初中物理電學(xué)計(jì)算題的解題套路

陳 通

(湖南省株州市炎陵縣中村瑤族鄉(xiāng)平樂(lè)學(xué)校 412506)

在全國(guó)大部分地區(qū)，中考物理電學(xué)計(jì)算都是重點(diǎn)考查的知識(shí)點(diǎn)，電學(xué)計(jì)算在選擇題、填空題、計(jì)算題中都有出現(xiàn).電路計(jì)算涉及到多個(gè)公式，理論，很多同學(xué)本身對(duì)物理就有畏難情緒，再涉及到物理公式和計(jì)算，更加無(wú)從下筆，找不到突破口.作者在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，提煉出電學(xué)計(jì)算題的套路方法，可以幫助同學(xué)克服畏難情緒，輕易找到解題突破口，正確解答電學(xué)計(jì)算題，有效的提高了同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣.

一、解題套路

電學(xué)計(jì)算題涉及的電路圖可以五花八門，但歸根到底就是三種情況：串聯(lián)電路、并聯(lián)電路、動(dòng)態(tài)電路.電學(xué)中的物理量也不過(guò)五個(gè)：電流(I)、電壓(U)、電阻(R)、電功(W)、電功率(P)，這五個(gè)物理量中，電流(I)、電壓(U)、電阻(R)是解物理電學(xué)題的基本量，三者由歐姆定律聯(lián)系起來(lái)，知道其中任意兩個(gè)量，可求出第三個(gè)量(即：知二得一).作者提出的解題套路是：(1)在畫(huà)好的電路圖上列出所有的物理量.(2)依次求出所有物理量.

這樣的解題套路，看似盲目，但思路簡(jiǎn)單，實(shí)用易實(shí)施，對(duì)大部分計(jì)算題適用.在無(wú)從下筆，沒(méi)有思路的情況下，可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的突破點(diǎn).

二、知識(shí)儲(chǔ)備

要正確的利用套路解出物理電學(xué)題，還是需要有一定的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備：(1)能分辨出串、并聯(lián)電路.(2)串、并聯(lián)電路中的電流規(guī)律和電壓規(guī)律.(3)歐姆定律.

三、例談解題套路的實(shí)際應(yīng)用

下面我依次以幾個(gè)中考題為例，講解解題套路的實(shí)際應(yīng)用.

例題1 (北京市2017年中考物理第44題)如圖1所示，電源兩端電壓U保持不變，電阻R1的阻值為6Ω，電阻R2的阻值為18Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為3V.求：

(1)電流表的示數(shù)I.

(2)電源兩端的電壓U.

分析這是一個(gè)串聯(lián)電路，電壓表測(cè)的是R1兩端的電壓，U1=3V.

解題步驟(1)在電路圖中列出所有物理量，如圖2.

(2)根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，首先解出通過(guò)電阻R1的電流I1=U1/R1=0.5A.

(3)根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn)可知I總=I2=I1=0.5A，如圖3.

(4)分析電路，根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，求出電阻R2兩端的電壓U2=I2×R2=9V，如圖4.

(5)根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可得U總=U1+U2=12V，如圖5.

例題2 (上海市2017年中考物理第22題，第1、2小題)如圖6所示電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為20Ω.閉合開(kāi)關(guān)S，兩電流表的示數(shù)分別為0.8A和0.3A.求：(1)電源電壓U.(2)通過(guò)電阻R2的電流I2.

分析這是一個(gè)并聯(lián)電路，電流表A測(cè)干路電流，電流表A1測(cè)通過(guò)電阻R1的電流，干路電流大于支路電流，所以I1=0.3A，I總=0.8A.

解題步驟(1)在電路圖中列出所有物理量，如圖7.

(2)根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，解出電阻R1兩端的電壓U1=I1×R1=6V.

(3)根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等且等于總電壓可得U總=U2=U1=6V，如圖8.

(4)根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可得I2=I總-I1=0.5A，如圖9.

例題3 (深圳市2017年中考物理第32題)如圖10是某電子秤的原理示意圖，R1為定值電阻，托盤下方的電阻R2為壓敏電阻，其電阻大小與托盤內(nèi)所放物體質(zhì)量m大小的關(guān)系如圖11所示.已知電源電壓為6V保持不變.

(1)當(dāng)托盤為空是，R2的電阻____.

(2)若托盤為空時(shí)，電流表示數(shù)為I1=0.01A，求定制電阻R1的阻值.

(3)若放入某物體后，電流表示數(shù)為I2=0.02A，求該物體的質(zhì)量大小.

分析第1小題從圖11可直接讀出，當(dāng)托盤為空時(shí)，即托盤內(nèi)物體質(zhì)量為0時(shí)，此時(shí)R2電阻為500Ω.

解第2小題步驟：(1)托盤為空時(shí)R2=500Ω，在電路圖中列出所有物理量，如圖12.(2)根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn)可知I總=I2=I1=0.01A，如圖13.(3)分析電路，根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，可解出電阻R2兩端的電壓U2=I2×R2=5V.(4)根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可得U1=U總-U2=1V，如圖14.(5)分析電路，根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，解出電阻R1=U1/I1=100Ω，如圖15.

解第3小題步驟：(1)此時(shí)已知R1=100Ω，在電路圖中列出所有物理量，如圖16.

(2)根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等的特點(diǎn)可知I總=I2=I1=0.02A，如圖17.

(3)根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，解出電阻R1兩端的電壓U1=I1×R1=2V.

(4)根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可得U2=U總-U2=4V，如圖18.

(5)分析電路，根據(jù)歐姆定律知二得一的特性，解出電阻R2=U2/I2=200Ω，如圖19.

(6)從圖11可看出，R2=200Ω時(shí)，托盤內(nèi)物體質(zhì)量為400g.

在遇到動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題的時(shí)候，只需要把動(dòng)態(tài)電路的每一種狀態(tài)，單獨(dú)提煉出來(lái)，再由此套路解題，按部就班，完成兩個(gè)步驟，同樣可以得出正確答案.

四、實(shí)際效果

使用固定套路求解電學(xué)題，將電路中的所有物理量，在電路圖上直接列出來(lái)，非常直觀，簡(jiǎn)單易操作，同時(shí)使用固定的步驟求解題目，可以有效的減輕同學(xué)們的畏難情緒，對(duì)提升成績(jī)中等學(xué)生的解題能力有比較好的效果，當(dāng)然使用本方法解題的前提是，已經(jīng)掌握了基本的知識(shí)儲(chǔ)備.