初中物理教材中電路問題的探究

張錦波

摘 要：在初中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生正確解決電路問題的能力，需要教師從最基本的概念、公式等基礎(chǔ)知識入手，促使學(xué)生對電路圖形成正確的感知，這樣學(xué)生才能從容面對并熟練解決相關(guān)電路問題。

關(guān)鍵詞：初中物理；電路問題；電路教學(xué)；電路圖

電能是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚哪茉?，在初中物理課程中，電學(xué)也是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。電路問題從簡單到復(fù)雜，紛繁多樣，要想學(xué)好電路知識，必須認(rèn)真學(xué)習(xí)物理課程的基礎(chǔ)知識，并在教師的指導(dǎo)下，對電路問題形成一個正確的認(rèn)識，這樣學(xué)生才能從容面對并熟練解決相關(guān)電路問題。筆者從事初中物理教學(xué)工作十多年，現(xiàn)結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗，對初中物理教學(xué)中造成電路知識難學(xué)的原因，以及應(yīng)對電路問題的方法進(jìn)行了探究。

一、學(xué)習(xí)電路知識存在的困難

在初中物理教材中，很多學(xué)生都反映電路知識學(xué)習(xí)較為困難，對電路問題分不清楚，容易出現(xiàn)錯誤。在教學(xué)過程中，通過分析可以得出學(xué)生學(xué)習(xí)電路知識存在的困難的主要原因有以下幾個方面：第一，電路知識較為抽象。初中物理涉及到的電學(xué)知識，其概念較為抽象，人們不能對其有直觀的感受。例如學(xué)生對電壓和電流的概念感覺抽象和模糊，對電路的串聯(lián)和并聯(lián)也常常分不清楚，在學(xué)習(xí)中很容易混淆。第二，缺乏科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。部分學(xué)生認(rèn)為死記硬背就能夠?qū)W好電路知識，但恰恰相反，電路知識題型多變化，只有對電路知識有正確的理解，才能更好地應(yīng)對電路問題。還有的學(xué)生不能準(zhǔn)確識別電路圖，這與學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有關(guān)，還與學(xué)生的分析思維有直接關(guān)系。此外，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意采取科學(xué)的教學(xué)方式，使學(xué)生能夠更好地接受電路知識，學(xué)習(xí)好物理課程。

二、提升解決電路問題教學(xué)水平的對策

（1）熟練掌握電學(xué)相關(guān)概念和規(guī)律。要想學(xué)習(xí)好電路知識，必須對電學(xué)的基本知識掌握好，如基本概念、公式等。如果對相關(guān)概念和公式都不能理解和記憶，更談不上掌握電路解題方法。例如掌握好電壓、電流、電阻的概念，理解電路的串聯(lián)、并聯(lián)的區(qū)別：“若電路中的各元件是逐個順次連接的，則電路為串聯(lián)電路；若各元件首首相接、尾尾相接并列地連在電路兩點(diǎn)之間，則電路就是并聯(lián)電路?！敝挥袑W(xué)習(xí)好最基本的概念和公式，才能更好地解決電路問題。

如在圖1所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P向左移動時，電流表示數(shù)將____（選填“變大”“變小”或“不變”）。當(dāng)滑片P分別在滑動變阻器的兩個端點(diǎn)a和d、中點(diǎn)c和圖中b位置時，電壓表示數(shù)按從小到大順序分別為0V、2V、3V和4V，則在圖示b位置時電壓表示數(shù)應(yīng)為 V。

解析：通過對問題分析，再加上對相關(guān)概念的正確理解，才能解決這個問題。由圖可知，滑動變阻器和定值電阻R串聯(lián)，電壓表測量的不是定值電阻R兩端的電壓，而是滑動變阻器兩端的電壓，電流表A測量的是串聯(lián)電路中的電流，閉合開關(guān)S，在滑動變阻器的滑片向左移動的過程中，電路中的總電阻減小，由于電源電壓保持不變，所以電流表A示數(shù)變大，定值電阻R兩端的電壓也增大，又由于電源電壓保持不變，那么電壓表V示數(shù)反而會變小，所以圖示b位置時電壓表示數(shù)應(yīng)為2V。因此，題目中的正確答案應(yīng)該是電流表示數(shù)將變大 ，b位置時電壓表示數(shù)應(yīng)為 2 V。可見，要辨析這些知識，概念必須清晰，并弄清它們之間的區(qū)別，從而掌握好物理規(guī)律。

（2）學(xué)會正確地分析電路圖。初中階段的電路知識學(xué)習(xí)需要學(xué)生能夠準(zhǔn)確地認(rèn)識和辨別較為復(fù)雜的電路圖。由于初中階段的學(xué)生在思維上依然離不開對具體實物的支持，教師要引導(dǎo)學(xué)生由具體形象思維向抽象思維進(jìn)行過渡。因此，在物理教學(xué)過程中，還需要教師借助教具開展教學(xué)，讓學(xué)生通過具體的電路安裝和電路實驗來認(rèn)知電路圖，從而能夠準(zhǔn)確感知電路圖的形狀和結(jié)構(gòu)。除了具體的實物教具，教師也可以采取多媒體教學(xué)方式，利用多媒體為學(xué)生展示電路中電流的方向等，讓學(xué)生進(jìn)行仔細(xì)觀察，從而學(xué)會準(zhǔn)確感知電路圖形。只有這樣，學(xué)生在今后的電路知識學(xué)習(xí)中才能不斷前進(jìn)，面對難題也才能更好地解決。

如在學(xué)習(xí)九年級“電流與電壓和電阻的關(guān)系”這節(jié)課程時，讓學(xué)生進(jìn)行實驗。某實驗小組的同學(xué)在探究歐姆定律時，采用了如圖2所示的電路圖，實驗中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω，電源電壓是3V，滑動變阻器的阻值范圍是0Ω～15Ω。

①他們在探究某一因素變化對電流的影響時，采用控制變量法實驗分兩步進(jìn)行：第一步，保持電阻不變，探究電流與電壓的關(guān)系；第二步，保持電壓不變，探究電流與電阻的關(guān)系。②實驗中，根據(jù)分析，電流表量程應(yīng)選0A～0.6A，電壓表量程應(yīng)選0V～3V。

（3）聯(lián)系實際問題積累解題技巧。培養(yǎng)學(xué)生的解題技巧，還需要讓學(xué)生進(jìn)行實踐操作，積累豐富的解題技巧。如可以組織學(xué)生開展電路模型制作活動，讓學(xué)生分成不同的小組制作電路模型，通過制作的電路讓他們進(jìn)行練習(xí)。親手制作電路使學(xué)生能夠獲得直觀的印象，當(dāng)面對書面電路圖時就能夠更好地加以分析。此外，在學(xué)習(xí)電路相關(guān)的應(yīng)用題時，也可以進(jìn)行實踐操作的教學(xué)方式。

如在學(xué)習(xí)九年級“生活用電”這一單元時，可以為學(xué)生設(shè)置一個實踐操作的問題，讓學(xué)生對現(xiàn)實生活中的用電進(jìn)行檢測。需要特別注意的是，教師要做好防護(hù)措施，避免學(xué)生發(fā)生觸電事故。例如下面的問題：在照明電路中，下列情況符合安全用電原則的是

（ ）。A.可以隨意搬動亮著的臺燈或工作中的電扇。B.把電路中的電線當(dāng)成曬衣繩披掛濕衣服。C.不能用潮濕的手觸摸家庭電路的開關(guān)。D.發(fā)現(xiàn)有人觸電時，直接用手把觸電者拉開以脫離電源。

解析：本題綜合了生活中用電時應(yīng)注意的一些問題：A.亮著的臺燈和工作中的電扇都是帶電的，隨意搬動，有可能不小心造成觸電。B.不純凈的水是導(dǎo)體。在電線上曬衣服，若電線因絕緣及老化而有斷裂處，曬衣服有可能觸電。D.人是導(dǎo)體，直接拉觸電者脫離電源時，也會觸電。因此，只有C是符合安全用電的。正確答案是C。

綜上所述，在初中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生正確解決電路問題的能力，需要教師采取多種有效的教學(xué)措施，從最基本的概念、公式等基礎(chǔ)知識入手，促使學(xué)生對電路圖形成正確的感知，并學(xué)會從實踐中獲得電路知識和安全用電常識。同時，還要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的想象能力和動手操作能力，只有這樣，才能熟練掌握電路知識，正確解答電路問題，并促進(jìn)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。

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（廣東省河源市連平縣內(nèi)莞中學(xué)）