淺析初中電學(xué)復(fù)習(xí)

　　摘 要： 在初中階段，電學(xué)在中考的比例是有舉足輕重的地位，很多學(xué)生對電學(xué)的復(fù)習(xí)感到束手無策，物理概念、定律及相應(yīng)的計算公式又多，難以理清頭緒。教師應(yīng)幫助學(xué)生搞好電學(xué)復(fù)習(xí)，對電學(xué)進(jìn)行全面的知識歸納，突出知識點(diǎn)之間聯(lián)系，突破難點(diǎn)，提高復(fù)習(xí)效率。本文作者根據(jù)自己復(fù)習(xí)積累的經(jīng)驗(yàn)，在此談?wù)劤踔须妼W(xué)應(yīng)如何復(fù)習(xí)，才能全面鞏固，提高復(fù)習(xí)效率。
　　關(guān)鍵詞： 初中電學(xué)復(fù)習(xí) 掌握 重難點(diǎn)
　　
　　在初中的電學(xué)中，知識點(diǎn)多，相關(guān)相似的概念、定律、公式容易混淆，學(xué)生易造成學(xué)習(xí)混亂。為了掌握電學(xué)知識，達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固效果，我結(jié)合自身的復(fù)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和體會，總結(jié)出以下復(fù)習(xí)方法與大家共賞。
　　一、比較基本概念，分類歸納。
　　在眾多的概念中，首先把概念進(jìn)行歸納概括突出重點(diǎn)。1.基本概念：電荷、電量、導(dǎo)體、絕緣體、電源、電流、電壓、電阻、電路、電流方向、電功、電功率等。2.重點(diǎn)概念：電流、電壓、電阻、電路、電功、電功率等。在復(fù)習(xí)掌握基本概念中，采取關(guān)聯(lián)分類如：電荷—電流方向—電路；電源—電壓—電流；電壓—電流—電阻；電功—電能表—電功率；電荷—自由電荷—電流—導(dǎo)體—絕緣體；串聯(lián)電路—并聯(lián)電路等。通過相鄰相似概念對比，使學(xué)生澄清概念，牢固掌握。同時重點(diǎn)掌握：（1）電流、電壓、電阻。（2）串聯(lián)電路、并聯(lián)電路。另外，教師可以采用表格進(jìn)行分類比較，對知識進(jìn)行歸納、概括，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，將分散的知識系統(tǒng)化。如下表：
　　二、分析電路，突破重難點(diǎn)
　　電路圖是電學(xué)的重要內(nèi)容。如果把電路圖不能識別或辨認(rèn)錯了，電路中的電流強(qiáng)度、電壓、電阻等物理量的計算也就無法進(jìn)行，造成“全軍覆沒”的局面。所以分析電路是學(xué)好電學(xué)的重要一步。為此，在電路圖的復(fù)習(xí)上，我要求學(xué)生必須熟練準(zhǔn)確地辨認(rèn)電路圖。
　　簡單的電路圖，讓學(xué)生通過分析電路電流路徑來判斷。電路的外部電流方向總是由正極回到負(fù)極，若在電路中始終是一路，說明串聯(lián)電路。若電流在電路中分開兩路或兩路以上，說明是并聯(lián)電路。對于復(fù)雜的電路圖，特別是帶有電表的電路，這就需通過畫等效電路圖的方法來分析電路。一般可分為以下四步分析。
　　1.在初中階段，一般認(rèn)為電流表的電阻為零，電壓表的電阻為無限大。把電流表當(dāng)作導(dǎo)線，電壓表視為開路。
　　2.用字母標(biāo)出電路圖中三條導(dǎo)線相交的結(jié)點(diǎn)。
　　3.從電源的正極出發(fā)，根據(jù)電流的路徑及各個結(jié)點(diǎn)的位置畫出簡單的電路圖。
　　4.電流表和電壓表復(fù)位。
　　例1：請你畫出如圖1、2所示的電路的等效電路圖，并說明電流表和電壓表的作用。
　　分析：（1）把電流表當(dāng)作導(dǎo)線，電壓表視為開路。
　　（2）標(biāo)出圖1、圖2中電路圖的結(jié)點(diǎn)A、B、C、D。
　　（3）在圖1中根據(jù)電流路徑，電流由電源正極出發(fā)經(jīng)A點(diǎn)，電流在A點(diǎn)分開兩路，一路通過R1到達(dá)B、D點(diǎn)，另一路來到C點(diǎn)，又在C點(diǎn)分開兩路，一路經(jīng)過R2到達(dá)B、D點(diǎn)，另一路到達(dá)D點(diǎn)，三路在D點(diǎn)匯合回到電源負(fù)極形成回路。在圖2中，去掉電壓表，容易看出R1、R2、R3是串聯(lián)的。畫出簡單易看的電路圖（如圖3、圖4）。由此可知圖1中R1、R2、R3是并聯(lián)的，圖2中R1、R2、R3是串聯(lián)的。
　　（4）電流表電壓表復(fù)位。由電路圖3可知A1測R1、R2電流，A2測R2、R3的電流。由電路圖4可知V1測R2、R3的電壓，V2測R1、R2電壓。
　　由上可知，分析電路是電學(xué)中首要的必須解決的問題。在復(fù)習(xí)中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)分析電路，畫等效電路圖的必要性，使學(xué)生掌握這個基本技能。并能養(yǎng)成遇到電學(xué)問題，先畫出電路圖。遇到電路圖先分析電路的好習(xí)慣。
　　三、概括歸納公式，注重公式、規(guī)律的應(yīng)用
　　在電學(xué)中，有很多公式，為了使學(xué)生能快速掌握各個公式及其聯(lián)系應(yīng)用。在教學(xué)中，我把所有的公式、規(guī)律列出一個表，便于學(xué)生記憶理解，提高了教學(xué)效率。（下表以兩個電阻為例，以純電阻電路為說明）
　　其中，歐姆定律是初中電學(xué)計算的核心。它揭示了電學(xué)三個最重要的物理量：電流、電壓、電阻之間的關(guān)系。在運(yùn)用歐姆定律時，應(yīng)特別注意：
　　（1）要明確定律中涉及的U、I、R。是同一部分電路的三個物理量。決不能張冠李戴把不屬于同一電路中的U、I、R代入公式中計算。
　　（2）理解好變形公式R=U/I，不能錯誤地認(rèn)為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比”，也不能認(rèn)為“導(dǎo)體兩端沒有電壓就沒有電阻”。電阻本質(zhì)是由材料、橫截面積、長度、溫度等因素決定，與電流、電壓無關(guān)。
　　例如：電路中有一段導(dǎo)體，給它加20V的電壓時，通過它的電流為5A，可知這段導(dǎo)體的電阻為?搖?搖?搖?搖Ω，如給它加30V的電壓時，它的電阻為?搖?搖?搖?搖Ω；如不給它加電壓時，它的電阻為?搖?搖?搖?搖Ω。
　　這例題比較簡單，關(guān)鍵是強(qiáng)調(diào)R物理量U、I物理量的關(guān)系理解，絕不能把R計算表達(dá)式與本質(zhì)混淆。
　　（3）正確把握電功、電功率、焦耳定律公式的運(yùn)用。
　　在復(fù)習(xí)電功、電功率和焦耳定律時，這三個十分接近而又聯(lián)系緊密的概念，容易混淆，而且這部分內(nèi)容的大小公式加起來共有十幾個，經(jīng)常會用錯公式。而學(xué)好電學(xué)，突破電學(xué)的難點(diǎn)，關(guān)鍵在于靈活運(yùn)用這十幾個公式。其實(shí)這十幾個公式相互間有很深的聯(lián)系，可以把公式分成兩類：1.W=UIT=PT，P=W/T=UI，這類公式是對任何用電器都適用的。2.W=IRT=UT/R，P=IR=UT只適用于純電阻電路。在解題應(yīng)用中，應(yīng)注意復(fù)習(xí)指導(dǎo)。
　　例如：如圖5所示是一直流電動機(jī)提升重物的裝置。已知重物質(zhì)量m=50kg，電源電壓U=110V保持不變，電動機(jī)線圈的電阻R=4Ω，不計各處摩擦，當(dāng)電動機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時，電路中的電流I=5A（g=10N／kg）。求：
　　（1）電源的輸出功率；
　　（2）電動機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率；
　　（3）試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
　　此題計算電源的輸出功率必須要用P=UI，因?yàn)殡妱訖C(jī)工作時電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能和部分熱能，故非純電阻電路，所以P=IR=UT不能用。在計算電動機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率時，又可以用P=IR，因?yàn)檫@種情況下可看成是電阻電路，符合公式應(yīng)用范圍。
　　（4）電路變化時，抓住關(guān)鍵，正確選擇公式分析電路。
　　在復(fù)習(xí)過程中，有不少學(xué)生反映“變化的電路難，不知從何下手”。這是因?yàn)榉治鲎兓碾娐飞婕暗膬?nèi)容廣，考慮問題深。對各物理量相互關(guān)系的分析，稍有不慎就會造成連錯反應(yīng)，得出錯誤的結(jié)論。分析電路的變化，關(guān)鍵點(diǎn)又是分析電阻的變化。因此，分析電路變化的方法可從以下幾方面著手。
　　1.抓住關(guān)鍵，首要認(rèn)清電阻變化情況，這一步是關(guān)鍵。
　　2.從串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，看電阻的增減情況。
　　3.從總電壓（電源電壓）不變，得出總電流的變化情況。
　　4.根據(jù)電路特點(diǎn)以及題意，判斷電路其他物理量的變化。
　　5.選擇正確公式進(jìn)行分析計算。
　　例如：如圖6所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片在b端時，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為0.15A；滑片P在中點(diǎn)c時電壓表的示數(shù)為6V。
　　求：（1）滑動變阻器R的最大阻值；
　　（2）電源電壓和R的阻值。
　　分析：由題意可知，電路電阻的變化來自于滑動變阻器，滑動變阻器的滑片在b端時，電阻處于最大值，滑片P在中點(diǎn)c時，電阻減少一半。因此，電路電阻是由大到小的。有根據(jù)滑動變阻器的滑片在b端電流電壓值，算出R=60Ω。那么，滑片P在中點(diǎn)c時電阻R/2=30Ω，此時變化后電流的I===0.2A，同時注意到電阻變化后電源電壓不變。選擇公式得，P在c點(diǎn)時電源電壓：U=I（+R）=0.2A×（30Ω+R）①，P在b點(diǎn)時電源電壓：U=I（R+R）=0.15A×（60Ω+R）②，解①②可得：U＝18V，R＝60Ω。
　　
　　四、在電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，注重識圖連圖，突出重點(diǎn)，歸類復(fù)習(xí)
　　電學(xué)實(shí)驗(yàn)在歷年中考有著舉足輕重的地位，最能體現(xiàn)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和操作水平。要求學(xué)生掌握方面大致有如下：1、識圖連圖。能根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖，或根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，以及簡單的電路設(shè)計。2、儀表的使用和測量。能使用電流表、電壓表測電流和電壓以及電阻和電功率。3、電路故障分析判斷。能利用導(dǎo)線、電流表、電壓表等其他器材檢查分析電路故障。這一點(diǎn)在歷年的中考中都有體現(xiàn)，在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)給予足夠的重視。初中物理課本中共有組成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路、用電流表測電流、用電壓表測電壓、伏安法測電阻、測小燈泡的電功率等五個學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。其中前三個實(shí)驗(yàn)是為后兩個實(shí)驗(yàn)作知識及技能的準(zhǔn)備，所以復(fù)習(xí)重點(diǎn)應(yīng)放在伏安法測電阻、測小燈泡的電功率這兩個實(shí)驗(yàn)中。根據(jù)各知識點(diǎn)的聯(lián)系特點(diǎn)，現(xiàn)分三步來進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)。
　　1.根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖或根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。要求兩圖的連接方式一致，包括電源、電流表、電壓表的正負(fù)極一致，各用電器的位置和開關(guān)的作用一致。畫電路圖的方法是先去掉電壓電流表，電壓表為斷路，電流表為導(dǎo)線，后用電流回路法把用電器實(shí)物圖看懂，然后在相應(yīng)的位置補(bǔ)上電表，同時注意是看清楚各用電器的連接方式以及開關(guān)的作用。并在頭腦中進(jìn)行加工，形成一個完整的電路圖。最后根據(jù)電路圖“橫平豎直”的要求畫出相應(yīng)的電路圖。連接實(shí)物圖的方法是看懂電路圖以及看清實(shí)物圖的分布，然后從電源的一極出發(fā)，根據(jù)電路圖中電流的流向，按元件順序連接實(shí)物圖，在并聯(lián)連接時應(yīng)先易后難。連接時應(yīng)盡量避免連接的導(dǎo)線相互交叉。
　　2.簡單的電路設(shè)計。電路設(shè)計應(yīng)根據(jù)題目的要求分析各用電器的連接方式，以及開關(guān)的控制對象。例如：由“一個開關(guān)同時控制兩個燈泡亮或暗”的要求，可知電路連接方式有兩種可能：一是開關(guān)和兩個燈泡是串聯(lián)的連接方式；二是兩個燈泡并聯(lián)開關(guān)接在干路上。由“一個開關(guān)控制一個燈泡，另一個開關(guān)同時控制兩個燈泡，一個燈泡壞了不影響另一個燈泡”的要求，可知兩個燈泡是連接并聯(lián)的，一個開關(guān)時接在一個燈泡的支路上，而另一開關(guān)接在干路上起到總開關(guān)的控制作用。然后再根據(jù)各用電器的連接方式畫出電路圖。
　　3.學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)。用伏安法測電阻和電功率是初中的兩個重要的實(shí)驗(yàn)，這兩個實(shí)驗(yàn)有許多共同的地方，可以通過比較的方法來進(jìn)行復(fù)習(xí)。如下表。
　　我們在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意以下問題：（1）電流表和電壓表的正確使用。（2）連接線路時必須將開關(guān)打開。（3）滑動變阻器的連接。（4）通電之前把滑動變阻器調(diào)至接入電路的阻值為最大，實(shí)驗(yàn)時再逐步調(diào)節(jié)接入電路的阻值。（5）連接好實(shí)物圖后，進(jìn)行試觸，檢查電表連接、量程是否合適。兩個實(shí)驗(yàn)之間的區(qū)別是：測電阻時，電阻兩端的電壓可以在一定范圍內(nèi)通過滑動變阻器來改變。測額定電功率時，通過滑動變阻器調(diào)整燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓。
　　 注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”