例談運用表格法解答初中物理電學(xué)計算題

蔡壽

[摘 要]

表格法能充分體現(xiàn)初中物理電學(xué)計算題同時性和同物性的解題原則，幫助學(xué)生理清思路，快速找到解答電學(xué)計算題的入手點，完整準(zhǔn)確地推理出解題的詳細步驟，使絕大部分學(xué)生輕易地掌握解題思路和方法，極大地提高了教學(xué)的有效性。

[關(guān)鍵詞]

表格法；高效課堂；解題思路

在歷年的中考中，電路計算都是重點考查知識，是必考內(nèi)容?？疾轭}型分布在選擇題、填空題、計算題之中。由于電路計算涉及知識點多，知識點之間聯(lián)系復(fù)雜又緊密，靈活多樣，從而難于理順各個物理量之間的聯(lián)系，難于發(fā)現(xiàn)其中的等量關(guān)系，從而造成解題時茫然而無從下筆，很多同學(xué)難于找到解題突破口。也有的學(xué)生不能理清物理量之間的脈絡(luò)，在同時性和同物性方面出錯，解的辛辛苦苦，結(jié)果錯的一塌糊涂。筆者在多年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)運用表格法可以很好地幫助學(xué)生理清知識脈絡(luò)，輕易地找到解答電學(xué)計算題的入手點，完整準(zhǔn)確地推理出解題的詳細步驟，使絕大部分學(xué)生輕易地掌握解題思路和方法，極大地提高了教學(xué)的有效性。在此與同仁共勉。

一、認識表格法

表格法就是根據(jù)題意將已知條件都找出來填入表格，然后根據(jù)電路的特點和規(guī)律找出從已知量到未知量之間的聯(lián)系，再確定先算哪步后算哪步，學(xué)生亦步亦趨順利完成整個題的解答方法。教學(xué)不僅是知識的傳遞，更是知識的處理與轉(zhuǎn)換，表格法將電學(xué)物理量條理化，將物理知識與數(shù)學(xué)方法完美結(jié)合，借助表格理清已知量和未知量之間的關(guān)系，對學(xué)生研究問題的思維有很好的啟迪作用。學(xué)生掌握了這一方法，遇到這類題目就會知道解題的方向，不會盲目地亂套公式和特點去解題。下面，我以四個典型類型為例來講表格法的具體運用。

二、例談表格法

（一）串聯(lián)電路

例1.如圖1所示，電源電壓為6V.閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為4V，電流表示數(shù)為0.4A，求R1、R2的阻值.

分析：在這個題中我們發(fā)現(xiàn)的物理量是U=6V，U1=4V，I=0.4A，求R1、R2的阻值.本題中出現(xiàn)了三類物理量，即電壓、電流、電阻；每個物理量又施加在三個電路元件上，即R1、R2和總電路上。所以，我畫了一個三縱三橫的表格，把所有已知的物理量都填進去：

這時，我們橫向看，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可以求出U2=2V；縱向看根據(jù)歐姆定律可以求出R總=15Ω；又由于串聯(lián)電路的電流處處相等，我們就可以得出I1=I2=0.4A；這時我們再根據(jù)歐姆定律就可以求出R1=10Ω R2=5Ω，這樣我們從表格中不僅能求出未知量，還能找出先算什么，后算什么，順利地寫出解題過程。

解：根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點得：U2=U總-U1=6V-4V=2V；

根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點得：I1=I2=I總=0.4A；

根據(jù)歐姆定律可以求出R1=U1/I1=10Ω R2=U2/I2=5Ω

從上面的解題過程我們會發(fā)現(xiàn)運用表格法時畫表格行數(shù)根據(jù)出現(xiàn)的物理量類型確定，列數(shù)根據(jù)電路中的元件數(shù)再加一個總電路確定。計算時橫根據(jù)電路的（電壓或電流或電阻）特點進行，縱根據(jù)電路計算式進行。

（二）并聯(lián)電路

例2.如右圖2所示，R1=10歐姆，電流表A1示數(shù)為0.5安培，電源電壓為10伏特.（1）求R2的電阻；（2）電流表A的示數(shù)；（3）R1與R2并聯(lián)后的總電阻。

分析：在這個題中我們發(fā)現(xiàn)的物理量是U=10V，I2=0.5A，R1=10Ω.本題中出現(xiàn)了三類物理量，即電壓、電流、電阻；每個物理量又施加在三個電路元件上，即R1、R2和總電路上。所以，我畫了一個三縱三橫的表格，把所有已知的物理量都填進去：

表格法運用時，應(yīng)該在表格中縱橫方向上出現(xiàn)兩個物理量才能橫用特點縱用公式求第三個物理量，而這里縱橫只出現(xiàn)了一個物理量，所以我們需再找到隱含的物理量才行。由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，所以得出U1=U2=U總=10V，然后就可以求出R2的電阻、電流表A的示數(shù)以及R1與R2并聯(lián)后的總電阻。

解：根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點得：U1=U2=U總=10V；

根據(jù)歐姆定律可以求出R2=U2/I2=20Ω I1=U1/R1=1A

根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點得：I總=I1+I2=1A+0.5A=1.5A；

再根據(jù)歐姆定律可以求出R總=U總/I總=10V/1.5A=6.67Ω

當(dāng)然，也可以根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點求總電阻

（三）動態(tài)電路

例3.如圖3所示電路中，定值電阻R=5Ω，R1為滑動變阻器，電源電壓不變，當(dāng)滑片P在變阻器最左端時，電流表示數(shù)為1.2A；當(dāng)滑片P在變阻器最右端時，電壓表示數(shù)為4V.求：

（1）電源電壓；（2）滑動變阻器的最大阻值。

分析：本題的特點是和滑動變阻器有關(guān)，由于滑動變阻器的阻值變化，學(xué)生對有滑動變阻器出現(xiàn)的題一般都感到棘手。本題中當(dāng)滑片P在變阻器最左端時R1接入阻值為0，只有定值電阻R工作，所以，電源電壓為U=RI=5Ω×1.2A=46V.當(dāng)滑片P在變阻器最右端時R和R1串聯(lián)，如上所述，我畫了一個三縱三橫的表格，把所有已知的物理量都填進去：

這時，觀察發(fā)現(xiàn)只有第一行才有兩個已知量，所以只能先算U2=U總-U1=6V-4V=2V，然后再根據(jù)歐姆定律求電流，又由于串聯(lián)電路中電流處處相等，就可以求R1阻值了。

解：（1）當(dāng)滑片P在變阻器最左端時，只有定值電阻R工作，

所以，電源電壓為U=RI=5Ω×1.2A=6V

當(dāng)滑片P在變阻器最右端時，R和R1串聯(lián)

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點得：U2=U總-U1=6V-4V=2V

根據(jù)歐姆定律得：I2=U2/R2=2V/5Ω=0.4A

由于串聯(lián)電路電流處處相等，I1=I2=I總=0.4A；endprint

再根據(jù)歐姆定律得：R1=U1/I1=4V/0.4A=10Ω

例4.如圖4所示，當(dāng)電源兩端的電壓為6V時，電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)電源兩端的電壓為5V時，電壓表的示數(shù)為2.0V。求：電阻R1和R2的值。

分析：由于本題改變電源電壓做了兩次實驗，所以應(yīng)該畫兩個表格，再借助電阻不變把兩個表格中的等量關(guān)系聯(lián)系在一起。

這時，我們從表一可以得出R總=10Ω，由于電阻值不變，所以可以將這個結(jié)果代入表二得I總=0.5A，然后在表二中得出R2=4Ω，R1=6Ω

解：由于串聯(lián)電路電流處處相等，所以當(dāng)電源兩端的電壓為6V時，根據(jù)歐姆定律可得：

R總=U總/I總=6V/0.6A=10Ω

由于電阻保持不變，所以當(dāng)電源兩端的電壓為5V時，仍然R總=10Ω

則I總=U總/R總=5V/10Ω=0.5A

再根據(jù)歐姆定律得：R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω R1=U1/I1=3V/0.5A=6Ω

三、運用表格法的教學(xué)效果

表格法的使用，是數(shù)學(xué)與物理很好的結(jié)合，既是數(shù)學(xué)表格與物理原理的巧妙結(jié)合，也是物理量的表格化，更是數(shù)學(xué)與物理學(xué)表征和推理的重要工具的集中體現(xiàn)。表格法將復(fù)雜的電學(xué)物理量直觀地放在一個表格中，每一個表格就是同一時間各電路元件的相關(guān)物理量，體現(xiàn)了初中物理電學(xué)必須注意的同時性原則；所以，像例4那樣做了多次實驗的題就可根據(jù)做幾次實驗畫幾個表格的原則去畫表格。而在同一表格中將同一元件的相關(guān)物理量填在同一列中，又是同物性的直觀體現(xiàn)。這樣就很好地避免了學(xué)生常犯的張冠李戴的錯誤。另外，在同一表格中，同類的物理量放在同一行，可以方便地運用電路特點；同一個元件的相關(guān)物理量放在同一列，可以方便地使用歐姆定律；橫豎觀察只缺一個物理量的就可以進行運算，又可以幫助學(xué)生很快確定解題思路。筆者在20余年的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)這一方法易學(xué)易會，可以大面積地提高學(xué)生解電學(xué)計算題的能力，尤其是中下等的學(xué)生運用這一方法是十分有效的。

教師在習(xí)題教學(xué)中，應(yīng)該有目的、有計劃、有針對性地精選習(xí)題，著重分析解題思路，訓(xùn)練學(xué)生歸納、概括、總結(jié)的思維能力。作為一名物理教師，我深切地體會到物理教學(xué)不僅要傳授知識，還要教給學(xué)生認識世界、研究世界的方法，表格法將物理知識條理化的方法無疑對學(xué)生有良好的啟迪作用。況且，好的解題思路容易掌握，可以使學(xué)生的自信心大增，使學(xué)生感到“我能行”，進而形成良性循環(huán)，越學(xué)越有勁。當(dāng)然，表格法并不是萬能的，也有許多初中物理電學(xué)題不能用表格法求解，或用表格法反而麻煩。不過，運用表格將物理知識條理化，并很好地解決了學(xué)生在同時性和同物性方面常出錯的現(xiàn)象，這樣的教學(xué)思路無疑是值得我們的同行借鑒的。

[參 考 文 獻]

[1]朱振山.物理課堂中“思路教學(xué)”的策略及作用[J].物理教學(xué)探討，2016（7）.

[2]廖麗芳.教師課堂教學(xué)技術(shù)與藝術(shù)[M].長春：東北師范大學(xué)出版社，2010（9）.endprint