初中物理電學(xué)問題解題方法分析

汪婷

【摘要】電學(xué)是初中物理重難點，由于該部分知識抽象概念較多，教師在教學(xué)過程中需根據(jù)電學(xué)知識規(guī)律與特征設(shè)計課程，再指導(dǎo)學(xué)生運用有效方式分析和解決問題，加強知識應(yīng)用.本文重點分析與電路問題有關(guān)解題技巧，望給予相關(guān)教育者與工作者以參考.

【關(guān)鍵詞】初中物理；電學(xué)；解題技巧

物理學(xué)科知識集復(fù)雜和抽象于一體，題型綜合性強且復(fù)雜多變，對學(xué)生思維和解題能力有較高的要求.其中電學(xué)知識是初中物理教學(xué)重點，對學(xué)生后續(xù)學(xué)習發(fā)揮輔助作用.再加上電學(xué)知識與實際生活聯(lián)系緊密，需要學(xué)生在學(xué)習中善于歸納總結(jié)相關(guān)知識并聆聽教師講解，運用所學(xué)知識分析和解答試題，提升學(xué)習物理自信心與物理綜合素養(yǎng).

1 運用比例法解答問題

例1 如圖1所示，有一段電阻絲，a，b，c為上面三個點，若將此電阻絲全部接入一個電路中并測試出功率為15W，只接入ab這一段時，功率則為60W，請問僅接入bc這一段時，功率為多大？

解析 一般電學(xué)問題會為學(xué)生提供電路中部分物理量間的關(guān)系，物理教師可指導(dǎo)學(xué)生采用比例法分析和解決問題，簡化運算過程，提升解題準確性和效率.此外，學(xué)生在解答物理習題時需不斷夯實基礎(chǔ)知識，活躍思維，深入理解電學(xué)知識本質(zhì)，推動自身高效且準確解題，提升解題自信心.

具體解題步驟如下：基于題目中提供的電阻絲功率大小，以及是在同一電路中接入該電阻絲不同部分，若采用一般解題方式不僅較為繁瑣，且較易出錯，對此，基于公式P=UI→P=U2R，即R=U2P，再借助比例即可順利解題.根據(jù)Rac=Rab+Rbc→U2Pac=U2Pab+U2Pbc→U215=U260+U2Pbc→Pbc=20W，所以，該段功率為20W.

2 巧用方程法解答問題

例2 如圖2所示，斷開這一電路中的開關(guān)S1時，此電路總功率大小為6W，開關(guān)S1閉合時，電流表上示數(shù)則變大了0.5A，此時該電路總功率大小為9W，若忽略電源內(nèi)阻，請問電阻R1與R2阻值為多大？電源電壓有多大？

解析 對于初中生而言，上述題目較為復(fù)雜抽象，需要結(jié)合電路特征及各個量間關(guān)系列出方程組或方程，由此一來就將復(fù)雜電路問題轉(zhuǎn)至簡單電路問題，提升解題效率.

解題步驟如下：開關(guān)S1斷開后，這一電路中只有電阻R1接入，由此獲得方程P=U2R1，即U2R1=6W.開關(guān)S1閉合后，R1與R2兩個電阻并聯(lián).由于電壓大小無任何變化，獲得方程U2R1+U2R2=9W；根據(jù)并聯(lián)電路電流特征即可明確電流表示數(shù)增大的原因與通過電阻R2的部分電流有關(guān)，即為UR2=0.5A，此時可獲知所求未知量.當開關(guān)S1閉合后，P1=U2R1=6W，當開關(guān)S1閉合時，P2=U2R1+U2R2=9W，UR2=I2= 0.5A，隨后將題目給出的相關(guān)數(shù)據(jù)代入聯(lián)立方程組解答得出答案，U=6V，R1=6Ω，R2=12Ω，即R1阻值為6Ω，R2阻值為12Ω，電源電壓為6V.

3 巧用電路規(guī)律解答問題

例3 圖3為某物理小組設(shè)計的電子身高測量儀電路圖，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器R2規(guī)格為“15Ω0.3A”，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R1=6Ω，為確保電路中各元件安全工作，變阻器R2接入電路阻值范圍為（ ?）

（A）3～12Ω. ??（B）3～15Ω.

（C）9～12Ω. （D）12～15Ω.

解析 電學(xué)試題中涵蓋很多規(guī)律，學(xué)生分析和解答上述問題時可明確電路規(guī)律，再推理題目中已知條件或相關(guān)電學(xué)原理，按照是否存在沖突判斷對錯，此方式可降低解題難度，提升解題效率.

解題步驟如下：簡化電路得知R2與R1串聯(lián)，運用電流表測電流，電壓表測R2電壓，向下滑動滑片時，R2接入電路阻值減少，電路電流增大，串聯(lián)電阻越小，分到的電壓越小，電壓表示數(shù)則相對較小.劃分為兩個靜態(tài)電路，R2阻值會在電流最大時最小，當電壓表示數(shù)最大時，R2阻值最大.結(jié)合電流電壓規(guī)律與公式知二求一原則建立電源電壓方程求解.

因為電流表最大示數(shù)為0.6A，R2允許通過最大電流為0.3A，基于串聯(lián)電路電流規(guī)律和電路保護得知電路中最大電流為0.3A，當I1=0.3A，滑動變阻器接入電路中最小電阻，此時電路總電阻為R總=UI1=4.5V0.3A=15Ω，滑動變阻器接入電路中最小電阻R2min=R總-R1=15Ω-6Ω=9Ω.當電壓表示數(shù)為U′2=3V，接入電路中的滑動變阻器的阻值最大，R1兩端電壓U1=U－U′2=4.5V－3V=1.5V，電路中電流I2=U1R1=1.5V6Ω=0.25A，接入電路的滑動變阻器最大阻值為R2max=U2I2=3V0.25A=12Ω.所以，滑動變阻器阻值范圍為9～12Ω，（C）選項為正確答案.

4 結(jié)語

總之，電學(xué)問題復(fù)雜且抽象，傳統(tǒng)背誦概念和公式方式已不適用于物理解題.學(xué)生需要深層次掌握電路知識，歸納總結(jié)重難點和常見錯題類型，形成系統(tǒng)電學(xué)學(xué)習體系，由此一來才能游刃有余地面對電學(xué)問題，提升解題效率和水平，為后續(xù)更高層次物理學(xué)習奠定堅實基礎(chǔ).

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