電路動態(tài)分析探究

周孝民

摘要:動態(tài)電路,就是電路中電鍵的閉合和斷開及滑動變阻器滑片移動如何影響相關(guān)電路中電阻、電壓、電流、電功率變化。分析電路,分析動態(tài)電路是學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的關(guān)鍵,與高中學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)一樣,關(guān)鍵要學(xué)會分析物體受力,因此,在電學(xué)教學(xué)中,教師要花大力氣強(qiáng)化對學(xué)生進(jìn)行電路分析的訓(xùn)練,要講究方法,加強(qiáng)個別指導(dǎo)。教學(xué)過程中教師要使一部分優(yōu)秀學(xué)生先學(xué)會對動態(tài)電路分析方法,走上講臺分析電路,然后教師點評。以后的教學(xué)中要發(fā)揮這部分學(xué)生的作用,因為學(xué)生與學(xué)生之間知識水平相當(dāng),在一起相處時間多,會起到很好的引導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞:物理教學(xué);電路分析;教學(xué)探究

中圖分類號:G633文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-2851(2009)12-0182-01

電學(xué)是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的一個難點,難在不會分析電路,對動態(tài)電路的分析則感到更難。所謂動態(tài)電路,就是電路中電鍵的閉合和斷開及滑動變阻器滑片移動如何影響相關(guān)電路中電阻、電壓、電流、電功率變化。解這一類題目要求學(xué)生具備一定的識別電路的能力,運(yùn)用串、并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率計算公式等分析電路中電阻、電壓、電流電功率變化的能力,判斷電鍵的閉合和斷開及滑動變阻器滑片移動如何影響相關(guān)電路中電阻、電壓、電流電功率和變化的能力。

為了提高學(xué)生對電路動態(tài)分析的能力,準(zhǔn)確判斷電路中電流表、電壓表、電路中用電器電功率的變化,我引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)了串、并聯(lián)電路電流、電壓、電阻特點,告訴學(xué)生電流表電阻很小(可以忽略不計),電壓表電阻很大(通過的電流幾乎為零),總結(jié)滑動變阻器在電路中的使用方法,提出電路動態(tài)分析的一般步驟,進(jìn)行專題訓(xùn)練,收到了良好的效果。下面就電路動態(tài)分析步驟總結(jié)如下,以便和同行交流。

電路動態(tài)分析步驟:

1.簡化電路,明確電路連接方式。簡化電路要求把電路中的電流表換為導(dǎo)線,電壓表直接去掉,閉合的的開關(guān)用導(dǎo)線連通,并有意識的觀察有無被短路的用電器,被短路的用電器因無電流通過應(yīng)擦去,斷開的開關(guān)擦除,電流不經(jīng)過的用電器也要擦去;

2.分析電路中滑動變阻器是哪一部分接入電路;

3.分析電路中電流表測量什么地方的電流,電壓表測量哪一個或哪幾個用電器的電壓;

4.分析電路中滑動變阻器滑片移動時滑動變阻器電阻怎樣變化,以及電路中電阻如何變化,并進(jìn)一步分析電路中電流表和電壓表示數(shù)如何變化。

舉例分析說明:

例1.如圖1,當(dāng)滑片P向左移動時,A表和V表將如何變化。

分析:首先確定電路的類型,此電路屬于串聯(lián)電路呢還是并聯(lián)電路。把電路簡化為圖2,從而容易看到電路為串聯(lián)電路,滑動變阻器左半部分接入電路。電流表測量串聯(lián)電路中電流,電壓表測量電路的總電壓,故電壓表示數(shù)不變,當(dāng)滑片左移時滑動變阻器R2電阻減小,從而由I=U/(R1+R2)可知電流表示數(shù)變大。

例2.在圖3中,燈泡L1和燈泡L2是______聯(lián)連接的。當(dāng)電鍵K斷開時,電壓表的示數(shù)將________;電流表的示數(shù)將__________(選填“增大”、“不變”或“減小”)。

分析:把電路簡化為圖4,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為圖5,這樣就可以看到電路為并聯(lián)電路;然后對照圖3可看出電壓表測總電壓,故電壓表示數(shù)不變;電流表測量L1中電流,電鍵K斷開時,L1所在支路斷開,電流表示數(shù)為零,故電流表示數(shù)減小。

例3.在如圖6所示的電路圖中,當(dāng)電鍵K閉合時 ( )

A.整個電路發(fā)生短路。B.電流表示數(shù)變小。

C.電流表示數(shù)不變化。D.電流表示數(shù)變大。

分析:K斷開時,R1、R2串聯(lián)于電路中,電流表測電路中電流,電壓表測R2兩端電壓;K閉合后,R1被短路,只有R2接入電路,電路總電阻減小,故電流表示數(shù)增大,電壓表測R2電壓,也等于電源電壓,故電壓表示數(shù)增大。所以答案選D。

以上方法,看似簡單,真正讓學(xué)生掌握好這一方法,并不是易事,需要教師堅持引導(dǎo)。教學(xué)過程中教師要使部分優(yōu)秀學(xué)生先學(xué)會此法,走上講臺分析電路,然后教師點評。在以后的學(xué)習(xí)中,可以以小組為學(xué)習(xí)單位,安排部分優(yōu)秀學(xué)生任組長,組織小組討論、分析電路連接。將會取得良好的教學(xué)效果。