初中物理電學(xué)解題方法探究

黃婕琳

(黑龍江省大慶市景園中學(xué) 163000)

物理學(xué)科中重要的組成部分就是電學(xué)，學(xué)生今后要想更加深入的學(xué)習(xí)物理，必須要學(xué)好電學(xué)知識，這也是其他知識的基礎(chǔ).初中物理的電學(xué)知識比較抽象，要求學(xué)生有較高的邏輯思維，因此教師在講解解題方法的時(shí)候，要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，這樣學(xué)生才能夠綜合利用電學(xué)的基本知識來解題.初中物理電學(xué)的知識包括電壓、電流、電阻和電功率等，學(xué)生要學(xué)會分析和思考問題，對電學(xué)有深入的理解，能夠有基本的物理觀念，這樣才能夠分析出電學(xué)問題的本質(zhì)，有更高的學(xué)習(xí)效率.本文通過一些教學(xué)實(shí)例，從極值法、比例法、方程法三種方法探究了初中物理電學(xué)的解題方法，對初中物理電學(xué)的教學(xué)有一定的參考價(jià)值和意義.

一、極值法的運(yùn)用

初中物理電學(xué)的問題中，常常會遇到滑動變阻器的變化問題，學(xué)生往往對此感到很困難.面對這一問題，教師可以教學(xué)生運(yùn)用極值法，了解各個(gè)量之間的關(guān)系，通過歐姆定律來進(jìn)行解題.弄清楚題目中的動態(tài)變量，將其轉(zhuǎn)化成為靜態(tài)變量，這樣題目就會更加清楚和明了，能夠更好的做出分析和解答.有些看似復(fù)雜的問題，只要找到了幾個(gè)極值就能夠找到解題的思路，掌握解題的關(guān)鍵，其問題也就可以迎刃而解了.學(xué)生必須具備這種極值的思考方式，這樣才能夠輕松的化解這類典型的電學(xué)問題.

圖1

例如，如圖1所示，這一電路中包含有滑動變阻器R2與定值電阻R1，兩者是串聯(lián)的，如果將開關(guān)S1接通，那么滑動變阻器R2進(jìn)行滑動，電壓會在5V～8V之間進(jìn)行變化，電流則會在2A～5A之間進(jìn)行變化，需要解出定值電阻R1的阻值以及電源的電壓.

解答這一題目可以通過串聯(lián)電路的性質(zhì)，采用極值法的方法做出解答，因?yàn)殡妷罕頊y量的是滑動電阻兩端的電壓，電壓最小的時(shí)候就是滑動變阻器電阻最小的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候電路中的電流是最大的，因此可以得出U=5+5×R1.同樣的方法，也可以知道電路最小的時(shí)候就是電壓最大的時(shí)候，這時(shí)候就可以得出U=8+2×R1.兩個(gè)方程式結(jié)合起來，就可以求出電壓和電阻分別是10V和1Ω.

二、比例法的運(yùn)用

對于一些已知條件比較少的初中物理電學(xué)題目，不適用于直接的常規(guī)求解的方法，這樣會導(dǎo)致題目解題過程過于繁瑣，甚至無法求出，因此需要綜合利用初中物理電學(xué)知識，掌握好歐姆定律以及功和能等知識，采用比例的方法，判斷電路中各個(gè)變量之間的比例關(guān)系，從而更好的分析和解決問題，這樣的效果會更好，解題速度也會更快.比例是建立各種變量關(guān)系的最好的方法，搞清楚了變量之間的比例，就可以得出相應(yīng)的比例式，要想求出解就更加容易了.

圖2

例如，一電阻絲上面有三個(gè)點(diǎn)，分別是a、b、c，如圖2所示，如果這個(gè)電阻絲整個(gè)接入到了電路中，其功率是15W，如果只將ab段接入到上述的電路中，其功率變成了60W，如果只將bc接入到上述電路中，那么功率是多少呢？

三、方程法的運(yùn)用

如果一些電路比較復(fù)雜，已知的條件比較少，單個(gè)的等量關(guān)系不足以進(jìn)行解答的時(shí)候，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用方程式的方式進(jìn)行分析，利用其中的等量關(guān)系，對問題進(jìn)行求解.方程式方法運(yùn)用的關(guān)鍵就是找到題目中的等量的關(guān)系，建立起方程式，通過幾個(gè)不同方程式之前的關(guān)系，對問題進(jìn)行解答，這樣就可以比較方便和快速的解決問題.也就是說，如果能夠分析出不同量之間存在的聯(lián)系，就可以進(jìn)行方程式的建立，利用方程式來求解，簡單明了的得出問題的答案.

圖3

例如，如圖3中，如果開關(guān)S1是斷開的，那么電路中的功率是6W，如果S1是閉合的，那么整個(gè)電路中的電流就會增加0.5A，整個(gè)電路中的功率是9W.如果不考慮電源中的阻力，那么如何求得R1、R2的阻值以及電源的電壓.

解答這一題目需要分為不同的情況，如果開關(guān)S1是斷開的，那么整個(gè)電路中接入的電阻就只有R1，就可以得到第一個(gè)方程式，也就是P=U2/R1，即U2/R1=6；當(dāng)開關(guān)是閉合的狀態(tài)時(shí)，接入電路中的電阻有R1和R2，其是并聯(lián)的，但是電源的電壓不變，因此可以得出第二個(gè)方程式，也就是U2/R1+U2/R2=9，根據(jù)電流在并聯(lián)電路中的特點(diǎn)可以知道，流過R2的電流是電流表增加的電流，也就是U2/R2=0.5，這樣可以看出其中的未知量了.

解答的時(shí)候，開關(guān)S1斷開的時(shí)候，P1=U2/R1；開關(guān)S1閉合的時(shí)候，P2=U2/R1+U2/R2、U/R2=I2，方程式聯(lián)合起來就可以解答出電壓為6V，電阻R1為6Ω，電阻R2為12Ω.這種方式就可以將復(fù)雜的電路進(jìn)行簡單化，學(xué)生分析起來就更加清楚明了，能夠提高解題的速度，快速的解決復(fù)雜的電路.

綜上所述，學(xué)生學(xué)習(xí)初中物理電學(xué)的解題方法，可以更好的理解電學(xué)的原理，面對初中物理電學(xué)問題是可以采用多種策略.這一過程還需要學(xué)生不斷的摸索，這樣才能夠有更好的截圖思路和技巧，學(xué)生的綜合能力才能夠得到提高，各方面的素質(zhì)才能夠得到優(yōu)化.學(xué)生只有解題能力提高了，才能夠更快的找到解題的方法，提高解題的效率，在最短的時(shí)間內(nèi)解決電路問題.教師在教授學(xué)生解題方法的時(shí)候，要多結(jié)合例題來進(jìn)行講解，選擇多種教學(xué)方式，制定出較為詳細(xì)和系統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃，針對學(xué)生對電學(xué)知識的不同掌握程度，引入不同的解題方法，讓解題方法教學(xué)能夠形成系統(tǒng)性的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生多種解題方法的能力，讓學(xué)生綜合解決初中物理電學(xué)問題的能力更強(qiáng)，有較高的初中物理解題素養(yǎng).