初中物理電學(xué)部分計算題的解題技巧

陳國剛

【摘要】初中物理中最重要的一項教學(xué)內(nèi)容就是電學(xué)部分，而且電學(xué)計算又是電學(xué)部分的重點和難點，剛剛接觸電學(xué)的學(xué)生對這部分內(nèi)容很難理解和掌握，下面本文主要從電學(xué)的知識結(jié)構(gòu)入手，根據(jù)題型分析、解題方法的分析，具體介紹初中物理電學(xué)部分計算題的解題技巧和方法。

【關(guān)鍵字】初中物理 電學(xué) 計算題 解題技巧 公式

【中圖分類號】G633.7

引言

在初中畢業(yè)的考試中，電學(xué)部分的電學(xué)計算是每年必考的內(nèi)容，所占的分?jǐn)?shù)比例大，大多數(shù)的學(xué)生在做題時找不到好的解題方法，不知從何下手，使學(xué)生在考試中缺少自信。所以研究初中物理電學(xué)部分計算題的方法和技巧在教學(xué)工作中起著尤為重要的作用。

一、初中電學(xué)的知識結(jié)構(gòu)

有位教育心理學(xué)家建議，我們教學(xué)的目的就是為了學(xué)生能夠理解學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)。對電學(xué)知識結(jié)構(gòu)的掌握能夠提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，能夠更好的掌握所學(xué)知識，還能在相似的問題中模仿使用。因此在教學(xué)的過程中，構(gòu)建完整的電學(xué)的知識結(jié)構(gòu)對學(xué)生的幫助很重要。

雖然初中電學(xué)的內(nèi)容豐富，但是最重要的骨架支撐就是三個系列的公式和兩大基本規(guī)律。和焦耳定律。識別電路、電表的使用方法和讀數(shù)代表的含義等內(nèi)容是本學(xué)科的基本內(nèi)容。在電學(xué)知識結(jié)構(gòu)中，兩大基本規(guī)律和三個系列的公式如下：

1、兩大基本規(guī)律

串聯(lián)電路的基本規(guī)律：以電阻R1和R2串聯(lián)為例

（1）在串聯(lián)電路中，電流處處相等。I=I1=I2

（2）電源電壓等于各用電器兩端電壓之和。U=U1+U

（3）串聯(lián)電阻中，總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2

（4）在串聯(lián)電路中，消耗的總功率等于所有電器消耗功率之和。P=P1+P2

（5）在串聯(lián)電路中，電功的總和等于所有電器的電功之和。W=W1+W2

并聯(lián)電路的基本規(guī)律：以兩個電阻R1和R2并聯(lián)為例

（1）在并聯(lián)電路中，干路的電流等于各支路電流之和。I=I1+I2

（2）在并聯(lián)電路中，總電壓與各支路兩端電壓相等。U=U1=U2

（3）在并聯(lián)電阻中，等效電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和。1/R=1/R1+1/R2

（4）在并聯(lián)電阻中，消耗的總功率等于各電器的功率之和。P=P1+P2

（6）在并聯(lián)電路中，電功的總和等于所有電器的電功之和。W=W1+W2

2、三大系列公式

（！）歐姆定律：I=U/R R=U/I或 U=IR

（2）電功率：P=W/t=UI P=I2R=U2/R

（3）電功：W=Pt=UIt W=I2Rt=（U2/R）t

3、焦耳定律：Q=I2Rt

二、解題方法的分析

判斷同學(xué)對電學(xué)概念、規(guī)律和定律是否完全掌握，就是看學(xué)生們能否正確的分析和解決電學(xué)中的計算題。在學(xué)完電學(xué)部分的知識時，有大部分的學(xué)生不知道怎樣解題，從而讓學(xué)生們對電學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生反感和恐懼，并對物理學(xué)科產(chǎn)生反感，如果不能及時扭轉(zhuǎn)，會給學(xué)習(xí)帶來不好的結(jié)果，使學(xué)生的學(xué)習(xí)成績下降。如果同學(xué)們能夠?qū)﹄妼W(xué)知識結(jié)構(gòu)有所領(lǐng)會，對電學(xué)部分有新的認(rèn)識，就可能從排斥電學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榻蛹{電學(xué)，那么將會有較好的學(xué)習(xí)開端，使學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生較大的自信心。

其實電學(xué)計算題并不難，除了計算電功和電熱的公式外，任何一個電學(xué)的公式都是三個物理量之間的關(guān)系，因此我們可以把電學(xué)題的解法歸類，即根據(jù)兩個物理量去求第三個物理量的題型。電學(xué)中的計算題就是在串聯(lián)或并聯(lián)的基礎(chǔ)上出題的，已知條件就是電壓、電阻、電流或者電功率和電功，假如已知條件所給的兩個物理量正好符合某一個公式中的物理量，那么這就是這個題目的入手點，下一步的計算就會變得相對簡便。同時物理是一門和實際生活相聯(lián)系的學(xué)科同學(xué)們要注意將所學(xué)知識和生活實際相聯(lián)系。

三、題型分析

例一、如下圖1所示，當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，電壓表示數(shù)為3v，電流表示數(shù)為0.5A；當(dāng)S1斷開時，S2、S3閉合時，電壓表顯示4.5v，求此時的電流表的示數(shù)和R1、R2的阻值。

分析：看到題目時，S1閉合，S2、S3斷開時，電路是一種狀態(tài)，當(dāng)S1斷開時，S2、S3閉合時，電路是一種狀態(tài)，所以這道題需要兩種解法。

解：當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，R1、R2是串聯(lián)，電壓表測R2的所以：R2=U2/I=3v/0.5A=6Ω，電源電壓U=4.5v

則加在R1兩端的電壓：

U1=U-U2=4.5v-3v=1.5v

R1=U1/I=1.5v/0.5A=3Ω

當(dāng)S1斷開時，S2、S3閉合時，R1、R2是并聯(lián)，并聯(lián)總電阻：

R=R1R2/（R1+R2）=3Ω×6Ω/（3Ω+6Ω）=2Ω

并聯(lián)干路的電流：I=U/R=4.5V/2Ω=2.25A

例二、如圖2是一個電飯鍋的電路圖，這種電飯鍋有加熱保溫兩個檔位。分別為220V1100W和220V44W則當(dāng)開關(guān)閉合時是 檔。求R1、R2的阻值。

分析：看到題目時，我們可以聯(lián)想到煮飯時要將電飯鍋的按鍵按下，故S閉合為加熱檔，并結(jié)合日常生活可知加熱檔功率應(yīng)較大。同時看到題目時要清楚，S閉合，電路是一種狀態(tài)，此時只有R1工作，R2被短路，當(dāng)S斷開時，電路又是一種狀態(tài)，此時R1、R2串聯(lián)。我們可把電路進行分解，畫出兩種狀態(tài)下的等效電路。

由P=U2/R電阻較大時為保溫。故S閉合時功率為1100W，R1=U2/P加熱=（220V）2/1100W=44Ω，S斷開R1、R2串聯(lián)的總功率為44W故總電阻R=U2/P保溫=（220V）2/44W=1100Ω，結(jié)合串聯(lián)電路電阻規(guī)律得R2=R-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω

四、結(jié)論

物理這門學(xué)科有自己的特點，具有邏輯性思維。本文中的例題基本代表了初中物理比較典型的電學(xué)計算題，今后在分析解答具體問題時，應(yīng)注意理論與實際相聯(lián)系。對于電路變化的題型最好根據(jù)題意分析出電路的不同狀態(tài)，并畫出等效電路圖，分清電路是串聯(lián)還是并聯(lián)。不論做什么類型的題目都要認(rèn)真審題，明確題目給出的已知量和未知量，平時要注意需要根據(jù)典型例題舉一反三，不斷總結(jié)。那么學(xué)好初中物理電學(xué)計算題就是一件容易的事了。

參考文獻

[1]王學(xué)芹.巧辯串并聯(lián)電路[J].新課程（教研版）.2008（04）.

[2]李乃俊.關(guān)于串并聯(lián)電路的轉(zhuǎn)換[J].中學(xué)物理.1999（09）.