初中電學難點的簡單突破

胡煥萍

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯市東勝區(qū)第一中學西校區(qū)，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000 ）

初中電學部分的《歐姆定律》和《電功率》兩章，即是初中物理的教學重點之一，也是難點之一。它以物理量多，且變化多為特點，使學生感到學得困難，也易造成思維上的混亂。下面就此談?wù)勎覍@部分知識的簡單突破方法。

根據(jù)計算題，可以總結(jié)出以下解題方法：

根據(jù)題意對應(yīng)畫出等效電路圖。開關(guān)有幾種情況畫幾幅圖，滑動變阻器的滑片有幾個位置畫幾幅圖。

在等效電路圖上對應(yīng)標出已知量和不變量。在電學中一般只有兩個不變量，即不變電源的電壓和定值電阻的阻值。

觀察求解。一從等效電路圖上標量最多的元件下手；二從變化中尋求不變量。如：

(一）有關(guān)開關(guān)變化的題：

例1。

(2017·西寧)如圖所示電路，電源電壓為6 V，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，當S1、S2、S3均閉合時，電路消耗的總功率為________W；當閉合S1，斷開S2、S3時，電壓表示數(shù)為3 V，則10 s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量為________J，此時R1的功率與S1、S2、S3均閉合時R1的功率的比值為________.

解析：電源電壓為6 V，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，即是已知量，也是不變量。當S1、S2、S3均閉合時，等效電路圖和對應(yīng)的不變量如圖1所示，已知了電壓和電阻，便能求出I1=0.6A和I2=0.3A，從而可以求出干路電流I=0.9A,則電路消耗的總功率P=UI=5.4w。

當閉合S1，斷開S2、S3時，電壓表測得R1的電壓U1，等效電路圖和 對應(yīng)的已知量U1和不變量如圖2所示，標了U和U1，則U3=U-U2=3v,從標量最多的R1元件可以求出I3=I1=U1/R1=0.3A,10 s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量Q3=U3I3t=9w。

此時R1的功率（圖2中）P1=U12/R1=0.9w,S1、S2、S3均閉合時（圖1）R1的功率P11=U2/R1=3.6w,之比P1/P11=1：4.

（二）有關(guān)滑動變阻器滑片變化的題;

例2。(多選)(2017·聊城)如圖甲所示的電路中，電源電壓為16 V恒定不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關(guān)S后，在滑片P滑動的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖象信息可知，下列判斷正確的是()

A.R0的阻值是10 Ω

B.電路的最大總功率是25.6 W

C.R0的最小功率是3.2 W

D.滑動變阻器的最大阻值是70 Ω

解析：電流表相當于導線，電壓表相當于斷開，則等效電路圖如圖3所示，閉合開關(guān)S后，在滑片P滑動的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示，由題意可知滑片滑在兩極的等效電路圖如圖4和圖5所示,由乙圖線段的兩端所對應(yīng)的已知量和兩個等效電路圖的分析可以把對應(yīng)的已知量標上去。A.由圖4便可求出.

電路的最大總功率由P=UI可知P最大=UI最大，I最大只能是圖4，代入公式便可求出P最大=25.6w。

R0的最小功率由公式 P最小=U0最小I0最小可知，只能是圖5中，從圖5中很容易想到先求R0兩端電壓U0=U-UR=2v,代入公式可求出P最小=0.4w。

由圖5便可求出滑動變阻器的最大阻值R=UR/I2=70Ω.

(三）不變量沒已知，字母也要標上去，找所標已知量和不變量的等量關(guān)系列方程

例3.(2017·自貢)如圖甲所示的電路，滑動變阻器的滑片P從B端向A端滑動的過程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示，試問：

(1)滑動變阻器的最大阻值是多少？

(2)開關(guān)S閉合時，該電路的最小電功率是多少？

解析：滑動變阻器的滑片滑到兩端的等效電路圖并結(jié)合圖乙標出了已知量和不變量如圖6和圖7所示。

(1)滑動變阻器的最大阻值只能在圖7中求R2=70Ω.

(2)開關(guān)S閉合時，該電路的最小電功率，由P最小=UI最小可知只能是圖7，但電源電壓U不知道，所以需要先求電源電壓U；由兩幅圖所標量，并找出所標量的等量關(guān)系，于是可列方程組：

解之得U=18v,則P最小=UI最小=18v×0.2A=3.6w

（四）動態(tài)電路分析：

例4.(多選)(2017·濰坊)如圖所示，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓恒定，當閉合開關(guān)，滑動變阻器滑片向b端移動時，下列判斷正確的是()

A.電流表的示數(shù)變大

B.R1與R2消耗的電功率之和增大

C.R1與R2消耗的電功率之和減小

D.電壓表V1示數(shù)的減少量等于V2示數(shù)的增加量

解析：等效電路圖如圖8所示，滑動變阻器滑片向b端移動時，R2的電阻變大，R1為定值電阻，電源電壓U恒定，由公式可知電流表的示數(shù)I變小.

R1與R2消耗的電功率之和P=P1+P2=UI可知變小

電壓表V1與V2示數(shù)之和即電源的電壓U,所以電壓表V1示數(shù)的減少量等于V2示數(shù)的增加量是正確的。

題很多，但分析問題的方法都如此，只要一遇到題，就按這三步去做，思路馬上就呈現(xiàn)出來了，也不會前后混淆，更不會思維混亂。

筆者認為，引導學生總結(jié)分析問題和解決問題的方法遠比題海戰(zhàn)術(shù)效率高得多。而且使學生對這部分知識胸有成竹，感覺不到難。