巧編口訣解決電路問題

周秀波

串聯(lián)電路與并聯(lián)電路是電子學(xué)中的最基本電路，串聯(lián)電路中電流只有一條通道，并聯(lián)電路中電流有很多通道，并聯(lián)電路中電流會(huì)在導(dǎo)線的岔口處分開，前提是每個(gè)支路中都有用電器（如電阻或燈泡），然后電流在多支路匯合處匯合。初中學(xué)生剛學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單電路問題時(shí)，對(duì)電路的連接方式的判斷，以及短路問題的判斷明顯感覺困難。如何幫助學(xué)生迅速準(zhǔn)確的判斷串、并聯(lián)關(guān)系，順利正確的認(rèn)識(shí)電流的流向，也是教師教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。教師要牢牢把握住物理現(xiàn)象與生活實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，創(chuàng)造出融入了生活經(jīng)驗(yàn)的口訣，就可以很好地幫助師生解決此類問題。

初中物理簡(jiǎn)單電路部分需要學(xué)生熟練掌握以下幾點(diǎn)：1、如圖1所示，電流在電源的外部由正極流出最終流回電源的負(fù)極。2、如圖2所示，當(dāng)電流流過干路岔口時(shí)，各支路都有電流通過（各支路必須有用電器），此時(shí)各電器為并聯(lián)關(guān)系。3、如圖3所示，當(dāng)用電器與導(dǎo)線并聯(lián)時(shí)，用電器R2將沒有電流通過（R2被短路）。4、如圖4所示電路中，虛線部分無電流流過。針對(duì)上述需要掌握的問題，筆者編寫了這一口訣：“大門出，小門回，繞過收費(fèi)站，不走回頭路”，將上面知識(shí)點(diǎn)囊括其中。

電源的符號(hào)是一長(zhǎng)一短兩條線，電源正極用長(zhǎng)線代表大門，負(fù)極用短線代表小門；由干路的分岔口到各支路的匯合點(diǎn)間的支路屬并聯(lián)關(guān)系，正像如圖5所示的起點(diǎn)到終點(diǎn)的不同道路；圖3中因?yàn)镽2對(duì)電流有阻礙作用而導(dǎo)線沒有，所以電流不通過電阻R2，我們把電器對(duì)電流的阻礙作用比喻為道路的收費(fèi)站，電流流向的選擇就好像我們?cè)谕葪l件下為了節(jié)約，選擇無收費(fèi)站的道路一樣；初中物理沒有電勢(shì)的概念，學(xué)生暫時(shí)不能理解ab間不會(huì)有電流，這里要直接告訴同學(xué)們電流要流回電源負(fù)極必須兩次流經(jīng)ab段導(dǎo)線是不可能的，一句“不走回頭路”，可以幫助同學(xué)輕松識(shí)別圖4中的類似問題。

隨著學(xué)生學(xué)習(xí)的深入，這句口訣同樣可以幫助學(xué)生攻克電路實(shí)物圖問題、電路故障分析問題等難點(diǎn)。

[例1] 探究“電流與電阻的關(guān)系”。器材有：滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源（電壓恒為6V ）各一個(gè)，電流表、電壓表各一個(gè)，三個(gè)定值電阻（10Ω、15Ω、2 0Ω），導(dǎo)線若干。圖6是小明連接的實(shí)物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線。

分析：電流由電源正極流出先到M點(diǎn)，可經(jīng)①和②兩個(gè)支路到達(dá)N點(diǎn)，其中①支路無“收費(fèi)站”，則電阻及電壓表無電流通過，因此支路②錯(cuò)誤；電壓表測(cè)電阻電壓需要與其并聯(lián)，因此只需將導(dǎo)線③的M端接到電阻的左側(cè)接線柱。

[例2] 在實(shí)驗(yàn)室中某同學(xué)連接了如圖7所示的電路，發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)后兩燈都不亮。該同學(xué)用電壓表去查找電路的故障，將電壓表先并聯(lián)在燈L1兩端發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)；再將電壓表并聯(lián)在燈L2兩端發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，若電路中只存在一處故障，由此可判斷

A. 燈L1斷路 B. 燈L2斷路 C. 開關(guān)斷路 D. 電源短路

分析：電壓表因?yàn)樽柚岛艽笸频目醋鲾嗦?，但要有示?shù)必須有電流通過，它與電源的正、負(fù)極必須是導(dǎo)通的，我們可以把它看做收費(fèi)高昂的收費(fèi)站，若開關(guān)斷路，則電壓表無論接在哪盞燈的兩端，電源都不會(huì)為電壓表兩端提供電壓，即電壓表與電源已斷開，不會(huì)有電流流過，電壓表無示數(shù)，C錯(cuò)；若電源被短路，則電流不會(huì)通過電壓表這個(gè)收費(fèi)高昂的“收費(fèi)站”，故D錯(cuò)；若燈L1斷路，且燈L2部分導(dǎo)通，則電流只能經(jīng)過電壓表回到電源負(fù)極，若L2斷路則電壓表與L1并聯(lián)時(shí)不會(huì)有示數(shù)，A正確，B錯(cuò)。

運(yùn)用口訣的方法對(duì)一些特定的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行輔助教學(xué)，用物理原理與生活實(shí)際相類比，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解、加深學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的記憶。“繞過收費(fèi)站”是物理規(guī)律與生活經(jīng)驗(yàn)完美的統(tǒng)一，體現(xiàn)了“能量最低”的原理，“不走回頭路”詮釋了人生一往無前的精神，一個(gè)巧妙的口訣既可以幫助學(xué)生解決實(shí)際問題，提高其物理素養(yǎng)，也何嘗不可以幫助學(xué)生提高生活的素養(yǎng)。