利用思维可视化突破变化电路分析障碍

王姗姗

摘要：本文以初中阶段动态电路的典型题目为例，在欧姆定律解决该问题的基础上，利用思维可视化引导学生看到动态电路的变化结果，并简单引入高中“串反并同”结论，从而更巧妙地解决由滑动变阻器引起的动态电路问题.

关键词：欧姆定律思维可视化串反并同

初中阶段电学的学习对部分学生而言比较困难，尤其是抽象的动态电路，其中由滑动变阻器引起电路中电流与电压的变化是初中阶段学生学习的重点及难点.如果在解决该类型题时，将题目中抽象的电路图变为可直观看到的电路，让学生观察动态电路变化的结果，再将高中电学结论“串反并同”加以简单的介绍、应用，则在今后解决该类问题时可起到事半功倍的效果.

高中遇到的常见问题是：在由含内阻的电源、开关、定值电阻、滑动变阻器及仪表组成的电路中，当滑动变阻器滑动时，各电阻的电压、电流、功率或仪表示数如何变化？这就是所谓的“动态电路”问题.结论通常表示为：和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同.简称“串反并同”.

在初中应用“串反并同”解决动态电路问题较高中更为简单实用，因为初中阶段不需考虑忽略电源内阻的情况，且动态电路较多出现在选择题中.下面以一个初中阶段最常见的动态电路加以说明.

例题如图1所示电路图，将滑片P向右移动过程中，分析电路中所有电表示数以及小灯泡实际功率的变化情况（小灯泡电阻不变）.

常见解析：利用欧姆定律I=UR，依次分析电路中通过电阻的电流以及各个电阻两端电压的变化情况.

巧妙解析：分析该问题时，可以将抽象的电路图可视化展示，在黑板上连接该题目的电路实物，将课本上抽象的电路图替换成可以通过直接观察得出结果的实物，并将动态电路变化的真实数据可视化展示，让学生“化难为简”.在观察该动态电路产生变化前提醒学生注意观察当滑片P向右移动过程中各个电表示数以及灯泡亮暗的变化情况.

通过观察该实验操作过程中得到的电表示数以及小灯泡亮暗情况变化结果，学生可以直接得出该题结论，此时趁热打铁跟学生简单介绍“串反并同”结论，并教会学生加以利用.

在利用“串反并同”结论时，务必关注：①电压表测电源电压；②动态电路是纯并联电路的某一支路.这两种情况要明确电源电压不受电路变化的影响，在纯并联电路中各个支路的工作是相互独立的.在初中阶段，除以上提及的两点外，利用“串反并同”基本可以解决所有由滑动变阻器引起的动态电路变化规律问题.

反思：物理教學务必要求学生掌握基础的物理定律，初中阶段学生学习的物理定律较为简单，在学生已经掌握考点要求的基础上引导学生学会类型题的解决巧法，如果此时能稍加引入一些高中物理思想，那么学生在今后进行高中物理学习时，可以避免很多初高中物理思维衔接问题.