摘 要:電學部分是初中物理教學的重點,也是考試難點。很多學生對電學題感到束手無策,尤其是其中的歐姆定律和電學故障部分。本文對物理試題進行了初步分析,希望學生可以抓住其共性特點和分析思路,快速提高考試水平。
關鍵詞:歐姆定律;定性分析;定量分析;電路故障
一、 電學題目的難點
考試中,學生普遍感覺物理電學題目難度較大,究其原因,分為以下幾點:①讀不懂題,電學方面的試題往往是動態變化的試題,這就加大了考試的難度;②公式方法運用不熟練,學生很難熟練運用相關的公式方法;③比例關系死記硬背,學生只是記住了其中的定理推導,不會活學活用。為了解決上述難題,筆者根據多年的教學經驗,通過實例來講解相應的解題技巧,希望收到良好的教學效果。
二、 電學題目的解題技巧
(一) 巧用歐姆定律解題
學生要熟記歐姆定律內容及相關公式。如果題干條件中沒有給出與功率相關的信息,要在草稿紙上簡寫出電路連接方式,這樣列出方程就可計算得到答案。學生即使一開始看不懂題,只要列出對應方程后也能從方程中找到解題思路。靜態電路試題只要列出方程就可解答,動態電路則要進行定性分析和定量分析:定性分析主要分析電路狀態變化前后各個電表數值變化及各電學元件對應的物理量變化;定量分析是在定性分析的基礎上,通過計算的方式解出題目中每個物理量的具體變化值。
如:右圖所示,電源電壓6 V保持不變,滑動變阻器的最大阻值為30 Ω。當S閉合時,滑片P從a端向變阻器的中點c移動時,電壓表的示數,電流表的示數(填“增大”“減小”或“不變”);當滑片P移到c點時,通過Rac的電流為A。
解析:電壓表測電源兩端的電壓,故當滑片移動時,電壓表的示數不變,當滑片從a端向變阻器的中點c移動時,連入電路的電阻是變小的,由歐姆定律知,當電阻變小時,電流變大,故電流表的示數是增大的,而如圖所示滑動變阻器的接法,ac間的電阻被滑片的接線與a相連的導線短路了,故沒有電流,即電流為0。
本題中,并沒有涉及功率的相關內容,因此學生只要列出歐姆定律公式,掌握了滑動變阻器的相關原理,就可以解答出來。
(二) 解含功率的電阻比值題
解答含有功率的動態題最好的辦法就是按其狀態獨立列方程分析,然后再綜合解答。
如圖所示,兩個電阻R1和R2并聯,電流表A1的示數為0.6 A,A2的示數為0.1 A,則R1和R2的電阻值之比為,R1和R2消耗的電功率之比為。
∵圖中電阻R1和R2是并聯狀態,電流表A1位于干路中,A1顯示的是干路電流值,電流表A2和電阻R1是串聯連接,A2顯示的是R1的電流值,
∴I2=I-I1=0.6 A-0.1 A=0.5 A。
∵R1和R2兩端電壓相等,根據歐姆定律公式,
∴R1∶R2=I2∶I1=0.5 A∶0.1 A=5∶1。
∵P=UI,
P1∶P2=I1∶I2=0.1 A∶0.5 A=1∶5。
故答案為:5∶1;1∶5。
本題涉及功率和歐姆定律兩個方程,貌似復雜,但是只要按照步驟一步步來,題目便變得簡單明了。
三、 簡解電路故障題
物理課堂上還會出現電路故障的相關知識點。電路故障題型分為電路短路和電路斷路兩種類型。分析電路故障問題,可以從電路中是否有電流入手。若電路中無電流,則電路開路;若電路中有電流,則電路通路。筆者以常見電路為例,對其進行故障分析,希望學生掌握分析思路。
如:在圖所示的電路中,閉合電鍵S,電路正常工作,一段時間后燈L熄滅,電路中只有一處故障,且只發生在燈L或電阻R上?,F將一完好的電壓表并聯在燈L兩端()
A. 若電壓表有示數,則一定是燈L斷路
B. 若電壓表有示數,則可能是電阻R短路
C. 若電壓表無示數,則一定是燈L短路
D. 若電壓表無示數,則一定是電阻R斷路
解析:A. 如果燈斷路,整個電路斷路,燈泡不亮,電壓表有示數,此選項正確。
B. 如果電阻R短路,燈泡發光;故不合題意,此選項錯誤。如果電阻R斷路,燈泡斷路,所以燈泡不亮;電壓表測量電源電壓有示數,但燈泡短路時,也有這些現象。此選項錯誤。
CD. 如果燈L短路,燈泡不亮;電壓表測量導線電壓,故沒有示數,同時若電阻R斷路時,燈泡斷路,故燈泡不亮,電壓數也無示數,現象也相同,CD說法絕對,所以選項錯誤。
參考文獻:
[1]陸陽.初中物理電學解題方法及技巧分析[J].理學考試研究(物理版),2014,(7):65.
[2]孫輝.初中物理電學故障題解題技巧[J].中學生數理化:教與學,2012,(11).
作者簡介:
肖首升,福建省三明市,福建省大田縣第五中學。endprint