【正文】摘 要：物理核心素养中的科学思维部分在核心素养中占有重要的地位，复杂电路的简化对学生的科学思维能力要求较高，只有找到合适的思维方法才能准确快速地解决问题，文章用一种学生较能接受的方法——移动导线线来简化复杂电路，可以收到事半功倍的成效。
　　关键词：移动导线法；复杂电路简化；核心素养 
　　复杂电路的简化方法在高中物理教学中是难点，虽然近几年高考试题中较少出现此类问题，但在很多相关的参考书中都会出现，处理复杂电路问题的方法大体上有电流走向法、等电势法和支路节点法等等，这些方法在简化复杂电路时比较有用，但学生理解起来略显困难，本文讨论另一种简化复杂电路的方法——移动导线法，希望对老师和同学有所帮助。
　　一、移动导线法简介
　　对于一根电阻可以忽略的导线，导线上各点的电势相等，其它导线连接在这根导线上的不同点上的效果是一样的，如图1所示，电阻R2接在B点和G点，实际上R2上端接在ABCE和ABD段上任何一点R的效果都是一样的，同理可知，R2下端接在FGHI上任何一点效果也是相同的，依此分析，在处理复杂电路问题时就可以把导线的连接点进行更改，尝试让导线接在电路上的不同点，这样就可以使电路图更简单明了，这种处理方法就是移动导线法。











　　需要说明的是，移动导线法仅适用于导线在相同电势的点间移动，而不能在不同电势的点间移动，如图1，不能把电阻R2的上端接到R2的左端，因为的左端的电势和右端的电势不相等，这一点是最重要的。另外，限于高中生的思维能力还达不到较高水平，移动导线法一般情况下只移动一根导线，而电路的其它部分不要改动。
　　二、移动导线法简化复杂电路示例
　　例1  请画出图2的等效电路图
　　分析：图中的电阻R2接在B、C两点之间，左端接在BEGFD上任一点效果都一样，因此保持其它部分不动，把电阻R2的左端翻转改接到R2的右边，这样原图就变形为图3，由图3容易得出三个电阻是并联的，这样学生就可以很容易地画出等效电路了。



















　　例2  如图4所示，A、B、C、D是四个阻值相等的小灯泡，接通电源后，四个灯泡的实际功率之比P1：P2：P3：P4=___________
　　分析：要求解四个灯泡的实际功率之比必须理解电路的联接方式，所以画出等效电路是最重要的一部，可以按以下步骤简化电路：先将导线PQ上移，变形为图5，然后让灯A右端不动，把左端导线进行移动，即EA段导线连接到右边的BF段，这样电路图就变成了图6，由图6知电路结构是A灯B灯并联然后和C灯串联，这一路再和D灯并联。




























　　解：画出等效电路图后，设A、B两灯电压为U，
　　则有：UA=2UA=2UB   UD=3U 
　　由功率公式易得P1：P2：P3：P4= 1：1：4：9
　　例3 在如图7所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生故障可能是  （   ）
　　A. R1断路             B. R2断路
　　C. R3 短路             D. R4短路










　　分析：本题如果用电流走向法和等电势法处理，难度太大，但如果用移动导线法处理就简单得多。可以按以下步骤简化电路：电路其它部分不动，只要将R2的左端移到R3的下端，就可以画出如图8所示的等效电路，由图8可进行如下的判断：
　　若R1断路，则电路中总电阻增大，则总电流减小；电流表A及L2均应变暗；由右侧部分总电阻没有变，则右侧分压将减小，则L1两端的电压将增大，则灯泡L1将变亮；故符合条件，A正确；
　　若R2断路，则电路中电阻增大；则电路中的电流减小，则可知L1应变暗，故不符合题意，故B错误；
　　若R3短路，则R2被短路，则电路中总电阻将减小，则电路中电流增大，则L1变亮，两端的电压增大；则L2两端电压减小，则L2变暗；同时R4路中电阻减小，则电流表示数也将增大；故不符合题意，故C错误；








　　若R4短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大；L1变亮；L2两端的电压减小，故L2变暗；而电流表所在支路，电阻减小，则电流增大；故A的示数增大；故D错误；
　　所以本题选A．
　　三、教学中应让学生学会用移动导线法简化复杂电路
　　物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成，其中科学思维包括抽象思维、形象思维、直觉思维等方面，具体到处理问题方面就是能正确使用物理思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释现象和解决问题。用移动导线法简化复杂电路就是核心素养中的科学思维的一种体现，老师在教学中应让学生学会用移动导线法简化复杂电路。
　　本文的移动导线法学生较易接受且处理问题时效果较好，但学生要会用此种方法，就要对学生进行专门的思维训练，比较好的做法是用比较典型的电路图让学生移动电路图中的不同导线，看看移动之后的电路图是不是比原图更为直观和清淅，如果更为清淅就可以了，当然如果移动导线不当可能比原图更为复杂。
　　例如可用图1对学生进行训练。老师可以给出问题，移动R1的接线要怎么移才能使电路更简单，学生不理解时老师可以提示把R1的左端还是右端移动，移右端行不行？学生思考后，估计可能会回答不行，老师再提示那就移左端，要求学生移动左端到合适的位置，学生此时就会顺着老师的提示进行思考，最后会想到把R1的左端导线移到R2的右端。老师再提出问题，如果移动R2两端的导线该怎么移？
　　在恒定电路的练习题中有很多题目可以拿来对学生进行移动导线法的训练，老师要有意识的对学生进行训练，可以用经过多次的训练，学生就能较好地掌握移动导线法简化复杂电路的方法了。
　　结束语：复杂电路的简化问题是高中物理中的一个难点，处理方法也很多，本文的处理方法是一种符合学生实际的方法，老师们在教学中可以教会学生用此方法来简化复杂电路，而且学会此种方法对拓宽学生的视野和提高学生的思维能力是大有益处的，这与新课标下的核心素养的要求也是吻合的。
　　参考文献：
　　[1]胡志安.“串联电路和并联电路”教学中碰到的障碍[J].物理教学探讨，2013（10）（上半月）：36.