例談電學(xué)選擇題的幾種解答方法

周建軍

[摘 要]電學(xué)選擇題題量小，但包含眾多的概念、公式、定理等知識(shí)點(diǎn)，需要學(xué)生具備較強(qiáng)的抽象思維及綜合分析能力。在解答電學(xué)選擇題時(shí)，一旦選對(duì)了方法，便可以事半功倍，有效提高解題效率。

[關(guān)鍵詞]初中物理 電學(xué)知識(shí) 解題方法

[中圖分類號(hào)] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 16746058（2015）320069

電學(xué)部分的習(xí)題很多，有的題目按一般的解題思路分析解答有一定的難度，但若能從另一個(gè)特定的角度去分析思考，往往能簡(jiǎn)化解題過(guò)程，提高解題效率。筆者在此以電學(xué)選擇題為例，介紹三種電學(xué)選擇題的解答方法。

一、極限法

極限法就是把某個(gè)電學(xué)量的變化推到極致的特殊情況，分析相關(guān)的另一電學(xué)量的變化趨勢(shì)，或特殊值，從而確定一般情況下相關(guān)量的變化情況。運(yùn)用極限法解答選擇題，可以略過(guò)電路動(dòng)態(tài)變化分析，可以有效提高解題效率。

【例1】 如圖1甲所示，電源電壓恒為9伏，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為100Ω，電流在0.1～0.4A之間變化時(shí)，電子元件均可正常工作。若通過(guò)此電子元件的電流與兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示，則下列判斷正確的是（ ）。

圖1

A.電子元件工作時(shí)，電阻不變

B.電子元件正常工作時(shí)，電路的最小功率是3.6W

C.當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí)，電子元件與滑動(dòng)變阻器的電壓比為1∶1

D.為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)控制在12.5Ω至70Ω之間

分析：由“最大阻值”、“在0.1～0.4A之間變化”等字眼，不難看出題中一定有電學(xué)量會(huì)發(fā)生變化，需要分析變化范圍，不難想到用極限法分析求解。當(dāng)電路中電流最小時(shí)，由乙圖得到電子元件兩端的電壓為2V，可知滑動(dòng)變阻器的最大電壓是9V-2V=7V。于是，可以得到滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

Rmax=U1Imin=70Ω

。相應(yīng)地，當(dāng)電路電流處于最大值時(shí)，由圖乙可知對(duì)應(yīng)的電壓為4V，可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為5V。于是，可以得到滑動(dòng)變阻器的最小阻值為12.5Ω。此時(shí)，即可以確定D選項(xiàng)正確。為了保證選擇的準(zhǔn)確性，可以繼續(xù)對(duì)剩余選項(xiàng)進(jìn)行判斷。對(duì)A選項(xiàng)，由圖乙可知，電子元件的電阻是變化的，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。對(duì)選項(xiàng)B，由最小電流為0.1A，可知Pmin=UImin=0.9W，可知B選項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)C選項(xiàng)，由于電子元件與滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)的，即通過(guò)他們的電流相等。所以，它們的電壓比就等于對(duì)應(yīng)的電阻比，而它們的電阻值并不確定，故無(wú)法判斷對(duì)應(yīng)的電壓比。

二、逆推法

在物理解題中，我們通常的做法是從題目所給的已知條件出發(fā)，尋找解題突破口。但有的時(shí)候，從反向分析，可有效提高解題效率。對(duì)于一些選擇題，可將相關(guān)選項(xiàng)帶入原題，分析驗(yàn)證各選項(xiàng)的正確性，從而加快答題速度。

圖2

【例2】 如圖2所示，開(kāi)關(guān)S閉合后，電路中的小燈泡不亮。于是，用電壓表對(duì)電路進(jìn)行截取測(cè)量，測(cè)得Uab=0V、Ubd=0V、Ude=3V、Uae=3V，則此電路可能的故障是（ ）。

A.開(kāi)關(guān)S接觸不良

B.小燈泡燈絲斷裂

C.de間出現(xiàn)斷路

D.ef間出現(xiàn)斷路

分析：對(duì)本題，很多學(xué)生的第一反應(yīng)就是分析電路圖，查明原因。這樣的思路并非不可，但電路故障存在很多的可能性。由題意知，ab、bd間測(cè)不出電壓，而de、ae間可測(cè)電壓，且讀數(shù)相等。那么有可能是電壓表失靈、也有可能是de之間斷路，還有可能是df之間斷路等等。對(duì)此，我們不妨利用逆推法，將對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)帶入電路圖中進(jìn)行分析，即可迅速判斷選項(xiàng)正確與否。

對(duì)A選項(xiàng)，若開(kāi)關(guān)S接觸不良，則Uab≠0，這與題干相違背，故不正確。

對(duì)B選項(xiàng)，若是小燈泡燈絲斷裂，則Ubd≠0，這又與題干相違背，故也不正確。

對(duì)C選項(xiàng)，de之間斷路滿足上述條件。

對(duì)D選項(xiàng)，若ef之間出現(xiàn)斷路，則Ude=0，與題干矛盾，故D選項(xiàng)也不正確。

綜上可知，C選項(xiàng)是正確選項(xiàng)。

應(yīng)用逆推法，可避免復(fù)雜的電路故障分析，提高解題速度。

三、等效法

對(duì)涉及復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行繁雜的電路分析的電學(xué)題，可以采用等效法進(jìn)行分析解答。對(duì)于復(fù)雜的電

路圖，常常要畫(huà)出該電路的等效電路圖，再進(jìn)行分析解答。實(shí)踐證明，畫(huà)等效電路是解答復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)題的有效策略。

【例3】 如圖3所示的電路中，當(dāng)把電壓恒定的電源接在A、C兩點(diǎn)時(shí)，電流表A1、A2的讀數(shù)分別是I1、I2；且I1∶I2=9∶5。若是將此電源接在B、D兩點(diǎn)時(shí)，電流表A1的讀數(shù)為I′1，且I1∶I′1=9∶2。則R2∶R3的值為（ ）。

A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3

BD之間時(shí)的等效電路圖。當(dāng)電源接在A、C兩點(diǎn)間時(shí)，

畫(huà)出等效電路如圖4；當(dāng)電源接在B、D兩點(diǎn)時(shí)，畫(huà)出等效電路如圖5。從圖4、圖5兩個(gè)等效電路圖可以看出，電源接在AC間和接在BD間三個(gè)電阻都是并聯(lián)的，但電流表的測(cè)量值不同。電流表A1的測(cè)量值I1是電阻R2、R3的電流之和，電流表A2的測(cè)量值I2是R1、R2的電流之和。

故有I1I2

此時(shí)，綜合以上分析可解得R2R3=21。

所以選項(xiàng)A正確。

在本題的求解中，核心是畫(huà)等效電路圖，利用已知條件進(jìn)行分析計(jì)算。

（責(zé)任編輯 易志毅）