另一种电流类比方法

龙源期刊网另一种电流类比方法作者：周湘峰来源：《读与写·教师版》2018年第08期摘要：电学作为初中物理的难点，一直困扰着不少学生和教师。运用各种类比方法加深对电流电路的理解就十分受老师们的欢迎。其中用水流类比电流的方法比较常见。作者对该方法进行较深入的分析，提出用公路上的车流类比电流的方法有新意。关键词：物理；电学；类比；电流中图分类号：TM727文献标识码：A文章编号：1672-1578（2018）08-0137-01初中物理电学部分不涉及电势差和电压的原理，因此解释关于电路中电流会流动方向和路径以及流动的原因也就十分棘手。而不解决这个问题，一部分学生就会对一个新的电路的电流方向和路径无法把握，束手无策！传统的解决办法是将电流和水流进行类比，其中影响电流流动方向路径的电势差就类比为水的高度差。这个类比的缺点和优点一样多，优点有能很好的体现出电路各部分的作用，能很好地理解串联电路的电流处处相等，能够用简单设备模拟等。缺点也简单列举几项：（1）无法解释电路中被短路的用电器为什么几乎无电流通过。因为用电器在类比中类比为高度差不同的水流带动的。那么，被短路的用电器理解为没有高度差或高度差极小，那么，为什么会水流没流过用电器呢？它和短路导体的两端高度都相同，一边有水一边无水，难以理解。（2）给学生一个错觉，没有电池供电时水会全部流到最低处。这与没有电池时电路中的自由电子随意分布有矛盾。（3）无法解释并联电路中电流的区别。落差相同，水流为什么不同？四、因为抽水机抽水的速度和高度决定着谁水流的大小，让人误解为电流大小由电源决定，用电器电阻对电路电流影响不好理解。因此，有些教师主张在随后的教学中进行修正，避免学生的错误理解。我认为，采用这种类比方法，然后进行修正还不如用另一种类比方法来解决这个问题。只要能够让初学者能更快龙源期刊网的理解电路电流，不就可以吗？而且，电流与水流类比本来就是阶段性的教学方法，没必要在后端旧事重提，何况还要修正。所以我寻找到另一种类比方法，单介绍我的道路类比法如下：将电路类比为挤满汽车的单向公路，如图示的就是简单电路的类比图。每辆汽车相当于电荷，其功能是从电池中搬运能量给用电器。卸货后当然要开回电池，这样才能继续搬运。任何汽车都不能回头，因为会造成堵车。这个类比方法的好处很多，其一：完美解释为什么要形成回路，很好理解用電器用的是能量，电荷是传输能量的运输工具。其二：道路的宽窄和通断很好解释断路和短路，断路解释为公路中断，车子自然过不去，电流中断。短路解释为公路有分岔，但其中一条岔路非常窄，类比为被短路的支路；而另一条支路却足够宽，类比为导线。窄的路极少有车去，所以该岔路的用电器，获得的能量非常少，不能工作。而对于多个支路的情况，各支路道路的宽窄不同，通过的车数目不同，用电器获得的能量有区别。而对于较复杂的电路，因为车辆是不能掉头的，所以需要车掉头的路径是不通的，不通的路是没有电流的。以此为原则容易找到电流的路径。随后学习电阻的知识后，道路的宽窄与电阻的大小可以类比。这个类比方法的不足之处是没有办法直观的表现电压，优点是很好地表现出电流作用，以及在较复杂电路当中便于寻找电流的路径，对于不涉及电压电动势的初学者十分的有用。在两年的试用中，对于刚接触电学的学生取得较好的效果。参考文献：[1]《浅谈用水流类比电流教学的利与弊》杨清华.中学物理教学参考.