初中物理電路題的解題思路探討

◆陶立新

(黑龍江省齊齊哈爾市泰來(lái)縣大興鎮(zhèn)中心學(xué)校)

作為初中物理的重點(diǎn)部分，電路知識(shí)在初中教材中占有了很大的比重，而作為電路知識(shí)的難點(diǎn)，電路分析及計(jì)算應(yīng)該受到教師的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電路題目是學(xué)生最煩惱的問(wèn)題之一，在解決過(guò)程中他們受到的重重阻礙，解決問(wèn)題方法較難獲得。而且各類電路題目各不相同，題型多變，學(xué)生不能通過(guò)記憶來(lái)解決電路問(wèn)題，只能通過(guò)電路基本知識(shí)來(lái)舉一反三，從而真正獲得電路知識(shí)相關(guān)問(wèn)題的解決方法，提升他們解決初中電路問(wèn)題的綜合能力。所以，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，務(wù)必要以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力為基礎(chǔ)，并拒絕讓學(xué)生背題的教學(xué)方法，教師可以采取讓學(xué)生大量做題，通過(guò)讓他們做題提升他們的感悟能力，讓他們能夠在題海戰(zhàn)術(shù)中獲得經(jīng)驗(yàn)，從而為學(xué)習(xí)更多的電路知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

一、利用等效法解答初中物理電路題

電路過(guò)程中較難的題目有很多種類，在進(jìn)行該類題目的解答時(shí)，務(wù)必要巧用各種解題方法，從而能夠?qū)㈩}目與電路知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，并能正確快速進(jìn)行解決。例如，等效方法的使用，對(duì)于該類解題方法，常用的等效有;在電路中，把電流表等效導(dǎo)線，因?yàn)樗碾娮韬苄。话央妷罕淼刃С砷_(kāi)路，因?yàn)樗碾娮韬艽螅欢鴮?dǎo)線又可以等效成一個(gè)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化之后的電路簡(jiǎn)單明了，學(xué)生分析起來(lái)也很容易，那么學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)便能夠真正提升效率和正確率。所以，教師在進(jìn)行教學(xué)過(guò)程中不妨多多采用這種教學(xué)方法解題，從而讓學(xué)生能在聽(tīng)講過(guò)程中，從多題目的經(jīng)驗(yàn)積累過(guò)程中獲得經(jīng)驗(yàn)，這也有利于促進(jìn)教師教學(xué)目標(biāo)的完成。

在此題目中，教師便可以利用簡(jiǎn)化法為學(xué)生解答，從而使得解決題目過(guò)程更加簡(jiǎn)便。首先，電流表可以簡(jiǎn)化為導(dǎo)線，那么根據(jù)該簡(jiǎn)化原理，我們便可以將圖1等效為圖2，通過(guò)觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)，圖2中的1、2點(diǎn)與電源正極直接用導(dǎo)線相連，3、4點(diǎn)與電源負(fù)極直接用導(dǎo)線相連，這也就代表著那么1、2點(diǎn)可以看成電源正極，3、4點(diǎn)可以看成電源負(fù)極，那么，這樣R1、R2、R3都相當(dāng)于接在電源正負(fù)極之間，所以，整體來(lái)看，R1、R2、R3是并聯(lián)的，為進(jìn)一步簡(jiǎn)化，我們將各種數(shù)據(jù)標(biāo)注在題中，從而在使用時(shí)能夠更方便。標(biāo)注之后，得到能看出具體串并聯(lián)的圖3，電流從電源正極經(jīng)過(guò)電阻到負(fù)極，通過(guò)觀察，我們不難發(fā)現(xiàn)，A1的電流為R2、R3電流之和，A2的電流為R1、R2的電流之和。分析完之后就是簡(jiǎn)單的計(jì)算了，得出計(jì)算結(jié)果為:電流A1=0.5A，電流A2=0.9A。

等效法可以應(yīng)用到物理解題過(guò)程的各個(gè)步驟，在教學(xué)的過(guò)程中，教師要注意去引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生能在解題過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)便算法，從而提升他們的做題效率和正確率。巧用等效法，能使運(yùn)算簡(jiǎn)單化，這種解題技巧，教師應(yīng)該在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中多多使用。

A.3A～1.5A B.1.5A～3A

C.3A～lAD.0～1.5A

此題目比較復(fù)雜，解決的關(guān)鍵是等效法的使用。首先是電流表等效為導(dǎo)線的使用，這樣，一來(lái)，電路被簡(jiǎn)化，我們將很容易將電路的連接關(guān)系搞明白，接著是將滑動(dòng)變阻器等效為任一時(shí)刻的固定電阻，這樣一來(lái)，電阻的值就被確定，之后在進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算就可以求出范圍。而且此題中進(jìn)一步強(qiáng)化了電阻的串、并聯(lián)和歐姆定律的知識(shí)，學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的理論知識(shí)便可以進(jìn)行計(jì)算。且通常來(lái)講，對(duì)于填空或者選擇題來(lái)說(shuō)，不需要寫出具體的過(guò)程，等效法帶來(lái)的做題時(shí)間的節(jié)省，就尤為突出。電阻越大，電流越小，故我們?cè)趯⒒瑒?dòng)變阻器電阻值代入的時(shí)候，應(yīng)該取最大和最小的值，當(dāng)為0時(shí)，總電阻為2歐姆，計(jì)算電流為3A，取最大值時(shí)，總電阻為為4歐姆，則計(jì)算電流為1.5A。

二、利用基本知識(shí)解答初中物理電路圖

1.對(duì)電學(xué)基本規(guī)律和特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)

電路的基本知識(shí)是學(xué)生進(jìn)行解決電路問(wèn)題的關(guān)鍵，所以教師在進(jìn)行教授過(guò)程中，可以對(duì)電路的基本知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，從而讓學(xué)生將基礎(chǔ)打好，為他們之后理解電路題做準(zhǔn)備。其中，電路知識(shí)包含多個(gè)方面，若總結(jié)所有知識(shí)便有一定的難度，所以教師在教授時(shí)可以進(jìn)行主要知識(shí)的總結(jié)。首先，電路所有知識(shí)的最根本，電壓是形成電流的原因，而電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，總結(jié)為歐姆定律。其次，電阻阻礙的一種表現(xiàn)形式為發(fā)熱，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)，而物理學(xué)家焦耳經(jīng)過(guò)多年的研究，確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系：電流流過(guò)某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟通過(guò)這段導(dǎo)體的電流的平方成正比，跟這段導(dǎo)的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比，產(chǎn)生熱量能力我們可以稱之為電功，物理學(xué)中用電路兩端的電壓U，電路中的電流I，通過(guò)的時(shí)間t，則公式為W=UIt。最后，電路的基本連接方式和性質(zhì)。在串聯(lián)電路中：電流處處相等，總電壓等于分電壓之和，總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。在并聯(lián)電路中：干路中電流等于各支路電流之和，各支路兩端的電壓相等，并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。

2.用電路知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題

利用電路知識(shí)解決電路問(wèn)題的時(shí)候，需要學(xué)生將所有知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，根據(jù)題目中的已知條件，進(jìn)行題目解題方法的選擇，從而最終找出最適合解決的方法。解決題目的過(guò)程中，可以先把已知條件中的物理量用公式表示出來(lái)，再找待求物理量與已知物理量之問(wèn)的關(guān)系，逐步跟所求量聯(lián)系起來(lái)，即我們通過(guò)物理知識(shí)的應(yīng)用，將毫無(wú)關(guān)聯(lián)的已知條件進(jìn)行組合，從而逐漸向問(wèn)題靠攏，最終通過(guò)物理電路系統(tǒng)的知識(shí)進(jìn)行題目的解答。

例如，ab和bc是兩根電熱絲，若把a(bǔ)b端接入電壓恒定的電路中，其功率為60瓦，若把a(bǔ)c端接入同一電路中，其功率為15瓦，則把bc端接入電路時(shí)其功率為多少?解析：此題若直接開(kāi)展bc端的電功率計(jì)算會(huì)比較困難，所以，我們可以利用公式進(jìn)行推算。題目中給出的已知條件為兩根電阻絲ab和bc及它們的已知電功率，但其中電源電壓及ab和bc電阻值是多少，題目并未告知，因缺少數(shù)據(jù)，直接利用公式要直接求出bc端的電功率很困難，那實(shí)際計(jì)算時(shí)就要進(jìn)行推理了。用公式對(duì)已知條件進(jìn)行表示，有；Pab=U*U/R=60W，Pac=U*U/R=15W，而電阻之間是有聯(lián)系的，ab端的電阻加上bc端的電阻為ac端的電阻，根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算，可以求得Rab/Rac=1︰3，Rbc=3Rab，再利用倒數(shù)進(jìn)行計(jì)算，可以求得最終bc端的電功率為20W。

電路教學(xué)是需要教師重視的，而電路教學(xué)的目標(biāo)是讓學(xué)生將電路知識(shí)掌握，對(duì)于基本的電路問(wèn)題能自行進(jìn)行解決，并且盡量能做一些深度較大的電路題目，以提升學(xué)生的綜合能力。電路知識(shí)包括很多，而且相應(yīng)的定義與公式也有很多，所以教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，一定要讓學(xué)生在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且要讓學(xué)生多多訓(xùn)練相關(guān)的計(jì)算題，學(xué)生在計(jì)算過(guò)程中便可以對(duì)電路知識(shí)有更深一步的掌握。