戴维宁定理是什么（等效思想在动态电路题型中运用）

在动态电路问题中，常用程序法和等效法解题。其中，程序法，简单而机械，容易掌握，也有利于电学基本知识的理解与巩固；等效法，高端而抽象，不容易理解，一旦理解而掌握了，解决问题将非常灵活而快捷。

［发表文章］基于科学思维取向的动态电路分析

一个疑难动态电路问题|教研分享系列253

今天要讨论的一道题目，有一个选项，恐怕只能用等效法，而运用程序法无法“解释”所有选项。请看题：

建议手机屏幕前的你先做一下题，然后再看参考答案。

前三个选项，运用程序法能够得出判断，然而D选项，运用程序法是很难判断的。作为教师，看参考解析，能够理解这里运用了等效法，但是学生未必看得明白。特别是，滑动变阻器与灯1并联，灯1的阻值如何“内化”为电源内阻，学生恐怕难以理解。

电路分析中，“等效”思想运用非常多，例如串、并联中的电阻规律。除此之外，在电学实验中，运用等效法测电阻等等。

另外，还有电源等效，但是关于电源等效，存在“超标”之嫌，在教学中恐怕存在患得患失的情况。

一般情况下，任何一个包含电源、有两个输出端的网络(称为有源二端网络)，对“外部”而言，都可以等效为一个电源(即一个“电动势”和一个内电阻的串联电路).这个等效电源的电动势，就等于外电路开路时，在两个输出端测得的电压；这个等效电源的内电阻，等于等效电动势除以原网络中两个输出端短路时通过两端点导线的“短路电流”。这个规律成为戴维宁定理。

那么，电源等效作为高中教学内容，如何讲解呢？这恐怕值得思考。

电源等效规律，称之为戴维宁定理，属于大学物理教学内容。高中教学，直接补充、灌输这一教学内容吗？号主认为不可取，而需要精心设计，尽可能从高中知识体系内，基于高中生能够接受的科学思维方法，以等效思想为教学目标进行教学设计，而不是把电源等效这一规律知识作为首要教学目标。

基于上面思考，号主的教学方案设计如下：

“电池”等直流电源，对于高中生而言，本身就是一个“黑箱”，从这个视角而言，诸如“电池”等具体电源就可视为“复杂网络”，其两极就是“复杂网络”引出来的两个端点。因此，含源的“复杂网络”就可以视为“电源”，这个“电源”就是等效电源。高中测量电源电动势的方法有：用理想电压表连接“等效电源两极（“复杂网络”两端），电压表测得电压等于等效电源电动势；理想电流表连接“等效电源两极”，测得等效电源短路电流，等效电源电动势除以短路电流，等于等效电源内阻。

当然，还要设计几个简单电路，对这一“电源等效方法”加以验证，验证过程一方面加深了理解，也促进对这一方法的掌握。最后，提供一个较复杂的电路，进一步巩固这一方法的运用，并体会这一方法的便捷性。

由此可见，在高中课堂上，讲解电源等效方法，并不一定就要把戴维宁定理搬出来，而是基于“黑箱法”“等效法”“类比法”等基本方法引出，这非常有利于科学思维素养的养成。