2023年初中如何學初中物理電學

電學綜合題歷來是初中物理的難點，在近幾年的中考題中屢屢出現(xiàn)，由于試題綜合性強，設(shè)置障礙多，如果學生的學習基礎(chǔ)不夠扎實，往往會感到很難。

在長期的初中教學實踐中，本人逐步探索了一套電學綜合問題教學方案，對于學生突破電學綜合問題中的障礙有一定效果。

一、理清“短路”概念。

在教材中，只給出了“整體短路”的概念，“導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接的電路，叫短路。”而在電學綜合題中常常會出現(xiàn)局部短路的問題，如果導(dǎo)線不經(jīng)過其他用電器而將某個用電器(或某部分電路)首尾相連就形成局部短路。

局部短路概念抽象，學生難以理解�？捎脤嶒瀻椭鷮W生突破此難點。

實驗原理如圖1，當開關(guān)S閉合前，兩燈均亮(較暗);閉合后，L1不亮，而L2仍發(fā)光(較亮)。

為了幫助初中生理解，可將L1比作是電流需通過的“一座高山”而開關(guān)S的短路通道則比作是“山里的一條隧洞”。有了“隧洞”，電流只會“走隧洞”而不會去“爬山”。

二、識別串并聯(lián)電路

電路圖是電學的重要內(nèi)容。初中電學一般只要求串聯(lián)、并聯(lián)兩種基本的連接，不要求混聯(lián)電路。區(qū)分串、并聯(lián)電路是解電學綜合題的又一個需要突破的難點。

識別串、并聯(lián)有三種方法，⑴、電流法;⑵、等效電路法;⑶、去表法。

⑴、電流法：即從電源正極出發(fā)，順著電流的流向看電流的路徑是否有分支，如果有，則所分的幾個分支之間為并聯(lián)，(分支前后有兩個節(jié)點)如果電流的路徑只有一條(無分支點)，則各元件之間為串聯(lián)。此方法學生容易接受。

⑵、等效電路法：此方法實質(zhì)上運用了“電位”的概念，在初中物理中，電壓的概念，是通過“水位差”的類比中引入的。

圖2、圖3是對各電阻的連接情況分析。

如上圖2紅線上各個點都與電源正極“電位一樣高”，藍線部分與電源負極“電位一樣高”，可以簡化為圖3。在圖3中，R1、R2、R3的并聯(lián)關(guān)系也就顯而易見了。

⑶、去表法：由于電壓表的內(nèi)阻很大，并聯(lián)在電路中時，通過它的電流很小，可忽略不計。故在電路中去掉電壓表，不會影響電路結(jié)構(gòu)，電壓表所在之處可視為開路。而電流表的內(nèi)阻很小，串聯(lián)在電路中幾乎不影響電路的電流強度，因而，在電路分析中，可視其為一根導(dǎo)線，去掉后改成一根導(dǎo)線即可。

三、“表格分析法” 整理解題思路

不少初中生反映，電學習題涉及概念、公式多，解題頭緒多，容易出錯。要突破這個難點，關(guān)鍵在于整理出清晰的解題思路。

可以使用“表格法”幫助整理解題思路。

表格的列，列出有關(guān)用電器的電流、電壓、電阻、電功率四個物理量。在一般計算中，出現(xiàn)用電器多為純電阻，根據(jù)歐姆定律I=U/R，電功率的計算公式P=UI，在四個物理量中只要知道了其中的兩個，就可以求出剩余的兩個物理量。(有六種情況)

表格的行，列出電流等物理量在各分電路和總電路的數(shù)值，或物理量在用電器的各種狀態(tài)下(如額定工作狀態(tài)、電路實際工作狀態(tài))的數(shù)值。而根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點或根據(jù)題設(shè)，只要知道其中的兩個(或一個)，就可以求出剩余的物理量。

典型例題：如圖4所示，R1=2歐，R2=6歐，接在電源上時，電壓表的示數(shù)為0.5伏，求電路消耗的總電功率是多少?

這是有關(guān)兩個電阻串聯(lián)的典型習題，

有關(guān)電阻R1的物理量：I1、U1、R1、P1;

有關(guān)電阻R2的物理量：I2、U2、R2、P2;

有關(guān)總電路的物理量：I、U、R、P。

在這12個物理量中，已知其中的三個物理量，就可以求出剩余的9個物理量。

用“表格分析法”進行解題分析如下表1

解題分析：從表中“有關(guān)R1”的縱向可以看出，由于已知了U1和R1故可以求出I1和P1(在本題不需要求出);再由“有關(guān)電流”的橫向關(guān)系來看串聯(lián)電路電流處處相等，可進一步得出I2和I;再從“有關(guān)總體”的縱向來看，要求P，則除了已求出的電流I這一個物理量外，還需要在U和R兩者之中知道第二個物理量，方可求出。而要求R或求U，則可以從“有關(guān)電阻”的橫向關(guān)系或“有關(guān)電壓”橫向關(guān)系中求出來。在這一步也就可以用兩種方法，所謂一題多解。

解： [有關(guān)R1縱向關(guān)系]

∵因為R1與R2串聯(lián) ∴總電流I=I1=0.25A [橫向關(guān)系]

總電阻 [橫向關(guān)系]

總功率 [有關(guān)總電阻縱向關(guān)系]

四、有關(guān)“電路變化”分析

不少同學反映“變化的電路難，不知從何下手”。

1、開關(guān)的通、斷造成電路的變化

當開關(guān)處在不同狀態(tài)時，由于斷路和短路，接入電路中的用電器，及其用電器之間的連接方式一般要發(fā)生變化，因此首先要在原電路的基礎(chǔ)上畫出各種情況下的實際電路。改畫時要根據(jù)電流的實際情況，運用“拆除法”。

拆除法要求：⑴、去掉被斷路的元件;⑵、去掉已被短路的元件;⑶、用“去表法”去表，其原則是“電壓表處是斷路，電流直過電流表”。在去掉電壓表時，要分析電壓表讀出來的是哪部分電路兩端的電壓，可用等效電路法進行分析。

例題：如圖5所示

電路中，電源電壓保持

4伏，L1的電阻為4歐，

L2、L3的電阻均為16歐

求：⑴、S1、S2都斷開

時，電流表和電壓表的

示數(shù)。

⑵、S1、S2都接通時，整個電路消耗的電功率。

例題分析：在題中的當開關(guān)處于閉 合或斷開的兩種情況下電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，可進行電路的改畫，見圖6。

在用“去表法”去掉電流表電壓表后，要分析它們分別測量哪一個用電器的哪

一個物理量。電壓表

可借助于“等電位”

進行分析。在圖7中，

紅線、藍線、黑線分

別是三個“同電位點”，

由圖7中可見，L1與

電壓表V均加在藍線

與黑線之間，所以電壓表是L兩端的電壓。

解：當S1、S2都斷開時，L1、L3串聯(lián)。

電流表讀數(shù)

電壓表讀數(shù)

當S1、S2都接通時，L2、L3并聯(lián)。

總電阻

總功率

2.滑動變阻器變化問題

滑動變阻器連入電路中的有效電阻發(fā)生變化了，或是引起電路結(jié)構(gòu)的變化，或是引起電路中電壓、電流、電功率的變化。

典型例題：如圖8所示電路中，電源電壓不變，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，電流表

和電壓表的示數(shù)變化情況是

A、電流表和電壓表的示數(shù)變大;

B、電流表和電壓表的示數(shù)變小;

C、電流表示數(shù)變小，電壓表示

數(shù)變大;

D、電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小。

有關(guān)滑動變阻器的此類型問題，解題關(guān)鍵是：⑴、弄清滑動變阻器原理，滑片滑動時電阻是變大還是變小?⑵、弄清物理量是否變化，一般來說，電源的電壓，定值電阻的阻值是不變，其它的物理量都是變化的;⑶、弄清電壓表讀數(shù)讀出的是哪一個電器兩端的電壓;⑷、利用表格整理分析問題的思路。

上例題表格分析如下：

由電阻橫向關(guān)系可知， 因R1不變，R2變大，故R總 將變大;再由總電路縱向關(guān)系可知，R總變大，U總不變，故I將變小(電流表讀數(shù));因串聯(lián)電路電流相等I1=I;再由有關(guān)R1縱向關(guān)系可知，I1變小，R1不變，故U 1將變小(電壓表讀數(shù)變小)。

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