例談初中物理電學(xué)解題方法及技巧

胡云路

【摘要】電學(xué)是初中物理中的重要知識(shí)內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。在實(shí)際的課堂活動(dòng)中，加強(qiáng)電學(xué)規(guī)律教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生采取正確方式，解決實(shí)際物理問(wèn)題，鍛煉學(xué)生思維能力，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)全面發(fā)展。同時(shí)，借助電學(xué)問(wèn)題激發(fā)學(xué)生興趣，主動(dòng)開(kāi)展物理知識(shí)學(xué)習(xí)和探索，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理知識(shí)做好準(zhǔn)備。本文結(jié)合實(shí)際的電學(xué)例題，提出幾點(diǎn)有效的電學(xué)解題方法和技巧，提高學(xué)生的解題能力。

【關(guān)鍵詞】初中物理? 電學(xué)? 解題方法

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）03-0137-03

電學(xué)作為物理學(xué)科的重要組成部分，初中階段的電學(xué)知識(shí)是學(xué)生未來(lái)深入學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)。電學(xué)知識(shí)內(nèi)容較為抽象，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力，在實(shí)際的課堂活動(dòng)中，應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生思維能力培養(yǎng)，完成課堂教學(xué)目標(biāo)。在初中電學(xué)知識(shí)中，主要有電壓、電流、電阻以及電功率等內(nèi)容，要求學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)掌握的基礎(chǔ)上，靈活利用電學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，加深電學(xué)知識(shí)內(nèi)容的理解，提高課堂活動(dòng)有效性，培養(yǎng)學(xué)生電學(xué)解題能力。

一、借助圖像法，簡(jiǎn)化電學(xué)解題

初中物理課堂中，面對(duì)電學(xué)問(wèn)題，需要引導(dǎo)學(xué)生繪制相應(yīng)的等效電路圖，將題目數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電路圖，開(kāi)展問(wèn)題思考和分析。借助電路圖可以明確題目已知條件和未知信息，使得解題過(guò)程更加直觀、清晰，更好地完成電學(xué)問(wèn)題解題，提高學(xué)生的解題能力。如電學(xué)解題中的電路開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)中，其元件連接和電路走向有著明顯的差異，借助等效電路圖可以簡(jiǎn)化題目復(fù)雜性，發(fā)揮電路圖的作用，有效完成電學(xué)解題。例題：如圖所示電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A;當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為1.8A，則當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是多少？

面對(duì)此種類型題目，解題中需要掌握?qǐng)D像法解題方式，繪制相應(yīng)的等效電路圖，結(jié)合題目中的敘述，針對(duì)不同情況，繪制不同的電路圖。首先根據(jù)題目敘述繪制出三個(gè)開(kāi)關(guān)均閉合的電路圖，標(biāo)出電阻、電流以及電壓等，分析電路情況。其次，繪制出S1、S2閉合，S3斷開(kāi)的電路圖，結(jié)合等效電路圖分析，找出電流、電壓以及電阻之間的聯(lián)系。最后，繪制S1閉合，S2、S3斷開(kāi)的等效電路圖，通過(guò)對(duì)不同電路圖的分析，根據(jù)其電路串聯(lián)、并聯(lián)的實(shí)際情況，完成題目的有效解答，降低問(wèn)題解答難度，保證解題的準(zhǔn)確性。

二、利用極值法，有效解答電學(xué)問(wèn)題

初中電學(xué)解題中，很多電學(xué)問(wèn)題常常涉及到滑動(dòng)變阻器的變化問(wèn)題，給學(xué)生的問(wèn)題分析和解答帶來(lái)影響。作為初中物理教師，需要引入極值法解題，借助歐姆定律構(gòu)建數(shù)量關(guān)系。通過(guò)這樣的解題方式，將動(dòng)態(tài)化變量轉(zhuǎn)變成若干個(gè)靜態(tài)變量，更加有利于電學(xué)問(wèn)題的分析和解答，保證電學(xué)問(wèn)題有效解答，培養(yǎng)學(xué)生多種電學(xué)解題方式。例題：如圖2中所示，電路中有兩個(gè)串聯(lián)電阻，其中R2是滑動(dòng)變阻器，R1是定值電阻，將開(kāi)關(guān)S1閉合之后，滑動(dòng)變阻器在一定的區(qū)間內(nèi)滑動(dòng)，電壓則在5V～8V之間變化，電流表在2A～5A之間變化，求解電路中電源電壓值和定值電阻的阻值。

在此題解題中，需要結(jié)合串聯(lián)電路性質(zhì)，引入極值法解題，明確解題思路和方式，有效完成題目解答。根據(jù)電路圖分析，可以得知電壓表是對(duì)滑動(dòng)變阻器兩端電壓進(jìn)行測(cè)量，電壓表最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻最小，此時(shí)的電流最大。根據(jù)這樣的分析列出電源電壓求解公式，當(dāng)電壓表最大時(shí)，電流最小，列出另外一個(gè)算式，根據(jù)兩個(gè)算式求解出電源電壓和定值電阻阻值。在求解過(guò)程中，對(duì)電壓表和電流表的取值進(jìn)行分析，當(dāng)電壓表為最大值8V時(shí)，那么電流表取最小值2A，所以電源電壓U=8V+R1×2A;當(dāng)電壓表為最小值5V時(shí)，電流表取最大值5A，電源電壓U=5V+R1×5A。通過(guò)這樣列出算式，計(jì)算得出R1=1Ω，電源電壓是10V。因此初中物理電學(xué)解題中，針對(duì)滑動(dòng)變阻器存在的問(wèn)題，可以采取極值法進(jìn)行解題，提高解題效率，保證解題準(zhǔn)確性。

三、利用比例法，有效完成電學(xué)解題

初中物理電學(xué)知識(shí)中，涉及到歐姆定律、功以及能等相關(guān)知識(shí)，一些題目中的已知內(nèi)容比較少，如果采取常規(guī)的解題方式，可能存在一些麻煩，或者難以求解問(wèn)題。面對(duì)這樣的問(wèn)題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用比例法解題，根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路中的各種物理量的比例關(guān)系，深入分析和解答問(wèn)題，保證電學(xué)問(wèn)題的有效解答。例題：如圖3中所示，一段電阻上有三個(gè)點(diǎn)，分別是a、b、c，將整段電阻絲接入電路中，經(jīng)過(guò)測(cè)量得出其功率為15W，將ab段的電阻絲接入到同樣的電路中，通過(guò)測(cè)量得出其功率是60W，如果將bc段的電阻絲接入到同樣的電路中，求解其功率。

在解題此題目中，需要對(duì)題目的電阻絲功率進(jìn)行分析，根據(jù)已知的功率，接入的是同一個(gè)電路，那么其接入的電壓是相同的，如果按照常規(guī)的解題方式，解題過(guò)程會(huì)非常復(fù)雜，可能會(huì)出現(xiàn)解題錯(cuò)誤等情況。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)歐姆定律相關(guān)公式P=UI進(jìn)行推導(dǎo)，利用R=■，通過(guò)比例方式完成解題。在此種類型題目解答中，通常是給出一些電路物理量關(guān)系，要求學(xué)生根據(jù)相同電路中的物理量比例關(guān)系，開(kāi)展問(wèn)題思考和分析。在問(wèn)題分析的過(guò)程中，需要根據(jù)電路形式分析其比例關(guān)系，結(jié)合串聯(lián)電路和并聯(lián)電路關(guān)系，列出其比例關(guān)系。如果相同用電電器在不同電壓下，其比例關(guān)系有所變化，需要結(jié)合具體情況，做出相應(yīng)的分析。

四、引入方程法，提高電學(xué)解題質(zhì)量

初中電學(xué)問(wèn)題中，有些問(wèn)題中包含一些復(fù)雜的電路，僅僅憑借已知條件或者某個(gè)單一等量關(guān)系，不能完成題目解答。作為初中物理教師，需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其作出分別分析，找出其中的數(shù)量關(guān)系，列出相應(yīng)的方程式，利用方程式完成題目求解。例題：如圖4中所示，在電路圖中，開(kāi)關(guān)S1處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路的功率是6W，將開(kāi)關(guān)S1閉合，電流表的示數(shù)增加0.5A，整個(gè)電路的功率是9W，如果電源電阻忽略不計(jì)，求解電阻R1、R2的阻值以及電源電壓。

在問(wèn)題分析的過(guò)程中，需要結(jié)合題目中的兩種情況，做出電流、電壓分析，列出相應(yīng)的方程式。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，整個(gè)電路中僅僅有R1接入，可以根據(jù)電路圖列出相應(yīng)的方程■=6W。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R1和R2通過(guò)并聯(lián)的方式接入電路，電源整體電壓沒(méi)有變化，可以列出相應(yīng)的方程■+■=9W。之后根據(jù)并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的分析，得知電流表增加的0.5A是經(jīng)過(guò)R2的電流，所以得出■=0.5A。通過(guò)這樣的方式，明確題目中所要求解的未知量。結(jié)合開(kāi)關(guān)狀態(tài)列出方程式，并且代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，完成題目的求解。電學(xué)解題中，面對(duì)一些復(fù)雜的電路問(wèn)題，可以借助方程法將復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)簡(jiǎn)化問(wèn)題的分析，有效解決電學(xué)問(wèn)題，提高學(xué)生解題效率。

五、借助組合法，優(yōu)化電學(xué)解題方式

在初中物理教學(xué)中，電學(xué)知識(shí)是重要的教學(xué)內(nèi)容，電學(xué)問(wèn)題也是重要的問(wèn)題類型，在問(wèn)題解決中使用的公式比較多，應(yīng)當(dāng)選擇合適的公式，完成問(wèn)題思考和解決。但是，在實(shí)際的電學(xué)解題中，公式選擇則是學(xué)生較為困難的內(nèi)容，因此，可以引入組合法幫助學(xué)生尋找未知量和已知量的關(guān)系，更好的解答電學(xué)問(wèn)題，有效提高解題效率，保證解題準(zhǔn)確性。在組合法應(yīng)用中，主要是根據(jù)題目分析已知量和待求量，通過(guò)相關(guān)的觀察和分析，思考使用哪些物理公式，將其進(jìn)行合理組合，找出其中的關(guān)系，開(kāi)展相應(yīng)的求解活動(dòng)。例題：在兩只白熾燈泡L1和L2中，L1上標(biāo)有“220V40W”字樣，在L2上標(biāo)有“220V100W”字樣，將兩個(gè)燈泡串聯(lián)接入220V的電路中，哪個(gè)燈泡會(huì)更亮一些？通過(guò)題干內(nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)已知額定狀態(tài)可以得出其中的隱含條件R1和R2，根據(jù)兩個(gè)燈泡串聯(lián)，可以得出I是隱含的已知條件。問(wèn)題中要求判斷哪個(gè)燈泡更亮，則是求解P實(shí)。根據(jù)題目中的物理量分析，列出相應(yīng)的公式，結(jié)合題目中的已知條件，開(kāi)展相應(yīng)的分析活動(dòng)，判斷P1和P2的大小，分析哪個(gè)燈泡更亮。在解題中，通過(guò)組合法的有效利用，有效解決電學(xué)問(wèn)題，提高問(wèn)題解題質(zhì)量，也是電學(xué)中的常見(jiàn)解題方式。作為初中物理教師，應(yīng)當(dāng)深入思考題目條件，做出已知和未知條件的分析，靈活應(yīng)用組合法，有效解決物理電學(xué)問(wèn)題。

六、巧妙利用電學(xué)定理，靈活解決電學(xué)問(wèn)題

歐姆定律是初中物理電學(xué)的重要定理，是學(xué)生需要掌握的物理電學(xué)定律，是電學(xué)解題中的重要公式。作為教師，應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生牢記歐姆定律和相關(guān)公式，對(duì)題目中的信息進(jìn)行分析，并且畫出簡(jiǎn)單的電路連接方式，列出相應(yīng)的方程式，有效解決電學(xué)問(wèn)題。通過(guò)這樣的題目分析，幫助學(xué)生明確解題思路，列出相應(yīng)的方程進(jìn)行解答。對(duì)于動(dòng)態(tài)電路應(yīng)當(dāng)做出定性和定量分析，做好相應(yīng)的電學(xué)問(wèn)題解題。在定性分析中，主要是對(duì)電路狀態(tài)變化前后進(jìn)行分析，了解電表數(shù)值變化和物理量變化。在定量分析中，則需要在定性分析基礎(chǔ)上，結(jié)合相應(yīng)的計(jì)算方式，分析物理量的具體變化值。例題：如圖5所示，電源的電壓6V不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是30Ω，當(dāng)S閉合時(shí)，滑片P從a點(diǎn)向變阻器中點(diǎn)c移動(dòng)，電壓表的示數(shù)______，電流表的示數(shù)______（填“增大、減小、不變”），當(dāng)滑片P移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，通過(guò)Rabc的電流是___A。在題目解析中，需要對(duì)整個(gè)電路圖進(jìn)行分析，靈活利用歐姆定律內(nèi)容。電壓表是測(cè)量電源兩端電壓，當(dāng)滑片移動(dòng)的情況，電壓表的示數(shù)是不會(huì)發(fā)生變化的，當(dāng)滑片從a端向變阻器中點(diǎn)c滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻出現(xiàn)變小情況，根據(jù)歐姆定律知識(shí)內(nèi)容，當(dāng)電阻變小時(shí)，電流會(huì)增加，因此，電流表的示數(shù)是增加的。根據(jù)圖中的電路連接方式，abc之間的電阻被滑片的接線與a相連，導(dǎo)致線路出現(xiàn)短路問(wèn)題，因此，沒(méi)有電流產(chǎn)生，所以電流是0。在此題目中，并沒(méi)有和功率相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，學(xué)生只需要根據(jù)歐姆定理公式，加深滑動(dòng)變阻器原理理解，結(jié)合相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容，有效解決物理電學(xué)問(wèn)題。

七、結(jié)語(yǔ)

初中物理電學(xué)解題中，通過(guò)講解解題方式和技巧，幫助學(xué)生理解和掌握電學(xué)原理，探索電學(xué)問(wèn)題解題思路和技巧，提高學(xué)生解題能力，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)。在實(shí)際的課堂活動(dòng)中，結(jié)合具體的電學(xué)問(wèn)題，引入不同的解題方式，幫助學(xué)生掌握更多解題技巧。在具體的解題中，要求學(xué)生選擇合適的解題方式，提高學(xué)生物理綜合能力。

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