谈谈短路电路的教学

在初中物理电学的教学中，应用基本的电学规律进行简单电路的分析和计算，是电学教学的一个重点，而在这一重点的内容中，如何分析和处理有短路现象的电路，又是教学中的一个难点。本文拟就这一问题的教学发表一些浅见。

一、几种出现短路现象的典型电路

由于初中电学，按新大纲的要求，有关电路的计算规定只允许出现两个用电器以下的简单电路，因而，可能出现短路现象的电路，大体上有以下几种。

1、出现用电器（或电源）跟无阻导线并联，如在图1的电路中，电源电压为3V不变，R1=2Ω，R2=3Ω求通过R1的电流强度；如果去掉导线L，通过R1的电流强度又是多少。

2、含有滑动变阻器的电器，如图2的电路中，R为滑动变阻器，其阻值范围是0-50Ω，R0=10Ω,电源电压保持12V不变。求：①K闭合，P在A端时，通过R和R0的电流强度各是多少；②K闭合、P在B端时，R和R0消耗的电功率是多少，并根据计算结果分析此时电路发生什么现象。

3、安培表造成短路，图3的电路中，R1=5Ω，R2=10Ω，K闭合时，安培表的示数为2A，求电源的电压。若把A改接到a、b之间，闭合K时，安培表的示数是多少？（初中物理教学中安培表的内阻均忽略不计）

4、因电路的闭合（或断开）造成的短路。如图4，电源电压不变，电建K1、K2都闭合时，伏特表的示数为10V，当K1断开，K2闭合时，伏特表的示数为4V，通过L2的电流强度为0.2A，求L1、L2两灯的电阻R1和R2。

这四种初中物理简单电路中出现的短路现象，归纳起来实质上只有电源短路和某用电器短路两种。

二、如何分析和处理有短路现象的电路

1、要让学生真正明确短路的物理意义。

要求教师在教学当中特别注意以下三点：①反复强化概念，即对短路现象进行的反复举例，避免学生对概念一曝十寒。②举列要遵循先简后繁的原则。即在举例过程中，让学生先吃透简单的电路。如图5的电路，让学生考虑安培表的示路是否是通过电阻R的电流强度？为什么？又如图6的电路，当K闭合时，R消耗的电功率是多少？为什么？当学生熟悉最简单的短路电路以后，再拓宽到复杂一点的电路。③正反结合。可适当编选一些含有短路现象的选择题，让学生比较正误，提高学生的判断能力。经过这样多次的反复强化，才能使学生对短路概念有比较清醒的认识。

2、培养学生独立分析电路的习惯。

①从局部到整体，如图4的电路，可从部分电路（如图7）入手让学生思考当K1、K2都闭合时，这种情形跟我们以前讲过的何种情形类似；分析清楚这部分电路后，再引导学生分析清楚整个电路，学生的认识和思路就比较清楚了。

②从分析电流路径入手，诱导学生画出等效电路。电路是由电源、用电器、电键和导线等元件组成的电流路径。在分析电路时，要抓住电流路径这根主线索，诱导学生能据此正确画出原电路在某一状态时的等效电路。例如，分析图2所示的电路时，先让学生想象K闭合，P在A端时，电路中有多少条电流路径，接着让学生按各元件在电流路径上的位置画出图8所示的等效电路。学生就比较容易求解了。然后再启发学生想象K闭合，P在A端时，电路中有多少条电流路径，接着让学生按各元件在电流路径上的位置画出图8所示的等效电路。学生就比较容易求解了。然后再启发学生想象K闭合，P在B端时的等效电路如图9所示。学生对图9的电路比较熟悉，而且也很容易看出此时电源要发生短路。

3、适当采用实验的方法加以验证。

在理性分析的基础上，通过实验，加强感性认识。如图4所示的电路，可让学生自己动手做实验加以验证，通过实验，不但提高了学生的动手能力，而且使学生初步学习了科学研究的方法，从而更深刻地理解短路的物理意义。

总之，在初中电学教学中，我们要想方设法提高学生分析电路的能力，以突破有关短路电路的分析和计算这一教学难点。

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