定义 电流只有一条路径,各用电器依次首尾相连,电流依次流过每个用电器。
从哪来 本节为物理电学起点,无前置知识点,基于生活常识(如老式圣诞彩灯)引入。
为什么 在串联电路中,电荷无法分流,因为电路中没有分支节点。根据电荷守恒定律,单位时间内通过电路中任意横截面的电荷量必须相等。因此,电流处处相等;若断开任意一点,整个回路断开,所有用电器同时停止工作。
实物连线法
适合
动手能力强、空间思维好的学生。
让学生手持电池、开关、两个灯泡和导线,现场尝试连接。先让他们随意连,发现一个亮一个不亮或都不亮时,引导他们观察“电流像水流一样,只能走一条路”,从而理解“首尾相连”的物理意义。
水路类比法
适合
抽象思维较弱、喜欢形象思维的学生。
将电路比作水管系统:电池是水泵,导线是水管,灯泡是水轮机。串联就是几台水轮机串在同一条管子里。水流(电流)必须依次流过每一台机器,如果中间管子破了(断路),后面所有机器都没水转(不亮)。
逻辑推理法
适合
逻辑严密、喜欢探究本质的学生。
从电荷运动角度推导:假设电流在中间某点分成了两路,那么电荷就会堆积或消失,违反电荷守恒。因此电流只能单路通行。进而推导:既然电流相同,为什么总电压等于各部分电压之和?(能量守恒:电源提供的总能量被各个用电器消耗完)。