來進行電路故障檢測。

①電流表無示數：（斷路）

電壓表無示數→電壓表并聯(lián)以外電路斷路

電壓表示數為電源電壓→與電壓表并聯(lián)的用電器斷路

②電流表有示數或變大：（短路）

電壓表無示數→電壓表并聯(lián)的用電器短路

電壓表示數為電源電壓→與電壓表并聯(lián)以外的電路短路

2、實例分析

2.1動態(tài)電路中對電壓表、電流表示數的變化情況的分析

例1. 如題1，變阻器的滑片P向右移動過程中，三個電表的示數如何變化？

分析： R2↑→R↑→I↓=I1↓=I2，R1一定→U1，U不變，U2↑.

因此：電流表示數減小、電壓表1的示數減小、電壓表2的示數增大。

對于課堂上教師的理論分析，學生在聽課當時還是容易接受的，但是學生要想內化為自己的知識還需要課后下一些功夫，學生周末在家自主連接電路對實驗進行探究就是個不錯的選擇。以下是學生1對實驗進行改進后的探究過程：

變式1：如圖2，變阻器的滑片P向右移動過程中，三個電表的示數如何變化？燈泡亮度如何變化？

分析：R2↑→R↑→I↓=I1↓= I2，R1一定→U1，U不變，U2↑，并且燈泡變暗。

因此，電流表示數減小、電壓表1的示數減小、電壓表2的示數增大、燈泡亮度變暗。

學生收獲：在自己動手對實驗結論進行探究過程中，對于滑動變阻器和電表的連接方式更加熟悉了，為了看到更直觀的實驗現(xiàn)象，在電路中串聯(lián)了一個燈泡，可以看到燈泡亮度逐漸變暗直至熄滅。

2.2 動態(tài)電路中對電路故障的分析

例2. 如圖3，所示連接好電路，閉合開關后發(fā)現(xiàn)小燈泡L1和L2均不發(fā)光，電流表無示數?，F(xiàn)用電壓表檢測電路故障，用電壓表分別測得bc、de、af間的電壓為0V、3V、3V，由此可以判斷電路故障可能是（ ）

A.L1短路 B.L2短路 C.L1斷路 D.L2斷路

分析：題干中提到電流表無示數，則可歸結到電路故障的第①類情況，用電壓表進行故障檢測時再根據有示數和無示數的情況，可以判定為L1斷路。

對于半知半解的學生可利用周末時間在家進行實驗，對答案進行倒推，以下是學生2在進行實驗驗證以后的相關描述：

將整個電路看成一個圓周，在圓上任意取兩個點，可以將圓分成兩個部分，一部分包含電源，一部分不含電源，將各個器材按題干上的兩個節(jié)點分開，再按順序書寫下來，找出故障對象，具體分析如下：

（1）Ubc=0V

① L2→ 不含電源 →示數為0→正常

②開關+電源+電流表+L1 →包含電源→示數為0→不正常

（2）Ude=3V

① L1→ 不含電源 →示數不為0→不正常

②L2+開關+電源+電流表→ 包含電源→示數不為0→正常

（3）Uaf=3V

① 電源 → 含電源 →示數不為0→正常

②電流表+L1 +L2+開關→ 不含電源 →示數不為0→不正常

綜上所述，問題出在L1，并且是斷路。

學生收獲：雖然采取“半圓周”分析方法過程比較繁瑣，但是通過自己連接電路，再逐步排除，找到故障所在，這樣的印象非常深刻，也不單單是接受老師教授的知識。通過實驗驗證，對常見的兩種電路故障可以掌握得更加牢固。

通過上述兩個練習題的講解和學生的進步情況來看，教師的理論分析和學生的自主實驗對于學生掌握動態(tài)電路問題都有著不可替代的作用。實踐教學發(fā)現(xiàn)：借助較大的教學資源優(yōu)勢、動畫式的教學講解，以此提升電學教學工作有效性，完成物理電學的講解才更有利于因材施教的落實[2]。

3、結束語

本研究對動態(tài)電路進行分析和練習，相應題目講解完后，帶領學生回過來反思，在反思中找到解決這類問題的方法，課后再引導學生利用周末時間進行試驗，對相關知識鞏固、深化、提高。由于動態(tài)電路和電路故障分析題是初中學生物理學習過程中的一個難點，也是每年中考考查的熱點之一，這兩類題目對學生的綜合分析能力要求較高[3-4]。在平時的教學中，引導學生自主完成一些電學實驗，尤其是對動態(tài)電路的探究，看似浪費了一些時間，實則為解決中等偏難的題目打下夯實基礎。實驗過程中，培養(yǎng)了學生獨立思考的能力、加深了學生對動態(tài)電路和歐姆定律的理解、提高學生的綜合分析能力，進而提高復習的效率。

參考文獻：

[1]周華珍. 小學科學自制教具及其應用的實踐研究[EB/OL]，（2018-1-30）.

[2]任佳淵. 信息技術與初中物理整合——談對物理課堂習題有效教學設計的實踐[J].數碼世界，2020（11）：118-119.

[3]中國教育科學出版社.九年級物理課本[M].北京：教育科學出版社，2013

[4]中國教育部.中學物理課程標準[s].北京：北京師范大學出版社.2014.12