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【摘 要】电学综合题历来是初中物理学习中的难点,尤其是对于电路的串联、并联问题,如果学生的基础知识学得不够扎实,往往会感觉到很难。本人结合多年的初中物理教学经验,对串并联电路的识别与特点进行综合分析讨论,对于学生突破串并联电路问题障碍有一定的指导作用。
【关键词】分析电路 判断电路 画电路图 规律及方法
想要正确解答关于串并联电路的问题,首先就要准确地判断电路的连接方法,准确辨别串联、并联,甚至是混联电路,才可以正确地应用地相关知识解答问题。其实只要掌握了一定的方法和规律,有条理、有规律地对已知电路进行拆分,串并联电路的判断就变得很简单了。以下方法是本人在多年的教学中总结的一点经验:
(1)在分析电路时,我们从电源的正极开始,沿着电流的方向,一直到电源的负极。在这一过程中,我们只需要判断电路是否有分支,有分支的即为并联电路,没有分支的即为串联电路。(2)判断电路中的用电器有几个共同接点。我们知道逐个顺次连接的电路为串联电路,并列在电路两点间的电路是并联电路。那么,串联电路中的用电器就只有一个共同的接点,而并联电路的用电器就有两个,这一方法对实物连接的电路图尤为有效。(3)由于电路图画法的多样性,也造成学生不习惯而难以辨认。这时我们可以借助一支笔,依旧用(1)中的办法,将电流已经流过的部分画出来。这样,在我们从电源正极回到电源负极后,观察电路中的用电器是否都被笔画过。如果所有用电器都已经被笔画过了,那么就证明电路中的所有用电器都在同一回路中,此电路为串联电路;如果我们发现在一个回路过后电路中仍有未被画过的用电器,就证明电路中不只一个回路,此电路就为并联电路。(4)对于电路中的一些常用特殊元件,我们在此需要特殊说明:①开关,开关闭合时我们可以把它当做一段导线,断开时则可认为此段电路不存在;②电流表,因为我们知道电流表的电阻很小,所以可以把电流表视为导线;③电压表,因为我们知道电压表的电阻很大,所以可以把电压表视为断路。(5)还有一些题,题干中并没有给出电路图,需要学生自己判断电路是串联电路还是并联电路,这时,我们就要应用串并联电路的规律,电路中若电流处处相等,该电路为串联电路;若电压处处相等,该电路为并联电路。
另外,我们也可以把复杂电路化成标准电路,这样对于串并联电路的判断同样可以起到很大的帮助作用。学生在初学时自行化简电路可能会遇到比较大的困难,这就需要老师在平时的教学中加强对于学生这一方面的训练,使学生们能够熟练的化简电路。以下是比较典型的例子,应用以上方法都可以进行判断,在这里就不一一多讲了。
在准确判断电路的串并联之后,我们就要应用相关的知识与理论进行解题了,在这里,我同样对自己多年的经验进行了总结。在实际解题中,我们碰到的电路多为纯电阻电路,初中阶段不对非纯电阻电路进行计算,因此我们在此只讨论电阻在串并联电路中的规律。
(1)串并联电路电压的特点(指R1、R2串联,串的越多,总电阻越大):串联电路的总电压等于电路中各部分两端电压之和,即:U总=U1+U2。并联电路中,各支路两端电压相等,等于电源电压。即:U总=U1=U2 。
(2)串并联电路中电阻的计算规律(指R1、R2并联,并的越多,总电阻越小):串联电路电阻:①电流:I总=I1=I2 (串联电路中各处电流相等);②电压:U总=U1+U2 (总电压等于各处电压之和);③电阻:R总=R1+R2 (总电阻等于各电阻之和),如果为n个等值电阻串联,R总=nR;④分压作用:R1/R2=U1/U2 ,可用来计算串联电路中各电阻两端电压。⑤比例关系:I1∶I2=1∶1。并联电路电阻:①电流:I总=I1+I2 (干路电流等于各支路电流之和);②电压:U总=U1=U2 (干路电压等于各支路电压);③电阻:1/R总=1/R1+1/R2;④分流作用:R1/R2=I2/I1 ,可用来计算并联电路中各个支流的电流大小;⑤比例关系:U1∶U2=1∶1。
在有关串并联问题的实际应用中,还有许多其他的规律及办法,这里先讨论这么多,以供大家交流参考。
总之,我们在串联和并联的教学中要不断地总结规律与方法,充分调动一切积极性,以教师为主导、学生为主体、课堂为主线,按照《物理课程标准》的要求,努力训练学生的创造性思维,培养学生的创新思维和实践能力,培养更多的有创造性能力的高素质人才。
(黑龙江大庆市第十中学; 163413)
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
【关键词】分析电路 判断电路 画电路图 规律及方法
想要正确解答关于串并联电路的问题,首先就要准确地判断电路的连接方法,准确辨别串联、并联,甚至是混联电路,才可以正确地应用地相关知识解答问题。其实只要掌握了一定的方法和规律,有条理、有规律地对已知电路进行拆分,串并联电路的判断就变得很简单了。以下方法是本人在多年的教学中总结的一点经验:
(1)在分析电路时,我们从电源的正极开始,沿着电流的方向,一直到电源的负极。在这一过程中,我们只需要判断电路是否有分支,有分支的即为并联电路,没有分支的即为串联电路。(2)判断电路中的用电器有几个共同接点。我们知道逐个顺次连接的电路为串联电路,并列在电路两点间的电路是并联电路。那么,串联电路中的用电器就只有一个共同的接点,而并联电路的用电器就有两个,这一方法对实物连接的电路图尤为有效。(3)由于电路图画法的多样性,也造成学生不习惯而难以辨认。这时我们可以借助一支笔,依旧用(1)中的办法,将电流已经流过的部分画出来。这样,在我们从电源正极回到电源负极后,观察电路中的用电器是否都被笔画过。如果所有用电器都已经被笔画过了,那么就证明电路中的所有用电器都在同一回路中,此电路为串联电路;如果我们发现在一个回路过后电路中仍有未被画过的用电器,就证明电路中不只一个回路,此电路就为并联电路。(4)对于电路中的一些常用特殊元件,我们在此需要特殊说明:①开关,开关闭合时我们可以把它当做一段导线,断开时则可认为此段电路不存在;②电流表,因为我们知道电流表的电阻很小,所以可以把电流表视为导线;③电压表,因为我们知道电压表的电阻很大,所以可以把电压表视为断路。(5)还有一些题,题干中并没有给出电路图,需要学生自己判断电路是串联电路还是并联电路,这时,我们就要应用串并联电路的规律,电路中若电流处处相等,该电路为串联电路;若电压处处相等,该电路为并联电路。
另外,我们也可以把复杂电路化成标准电路,这样对于串并联电路的判断同样可以起到很大的帮助作用。学生在初学时自行化简电路可能会遇到比较大的困难,这就需要老师在平时的教学中加强对于学生这一方面的训练,使学生们能够熟练的化简电路。以下是比较典型的例子,应用以上方法都可以进行判断,在这里就不一一多讲了。
在准确判断电路的串并联之后,我们就要应用相关的知识与理论进行解题了,在这里,我同样对自己多年的经验进行了总结。在实际解题中,我们碰到的电路多为纯电阻电路,初中阶段不对非纯电阻电路进行计算,因此我们在此只讨论电阻在串并联电路中的规律。
(1)串并联电路电压的特点(指R1、R2串联,串的越多,总电阻越大):串联电路的总电压等于电路中各部分两端电压之和,即:U总=U1+U2。并联电路中,各支路两端电压相等,等于电源电压。即:U总=U1=U2 。
(2)串并联电路中电阻的计算规律(指R1、R2并联,并的越多,总电阻越小):串联电路电阻:①电流:I总=I1=I2 (串联电路中各处电流相等);②电压:U总=U1+U2 (总电压等于各处电压之和);③电阻:R总=R1+R2 (总电阻等于各电阻之和),如果为n个等值电阻串联,R总=nR;④分压作用:R1/R2=U1/U2 ,可用来计算串联电路中各电阻两端电压。⑤比例关系:I1∶I2=1∶1。并联电路电阻:①电流:I总=I1+I2 (干路电流等于各支路电流之和);②电压:U总=U1=U2 (干路电压等于各支路电压);③电阻:1/R总=1/R1+1/R2;④分流作用:R1/R2=I2/I1 ,可用来计算并联电路中各个支流的电流大小;⑤比例关系:U1∶U2=1∶1。
在有关串并联问题的实际应用中,还有许多其他的规律及办法,这里先讨论这么多,以供大家交流参考。
总之,我们在串联和并联的教学中要不断地总结规律与方法,充分调动一切积极性,以教师为主导、学生为主体、课堂为主线,按照《物理课程标准》的要求,努力训练学生的创造性思维,培养学生的创新思维和实践能力,培养更多的有创造性能力的高素质人才。
(黑龙江大庆市第十中学; 163413)
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