从串联电路出发实施初中电路复习

2017-01-13林立平代云飞黄婷婷

物理之友 2016年12期

关键词：电功率电压表电流表

黄坤林立平代云飞黄婷婷

(湖北省武汉市光谷第二初级中学,湖北武汉 430074)

从串联电路出发实施初中电路复习

黄坤林立平代云飞黄婷婷

(湖北省武汉市光谷第二初级中学,湖北武汉 430074)

串联电路是初中学生学习的第一个电路.在初中电学中,许多电路问题都是由串联电路演变而来，深入理解和掌握串联电路,对于后续学习有重要意义.笔者在初中电路复习中,从串联电路出发,采用渐进深入的策略，进行前后知识的联系和拓展,以提升学生复习的效率.

初中电学；串联电路;复习

在九年级的复习教学中,根据物理课标对学生的要求以及人教版教材中有关电路知识,从基本电路的演变逐渐深入讲解和复习,这样可以在有限的时间内达到较好的效果.

在电学中,最常见的莫过于电路,最简单的电路就是由两个电阻组成的串联电路(如图1),也是应用最广泛的电路.

1 串联电路的定义和判别

如图1所示，串联电路是将两个电阻(用电器)首尾相连接入电路,可以用电流路径来判别,当闭合开关时,电路中电流只有唯一的一条路径时,就可以判断此电路为串联电路.

2 串联电路中电流、电压以及电阻的关系

当我们在图1中加入电流表和电压表,就可以探究串联电路电流、电压的规律.在认识了串联电路后,需要用具体的物理量来描述它的规律,引入电流和电压的概念.在实际的教学过程中,我们首先要熟悉电流表和电压表的相关知识,包括使用方法和注意事项,一定要让学生知道在电路中,加入电流表和电压表是为了测得电路中的相关物理量.

如图2所示,在探究串联电路中电流规律时,我们可以通过将电流表的m、n两个接线柱串接到a位置、或b位置、或c位置,闭合开关记录电流表的示数Ia、Ib、Ic.在串联电路中,需要更换不同规格的电阻，进行多次测量，再观察电流是否有规律的变化,由多次的实验数据进行分析就可以得到串联电路中电流的规律：Ia=Ib=Ic.

在探究串联电路中电压规律时,可以将电压表的两个接线柱p和q分别接在接线柱a和b、b和c、a和c,分别测量电阻R1、R2两端电压以及电路总电压,多次测量记录数据后可以归纳得出串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和.

3 串联电路与欧姆定律

图3

探究欧姆定律的实验设计是在图1的基础上得到的,我们要将电压表并联在定值电阻R1两端,同时将电流表串联在电路中,要完成两个实验:(1) 探究电流与电压的关系;(2) 探究电流与电阻的关系.实验中需要进行多次测量,自然就想到将定值电阻R2换为滑动变阻器.在欧姆定律复习教学中,要强调滑动变阻器在整个电路中的作用,可以利用表1帮助学生归纳，得到欧姆定律的内容:流过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.

表1

4 串联电路与电阻测量实验

图4

表2

5 串联电路与电功率测量实验

在测量小灯泡的电功率实验中,依然采用图4所示电路,需测量出小灯泡两端的电压和此时流经小灯泡的电流,在测量小灯泡电功率的实验中,需要理解几个基本概念：实际电压、实际电功率、额定电压、额定电功率.

首先按照图4连接电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑动头P的位置放在使其电阻最大的一端,调节滑动变阻器,先后使电压表的示数小于、等于和略大于小电灯的额定电压,观察小电灯的亮度,并将实验数据填入表3.比较灯泡的亮暗程度与电功率的关系:(1) 当U实=U额时,则P实=P额,灯泡正常发光;(2) 当U实U额时,则P实>P额,灯泡较亮.