初中電學難點的簡單突破

胡煥萍

（內蒙古鄂爾多斯市東勝區第一中學西校區，內蒙古 鄂爾多斯 017000 ）

初中電學部分的《歐姆定律》和《電功率》兩章，即是初中物理的教學重點之一，也是難點之一。它以物理量多，且變化多為特點，使學生感到學得困難，也易造成思維上的混亂。下面就此談談我對這部分知識的簡單突破方法。

根據計算題，可以總結出以下解題方法：

根據題意對應畫出等效電路圖。開關有幾種情況畫幾幅圖，滑動變阻器的滑片有幾個位置畫幾幅圖。

在等效電路圖上對應標出已知量和不變量。在電學中一般只有兩個不變量，即不變電源的電壓和定值電阻的阻值。

觀察求解。一從等效電路圖上標量最多的元件下手；二從變化中尋求不變量。如：

(一）有關開關變化的題：

例1。

(2017·西寧)如圖所示電路，電源電壓為6 V，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，當S1、S2、S3均閉合時，電路消耗的總功率為________W；當閉合S1，斷開S2、S3時，電壓表示數為3 V，則10 s內R3產生的熱量為________J，此時R1的功率與S1、S2、S3均閉合時R1的功率的比值為________.

解析：電源電壓為6 V，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，即是已知量，也是不變量。當S1、S2、S3均閉合時，等效電路圖和對應的不變量如圖1所示，已知了電壓和電阻，便能求出I1=0.6A和I2=0.3A，從而可以求出干路電流I=0.9A,則電路消耗的總功率P=UI=5.4w。

當閉合S1，斷開S2、S3時，電壓表測得R1的電壓U1，等效電路圖和 對應的已知量U1和不變量如圖2所示，標了U和U1，則U3=U-U2=3v,從標量最多的R1元件可以求出I3=I1=U1/R1=0.3A,10 s內R3產生的熱量Q3=U3I3t=9w。

此時R1的功率（圖2中）P1=U12/R1=0.9w,S1、S2、S3均閉合時（圖1）R1的功率P11=U2/R1=3.6w,之比P1/P11=1：4.

（二）有關滑動變阻器滑片變化的題;

例2。(多選)(2017·聊城)如圖甲所示的電路中，電源電壓為16 V恒定不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關S后，在滑片P滑動的過程中，電壓表與電流表示數的變化關系如圖乙所示，根據圖象信息可知，下列判斷正確的是()

A.R0的阻值是10 Ω

B.電路的最大總功率是25.6 W

C.R0的最小功率是3.2 W

D.滑動變阻器的最大阻值是70 Ω

解析：電流表相當于導線，電壓表相當于斷開，則等效電路圖如圖3所示，閉合開關S后，在滑片P滑動的過程中，電壓表與電流表示數的變化關系如圖乙所示，由題意可知滑片滑在兩極的等效電路圖如圖4和圖5所示,由乙圖線段的兩端所對應的已知量和兩個等效電路圖的分析可以把對應的已知量標上去。A.由圖4便可求出.

電路的最大總功率由P=UI可知P最大=UI最大，I最大只能是圖4，代入公式便可求出P最大=25.6w。

R0的最小功率由公式 P最小=U0最小I0最小可知，只能是圖5中，從圖5中很容易想到先求R0兩端電壓U0=U-UR=2v,代入公式可求出P最小=0.4w。

由圖5便可求出滑動變阻器的最大阻值R=UR/I2=70Ω.

(三）不變量沒已知，字母也要標上去，找所標已知量和不變量的等量關系列方程

例3.(2017·自貢)如圖甲所示的電路，滑動變阻器的滑片P從B端向A端滑動的過程中，電壓表與電流表示數的變化關系如圖乙所示，試問：

(1)滑動變阻器的最大阻值是多少？

(2)開關S閉合時，該電路的最小電功率是多少？

解析：滑動變阻器的滑片滑到兩端的等效電路圖并結合圖乙標出了已知量和不變量如圖6和圖7所示。

(1)滑動變阻器的最大阻值只能在圖7中求R2=70Ω.

(2)開關S閉合時，該電路的最小電功率，由P最小=UI最小可知只能是圖7，但電源電壓U不知道，所以需要先求電源電壓U；由兩幅圖所標量，并找出所標量的等量關系，于是可列方程組：

解之得U=18v,則P最小=UI最小=18v×0.2A=3.6w

（四）動態電路分析：

例4.(多選)(2017·濰坊)如圖所示，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓恒定，當閉合開關，滑動變阻器滑片向b端移動時，下列判斷正確的是()

A.電流表的示數變大

B.R1與R2消耗的電功率之和增大

C.R1與R2消耗的電功率之和減小

D.電壓表V1示數的減少量等于V2示數的增加量

解析：等效電路圖如圖8所示，滑動變阻器滑片向b端移動時，R2的電阻變大，R1為定值電阻，電源電壓U恒定，由公式可知電流表的示數I變小.

R1與R2消耗的電功率之和P=P1+P2=UI可知變小

電壓表V1與V2示數之和即電源的電壓U,所以電壓表V1示數的減少量等于V2示數的增加量是正確的。

題很多，但分析問題的方法都如此，只要一遇到題，就按這三步去做，思路馬上就呈現出來了，也不會前后混淆，更不會思維混亂。

筆者認為，引導學生總結分析問題和解決問題的方法遠比題海戰術效率高得多。而且使學生對這部分知識胸有成竹，感覺不到難。