用回路法連接復(fù)雜電路課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

賀曉媛

摘 要：本文指出，利用回路法連接復(fù)雜電路的方法可快速地連接電路，操作起來簡單易行且不易出錯，即使偶爾出現(xiàn)連接錯誤，檢查起來也很方便。通過課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用回路法連接電路取得良好的效果。

關(guān)鍵詞：簡單電路 復(fù)雜電路 回路法 課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)的電路連接中，對于規(guī)則的、直觀的簡單電路，按照串聯(lián)電路中各元件逐個(gè)順次連接，并聯(lián)電路中各元件并列連接，學(xué)生操作起來比較容易。而對一些不規(guī)則的較為復(fù)雜的電路的連接很多學(xué)生往往無從下手，電路連好后如出現(xiàn)問題也很難檢查出來，久而久之學(xué)生對復(fù)雜電路的連接產(chǎn)生畏懼心理。如何讓學(xué)生在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)理解并掌握電路的連接技術(shù)，筆者通過多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，摸索出一套實(shí)用的教學(xué)方法。在此，筆者介紹一種復(fù)雜電路的連接方法，通過該方法能有效地指導(dǎo)學(xué)生迅速正確地連接好實(shí)物電路。

一、簡單電路連接

復(fù)雜電路都是由簡單電路構(gòu)成的，簡單電路分為串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。下面對串聯(lián)和并聯(lián)電路做個(gè)簡單介紹。圖1和圖2分別為基本的串聯(lián)和并聯(lián)電路。

圖1所示的電路，電流從電源的正極出發(fā)，依次經(jīng)過兩個(gè)電阻及開關(guān)，最后回到電源的負(fù)極。電流沒有分支，經(jīng)過任何電學(xué)元件的電流大小相等。R1和R2就是串聯(lián)關(guān)系，此電路即為串聯(lián)電路。圖2所示的電路，電流從電源正極出發(fā)，在a點(diǎn)分流，一支路經(jīng)過R1，另一支路經(jīng)過R2，再在b點(diǎn)匯合，再經(jīng)過開關(guān)，最后回到電源的負(fù)極。電路中分為干路和支路，R1和R2分別是電路的兩個(gè)支路，兩個(gè)支路的電流之和等于干路上的電流。圖2中R1和R2就是并聯(lián)關(guān)系，此電路即為并聯(lián)電路。對于這兩種電路，一般學(xué)生都能夠正確連接。

二、回路法連接復(fù)雜電路的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)際的電路一般都是復(fù)雜電路，復(fù)雜電路的連接方法有很多種。其中主要有：流向法和串并法。流向法是沿著電流的流向來連接實(shí)物電路的一種方法。根據(jù)畫好的電路圖，在圖中標(biāo)好電流的流向。從電源正極引導(dǎo)線出來，按照電流的流向逐漸連接下去，最后再回到電源負(fù)極。這種方法思路直接，學(xué)生較容易接受。但實(shí)際操作中如遇到復(fù)雜的電路，電流多次分流的情況下，學(xué)生經(jīng)常容易連錯。串補(bǔ)法是對電路的連接是先串聯(lián)后并聯(lián)的一種方法。先連好從電源的正極到負(fù)極串聯(lián)電路元件最多的實(shí)物電路，然后再補(bǔ)連各并聯(lián)部分。這種方法思路較為清晰，能將復(fù)雜實(shí)物電路連線化繁為簡，方便迅速。但此方法的前提是要分清電路中哪些是串聯(lián)電路、哪些是并聯(lián)電路，而對于一些復(fù)雜的電路，很多學(xué)生是很難分清串聯(lián)和并聯(lián)電路的。

根據(jù)多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們提出用回路法來連接復(fù)雜電路，在課堂教學(xué)中取得了良好的效果，同時(shí)節(jié)省了學(xué)生們在連接電路上所花的時(shí)間，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成?；芈贩ㄟB接電路要領(lǐng)：將電路分成若干回路，連接導(dǎo)線時(shí)要先從最下面的回路連起，從電源的正負(fù)極開始連接，然后再從下往上一個(gè)回路接著一個(gè)回路地連接導(dǎo)線。每一個(gè)接線柱上盡量不要連接超過兩根導(dǎo)線，否則電路萬一連錯就很難檢查出來。下面我們通過一個(gè)實(shí)例來說明回路法連接復(fù)雜電路。圖3是用電位差計(jì)校正電壓表實(shí)驗(yàn)的電路圖。

首先，在圖3中把電源及各電學(xué)元件的正負(fù)極標(biāo)好，滑線變阻器及電阻箱是沒有正負(fù)極的，但接到實(shí)際電路由于加上電壓后，也是要分正負(fù)極的，所以在圖中也要標(biāo)上正負(fù)號。再將電流的流向用箭頭標(biāo)好，接下來將整個(gè)電路從上往下分成若干個(gè)回路，如圖4所示。在圖4中將原來的電路共分成四個(gè)回路，分別用1、2、3和4來表示。在實(shí)物連線的時(shí)候，我們要求學(xué)生將電學(xué)元件按照電路圖的位置擺好，這樣更方便連線，而且不容易連錯。例如，按照圖3或圖4，將電源放在最下面，在電源右邊擺上電鍵，在電源的上面擺上滑線變阻器，在滑線變阻器的上面再放上電壓表，在電壓表的上面并排放兩個(gè)電阻箱，并將阻值分別調(diào)成100Ω和2900Ω，最后在電阻箱的上面放上電位差計(jì)。接下來就是連接導(dǎo)線，首先從最下面的第一個(gè)回路連起。第一個(gè)回路實(shí)際上就是一個(gè)簡單的串聯(lián)電路，連接起來就非常簡單。第一根導(dǎo)線的一端連接到電源的正極，另一端連接到滑線變阻器左下的接線柱。再用一根導(dǎo)線一端連接到滑線變阻器右下的接線柱，另一端連接到開關(guān)的一端，最后用一根導(dǎo)線連接到電鍵的另外一端，導(dǎo)線的另一端最后連接到電源的負(fù)極。注意連接導(dǎo)線之前開關(guān)要斷開。這樣第一個(gè)回路就連接好了，接下來再連接第二個(gè)回路。第二個(gè)回路實(shí)際上也是個(gè)簡單的串聯(lián)電路，用一根導(dǎo)線連接到滑線變阻器左下的接線柱，導(dǎo)線另一端連接到電壓表的正極。再用一根導(dǎo)線連接到電壓表的負(fù)極，導(dǎo)線另外一端連接到滑線變阻器上面滑動頭接線柱上。以此類推，再分別連接第三、第四個(gè)回路。在連線的過程中連接的都是簡單的串聯(lián)電路，不需要判斷到底是串聯(lián)還是并聯(lián)，這樣就不容易出錯。即使電路出現(xiàn)故障，檢查的時(shí)候也非常容易，只要從上往下一個(gè)回路接著一個(gè)回路地檢查即可。

再舉個(gè)比較實(shí)用的例子，用惠斯通電橋精確測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。電路圖如圖5所示。

此電路雖然電學(xué)元件不算多，但由于電流有幾次分流，如果按照流向法連接電路則很容易連接錯誤。按照回路法連接電路則非常簡單。首先將電路劃分成三個(gè)回路。圖中下面的電源、開關(guān)、R2、Rx、可變電阻器構(gòu)成回路1，這一簡單串聯(lián)電路很容易連接。接下來連接回路2，回路2由R1、R2、電阻箱、檢測電流表及開關(guān)構(gòu)成。這是一個(gè)串聯(lián)電路，在電阻R2的兩端依次連接R1、電阻箱、檢測電流表及開關(guān)即可。最后連接回路3，將電阻R3連接到R1和Rx之間即可。

三、小結(jié)

我們先簡單介紹基本的串聯(lián)和并聯(lián)電路，再通過兩個(gè)例子介紹回路法連接復(fù)雜電路。利用該方法可快速連接電路，由于連接的都是串聯(lián)電路，所以學(xué)生操作起來不容易出錯。即使偶爾出現(xiàn)錯誤，檢查起來也很方便，只需一個(gè)回路接著一個(gè)回路地檢查，即可迅速找到問題所在。我們通過課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，用回路法連接電路取得良好的效果，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力，使學(xué)生不再懼怕復(fù)雜電路的連接。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：安徽省淮南技工學(xué)校）