初中物理電路故障的教學技巧和解題思路

梁麗君

【摘要】初中物理中最常見的題型之一就是電路故障分析，這也是中考重點考核的內(nèi)容.本文以幾道例題作為參考，分析初中物理電路故障常見的教學技巧與解題思路，這對初中物理電路分析教學水平的提升有重要意義.

【關鍵詞】初中物理；電路故障；教學技巧

初中物理電路故障分析主要圍繞歐姆定律展開，電路故障的考察重點也是學生對串、并聯(lián)電路的理解.初中物理電路故障分析只要求學生能夠按照步驟利用一些基礎的電路知識對電路進行分析.為引導學生形成相關的解題思路，初中物理電路故障分析教學需要遵守由易到難的教學策略，使學生能夠發(fā)散思維，從一題到多題，利用簡單的電路知識點解決相關問題.

1 初中物理電路常見的故障分析方式

對于部分初中學生來說，對電路故障進行分析是有一定的難度的，因為涉及電路故障的題目大多需要學生具備一定的邏輯推理能力.初中物理電路故障分析主要圍繞電流表與電壓表的顯示情況，一般有三種情況：（1）電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)；（2）電壓表有示數(shù)但電流表沒有示數(shù)；（3）電壓表和電流表都沒有示數(shù).電路中常見的故障有短路和斷路，電路故障分析題也大多是圍繞這兩個故障來考查的.

在實際應用中，學生需要根據(jù)電流表與電壓表的顯示情況以及電路中元器件的工作情況來分析電路的具體情況.在實際學習過程，大多學生能夠掌握相關的知識點，但在使用相關知識點的時候缺乏相關的解題思路，導致電路故障分析出現(xiàn)錯誤.

2 電路故障分析例題及相關解題技巧

伏安法測電阻是初中物理一個具有代表性的實驗，它綜合考查了學生對電路知識點的掌握水平.且伏安法測電阻也是中考的一個熱門考點，教師可以通過伏安法測電阻實驗拓展學生對電路的認識，強化學生對電路相關知識點的應用思維.依據(jù)初中物理的相關實驗出電路故障分析的題目是一種出題策略，在教學過程中，教師需要帶領學生做好線下實驗，強化學生對實驗步驟的記憶［1］.同時通過例題，進一步認識伏安法測電阻相關系統(tǒng)中關于電路故障分析的出題思路.

例1 按如圖1所示的電路圖連好電路，閉合開關S讀取兩表讀數(shù)，兩個表均無讀數(shù)，下列選項中判斷正確的是（? ）

（A）電流表斷路或它的接線接觸不良.

（B）電壓表斷路或它的接線接觸不良.

（C）開關短路.

（D）滑動變阻器短路.

這是一道較為簡單的題目，從（A）選項開始分析，假設電流表斷路或它的接線接觸不良，這代表著電路是斷開的，未閉合，所以此刻電路是不工作的，兩個表的指針也不會有讀數(shù).而當電壓表斷路或它的接線接觸不良時，電路還是接通的，所以此刻電流表有讀數(shù)，而電壓表沒有讀數(shù).在做題過程中，教師需要向學生解釋電壓表的工作原理，這樣才能讓學生更好地理解（B）選項.電壓表實際上就相當于一個阻值非常大的電阻，在實際測量過程中，由于其電阻很大，對電路的影響較小，在大多數(shù)電路中都忽略不計.由于電壓表的電阻客觀存在，所以在一般的測量電路中除非有特殊要求，否則是允許這個電阻作為系統(tǒng)誤差存在的［2］.短路就相當于把電元器件變成一根導線，電壓為零，開關短路，對電路沒有影響，此刻兩表均有讀數(shù).滑動變阻器短路，電路的總電阻減小，流過電路的電流會變大，所以電流表讀數(shù)會變大，由V0=VRX+VRP可知，滑動變阻器短路，此刻滑動變阻器的電壓為零，且電源電壓不變，所以電壓表示數(shù)增大.

例2 如圖2所示電路中，電源電壓保持恒定不變，閉合開關S，電路能夠正常工作.過了一會兒，電路發(fā)生故障，燈L熄滅，有一個電表顯示讀數(shù)減小，另一個電表顯示讀數(shù)增大.則下列選項判斷正確的是（? ）

（A）電阻R斷路. （B）電阻R短路.

（C）燈L斷路. （D）燈L短路.

學生在解該題時首先需要從題中找出有關電路情況的關鍵詞，如“燈L熄滅”“一個電表示數(shù)變小”“一個電表示數(shù)變大”.在這個電路中，假設燈L出現(xiàn)故障，燈L斷路，那么整個電路就會斷開，電壓表與電流表均無示數(shù)，所以排除（C）.假設燈L短路，由Vs=VL+VR可知當電源電壓保持不變，燈L短路變成導線，燈L兩端電壓為零，所以電壓表示數(shù)會增大.而當燈L短路后，電路整體的電阻會減小，由歐姆定律可知此刻電路電流增大，所以電流表示數(shù)也會增大，不符合題意.同理當R短路時，電路整體的電阻會減小，所以流過燈L的電流會增大，這時燈L會變亮，不符合題意.當電阻R斷路時，電壓表所示讀數(shù)為電源的電壓，讀數(shù)增大.電阻R斷路導致其電阻無限大，所以此刻電路電流無限接近于零，電流表示數(shù)減小，燈泡熄滅，符合題意，所以題目選（A）.從這道典型例題中也可以得出初中物理電路故障分析的一種典型考法，就是根據(jù)電路電表與電元器件的情況來分析電路故障.該題屬于比較典型的題目，主要考查學生對基礎知識的掌握水平與一定的邏輯推理能力，學生只需要根據(jù)選項一步步分析，就能得出正確答案.

3 結語

電路的故障分析一直都是學生考試的重災區(qū)，失分點很多，其關鍵在于學生缺乏相應的解題思路，不懂得分析步驟，當在考場上遇到復雜題型往往會驚慌失措.教師在教授相關知識的過程中，要注重實驗與理論的結合，通過經(jīng)典實驗與經(jīng)典題目幫助學生理解電路故障分析的解題步驟，有利于提高學生的綜合物理素質(zhì).

參考文獻：

［1］鄭婷.初中物理電路故障的教學技巧和解題思路［J］.中學物理，2022，40（04）：61-65.

［2］肖首升.初中物理電學解題方法及技巧［J］.考試周刊，2017（98）：165.

［3］鄭婷.初中物理電路故障的教學技巧和解題思路［J］.中學物理，2022，40（04）：61-65.