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对“负载连接”问题究竟该如何理解？ 朱建廉 南京市 金陵中学 （210005） 1、问题的提出 2010年岁末参加了全国范围内的中学高效课堂案例研修展示活动，活动中所展示的各学科教学案例可谓是各具特色、精彩纷呈。其中课题为《电阻的串、并联及其应用》的一节课，无论是相应的教学预设、或者是对应的教学实施，均给了包括笔者在内的与会者们留下了极为深刻的印象。但是在这节课的引入阶段，施教者呈现出了如下两个教学片断 教学片断1：在针对两个电阻的串、并联基本特征的提问中，被提问的学生正确回答了两个电阻串联和并联时电阻、电流、电压的相应关系，施教者又采用启发式提问的教学行为而发问：“电阻的串联和并联分别可以起到怎样的作用？”当被提问的学生心领神会的意识到“串联分压”和“并联分流”的作用，且对应的规律可以分别表为“电阻串联时按阻值成正比分压”、“电阻并联时按阻值成反比分流”时，施教者才如释重负的总结出 串联分压有： 并联分流有： 而把教学顺利引入下一环节。 教学片断2：在针对三个电阻的连接方式而呈现出如图1中（a）、（b）所示的串联和并联后，接下来的教学行为的设计与实施旨在让学生体会到串联和并联是构成复杂电路的基本连接方式，而指向该目标的相应教学环节有：第一，针对图1情景而发问——由三个电阻还可以构成怎样的连接关系？第二，针对呈现的“卫星控制电路”的视频资料而进行相应的剖析。相应于两个教学环节强调了如下教学要点：（1）由三个电阻所构成的连接方式出了如图1中（a）、（b）所示的串联和并联外还可以有“两个电阻并联后与第三个电阻串联”、“两个电阻串联后与第三个电阻并联”；（2）无论怎样复杂的电路其实都是简单的串、并联组合而成的。 从上述两个教学片断中可以看出：在“负载连接方式”的认识问题和“负载连接意义”的理解问题上，有必要作更为理性的思考与剖析，以使我们能够对“负载连接方式”形成合理而清晰的认识、对“负载连接意义”形成准确而深刻的理解。 2、“负载连接方式”的认识 为了能够对“负载连接方式”形成合理而清晰的认识，就应该把连接而形成某种组合的众多负载放在完整的电路中而进行相应的理性剖析。 如果我们把连接而形成某种组合的众多负载的等效电阻记为R并与电动势为E、内电阻为r的电源连接成为一个完整的闭合电路如图2所示，则针对这一相对完整的闭合电路在结构上的进行分析，便可得到如下式所示的结构特征，即 闭合电路 = 电源 + 负载 + 导线 + 电键 其中：电源提供电能，负载消耗电能，导线输送电能，电键则是为了按照人的意志而实现对电路的工作状态实施有效控制的装置。可见：旨在实现能量形式转换的闭合电路，其矛盾的两个主要侧面应该是“提供电能的电源”与“消耗电能的负载”。因此，在对“负载连接方式”的认识问题上，既需要在直接关注负载间关系的基础上而对其连接方式作直接指认，更需要在关注到作为负载的对立面的电源位置而对负载间的连接作相对性理性指认。 第一，负载间的连接方式，除了“串联”、“并联”和串、并联混合于一体的“混联”外，还存在着如图3中（a）、（b）所示的“Y型连接”和“Δ型连接”。在如图3中（c）图所示的具体电路中，由“r1、r2、r0”所构成的组合、或由“r0、r3、r4”所构成的组合，便是典型的“Y型连接”组合；由“r1、r0、r3”所构成的组合、或由“r2、r0、r4”所构成的组合，便是典型的“Δ型连接”组合；而由“r1、r2、r0、r3、r4”所构成的组合，又被称作为是“桥式连接”——“惠斯通电桥”。应该明确的是：“Y型连接”、“Δ型连接”和“桥式连接”等，均属于区别于“串联”、“并联”以及由串、并联混合于一体的“混联”的更为复杂的连接。 第二，由于负载与电源是电路中实现能量转换时矛盾的两个侧面，所以在针对“负载连接方式”的认识问题上，就应该在关注到电源位置的基础上而对负载间的连接作相对性理性指认。其具体含义是指：对于如图4中（a）图所示的各个负载来说，由于电源的位置未能够明确，所以这几个负载间的连接关系便不能明确；而当相应的电源位置分别明确为如图4中（b）、（c）、（d）各图所示时，这几个负载间的连接关系也就相应的被明确。如果以相应的符号“-”和“//”分别表示负载间的“串联”和“并联”，则图4中各图所示的负载连接关系依次为：（b）图所示的负载连接关系为“（R1-R2）//（R3-R4）”；（c）图所示的负载连接关系为“（R1-R4）//（R2-R3）”；（d）图所示的负载连接关系为“R1//（R2-R3-R4）”。 3、“负载连接意义”的理解 为了能够对“负载连接意义”形成准确而深刻的理解，仍然应该把连接而形成某种组合的众多负载放在完整的电路中而进行相应的理性分析。 如果我们把