初中物理電學題解題方法探討

摘 要：電學是初中物理學科的重要組成部分，是初中物理教學的重點和難點，也是學生以后進入高中物理深入學習的基礎和前提。多年來全國各地中考中電學題是必考內容，其分值占比很重，重要性不言而喻。當然初中電學類主要涉及的是電流、電壓、電阻、電功、電功率等相關物理量的計算或判斷，而這些物理量又比較抽象，考查這些物理量計算或判斷又同時考查學生的閱讀理解題的能力，邏輯思維推理能力，解題方法和解題技巧的能力，對學生的要求很高，但考生們丟失分較多，特別是計算類電表示數變化類等題型。筆者從教初中物理學科教育教學二十多載，對電學類解題方法也積累了一定的經驗和方法，下面就對初中物理電學類題型解題方法進行探討。

關鍵詞：物理;解題;方法

在長期教學工作經驗感悟中，我認為電學類解題時必須遵循“一個原則”，即是我們在運用公式解題時，公式中的每一個物理量都應該遵循“一一對應”原則，每一個物理量應同時具備“同一性”“同時性”，也就是說導體中的電流電壓電阻等物理量必須是同一時間同一段電路的同一導體而言的。例如求串聯電路中的“總電壓”時，在公式中就應該用“總電流”乘以“總電阻”;又例如求“R1的電阻”時，在公式中就應該用“R1兩端的電壓”除以“R1中的電流”，切忌張冠李戴。

初中物理電學知識，涉及到的公式有電流、電壓、電阻、電功、電功率、電熱等，涉及到的定律有歐姆定律、焦耳定律，我認為應該讓學生熟練地掌握其定義式、變形式、推導式，并知道其使用的條件范圍，更應該讓學生熟練地掌握串聯電路并聯電路各物理量的特點和規律，在此基礎之上進行方法的指導，可以達到事半功倍的效果。我通過實際教學總結出解電學類題不外乎兩種方法，“直接求解法”和“間接求解法”。

“直接求解法”就是直接運用公式求值，我在教學中要求學生必須熟記以下公式：①求電流I=U/R=P/I ②求電壓：U=IR=P/I ③ 求電阻：R=U/I=U2/P④求電功：W=Pt=U2It=I2Rt=U2t/R? ⑤求電功率：P=W/t=UI=U2/R =I2R? ⑥求電熱：Q=I2Rt? 讓學生知道歐姆定律定義式只適用于純電阻電路，其一切通過歐姆定律變形的或推導公式也只適用于純電阻電路。

1、直接根據題中已知物理量求解

例題一 如圖所示電路中，電源電壓為6V，R1=R2=30Ω

求： ①當開關斷開時，電流表示數是多少？

②當開關閉合時，電流表示數是多少？

解析：這是開關處于斷開或閉合不同狀態的動態電路，

①當開關斷開時，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，根據題中已知物理量，電路中的電流可用總電壓除以總電阻，直接根據題中已知物理量可求解。

②當開關閉合時，R2短路，電路中只有R1工作，電流表測R1中的電流，根據題中已知物理量，R1中的電流可用R1兩端電壓即電源電壓除以R1的阻值，直接根據題中已知物理量可求解。

2、直接根據題中已知物理量建立方程求解

例題二? 如圖所示電路中，電源電壓恒為不變，R1是定值電阻，R2為滑動變阻器，最大阻值為30Ω，開關閉合時，當P在a端時，電流表示數是0.6A;當P在b端時，電流表示數是0.2A。

求： ①電源電壓是多少？

②R1的電阻是多少？

解析：這是含有滑動變阻器的動態電路，根據題中已知物理量，不

能直接求解，但我們要讓學生明白在同一恒定不變的電源電路中，一是應該抓住電源電壓恒為不變可建立方程等式;二是應該抓住滑動變阻器的滑片在不同位置電源電壓恒為不變，可建立不同方程等式。

①開關閉合時，當P在a端時，R2連入電路中的阻值為0，電流表測電路中的電流為0.6A，電路中只有R1工作，有：U=0.6A×R1? ?----------①

②開關閉合時，當P在b端時，此時R2=30Ω且與R1串聯，電流表測電路中的電流為0.2A，有：U=0.2A×（30Ω+R1）? ?---------②

聯立①②方程可直接求解電源電壓U和R1的電阻。

“間接求解法”

1、間接求出與這個物理量有關的某一中間物理量，再求解。

根據題中已知物理量不能直接求解的，應該讓學生知道要抓住串聯電路或并聯電路電流、電壓、電阻、電功、電功率等物理量的特點和規律，間接求出與這個物理量有關的某一中間物理量，再求解。

例題三? 如圖所示電路中，標有“6V，3W”的小燈泡L與定值電阻R接入電源電壓恒為12V電路中，閉合開關后，電流表示數為0.2A，不考慮溫度對小燈泡電阻的影響，求：R的阻值

解析：由電路圖可知，小燈泡L與定值電阻R串聯，電流表測電路中的電流為0.2A。要求R的阻值，由公式R=U/I，必須要知道R兩端的電壓，這就要根據串聯電路電壓特點，先求出L兩端的電壓的這一一中間物理量;又因小燈泡L標有“6V，3W”且不考慮溫度對小燈泡電阻的影響，根據公式RL=U2L /PL =（6V）2/3W=12Ω，求出L的值，再根據UL=IL×RL=0.2A×12Ω=2.4V;再求R兩端的電壓UR=12V-2.4V=9.6V;所以R=UR/I=9.6V/0.2A=48Ω。

例題四? 如圖所示電路中，電源電壓恒為不變，不考慮溫度對小燈泡電阻的影響，當滑動變阻器的滑片向左滑動時，下列說法正確的是（? ?）

A? 電流表示數變大，電壓表示數變小。

B? 電流表示數電壓表示數都變大。

C? 電流表示數電壓表示數都變小。

D? 電流表示數變小，電壓表示數變大。

解析：由電路圖可知，當S閉合時，燈與R滑串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測R滑兩端的電壓。因電源電壓恒為不變，P向左滑動時，R滑變大，總電阻變大，根據I=U/R可以判斷電流表示數變小;對于電壓表示數變化情況，則不能直接用公式U滑=IR滑進行，其中I是變小的，R滑是變大的，U滑變小變大無法直接得到結論，這時抓住串聯電路分壓的特點先判斷U燈=IR燈這一一中間物理量的變化情況，其中I是變小的，R燈是不變的，所以U燈是變小的;又U燈是變小根據串聯電路分壓的特點U滑=U-U燈，U是不變的，U燈是變小，所以U滑是變大。故選D.

2、建立方程間接求出與這個物理量有關的某一中間物理量，再求解。

這類較復雜的電學題往往出現在同一電源電壓不變的動態電路，而根據題中已知物理量，不能直接求解，也不能間接求出與這個物理量有關的某一中間物理量，再求解，此時我們就要建立方程間接求出與這個物理量有關的某一中間物理量，再求解了。

例題五? 如圖所示電路中，電源電壓恒為不變，

R1為滑動變阻器，R2是定值電阻S閉合后，滑動變阻器的滑片P在A、B間滑動的過程中，電壓表的最大示數為4V，電流表示數變化范圍是0.4A----1.2A，求：P在A、B間滑動的過程中，電阻R2的電功率變化范圍是多少？

解析：這是含有滑動變阻器的動態電路，根據題中已知物理量，不能直接求解P2的變化范圍，也不能間接求出與這個物理量有關的某R2這一中間物理量，再求解;所以我們只有建立方程把R2這一中間物理量求出來，再求解P2的變化范圍。當然一是要抓住同一電源電壓恒為不變可建立方程等式;二是應該抓住滑動變阻器的滑片在不同位置源電壓恒為不變，可建立不同方程等式。

①當P在B端時，R1=0Ω，電路中只有R2工作，此時電流表示數最大為1.2A，電壓表示數為0V.有：U=1.2A×R2? -------------①

②當P在A端時，R1最大，此時R1與R2串聯，電流表示數最小為0.4A，電壓表測R1兩端電壓且此時最大為4V.有：U=4V+0.4A×R2 -------- ②

聯立①②方程可直接求解R2=5Ω

又因為當P在B端時，R2的電功率最大，最大P2=I2×R2=1.2A×5Ω=6W

當P在A端時，R2的電功率最小，最小P2=I2×R2=0.4A×5Ω=2W

所以2W≤P2≤6W

作者簡介：

王作東（1971.03）男，四川劍閣縣人，四川省劍閣縣鶴齡中學教師，大學本科，中學物理一級教師。