例談初中物理電學解題方法及技巧

胡云路

【摘要】電學是初中物理中的重要知識內容，也是學生學習中的難點。在實際的課堂活動中，加強電學規律教學，引導學生采取正確方式，解決實際物理問題，鍛煉學生思維能力，促進學生知識全面發展。同時，借助電學問題激發學生興趣，主動開展物理知識學習和探索，培養學生物理學科素養，為進一步學習物理知識做好準備。本文結合實際的電學例題，提出幾點有效的電學解題方法和技巧，提高學生的解題能力。

【關鍵詞】初中物理? 電學? 解題方法

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）03-0137-03

電學作為物理學科的重要組成部分，初中階段的電學知識是學生未來深入學習物理知識的基礎。電學知識內容較為抽象，要求學生具備較強的邏輯思維能力，在實際的課堂活動中，應當注重學生思維能力培養，完成課堂教學目標。在初中電學知識中，主要有電壓、電流、電阻以及電功率等內容，要求學生在基礎知識掌握的基礎上，靈活利用電學知識分析和解決實際問題，加深電學知識內容的理解，提高課堂活動有效性，培養學生電學解題能力。

一、借助圖像法，簡化電學解題

初中物理課堂中，面對電學問題，需要引導學生繪制相應的等效電路圖，將題目數據轉變成電路圖，開展問題思考和分析。借助電路圖可以明確題目已知條件和未知信息，使得解題過程更加直觀、清晰，更好地完成電學問題解題，提高學生的解題能力。如電學解題中的電路開關閉合和斷開中，其元件連接和電路走向有著明顯的差異，借助等效電路圖可以簡化題目復雜性，發揮電路圖的作用，有效完成電學解題。例題：如圖所示電路，當開關S1、S2閉合，S3斷開時，電流表的示數為1.2A;當S2、S3閉合，S1斷開時，電流表的示數為1.8A，則當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數是多少？

面對此種類型題目，解題中需要掌握圖像法解題方式，繪制相應的等效電路圖，結合題目中的敘述，針對不同情況，繪制不同的電路圖。首先根據題目敘述繪制出三個開關均閉合的電路圖，標出電阻、電流以及電壓等，分析電路情況。其次，繪制出S1、S2閉合，S3斷開的電路圖，結合等效電路圖分析，找出電流、電壓以及電阻之間的聯系。最后，繪制S1閉合，S2、S3斷開的等效電路圖，通過對不同電路圖的分析，根據其電路串聯、并聯的實際情況，完成題目的有效解答，降低問題解答難度，保證解題的準確性。

二、利用極值法，有效解答電學問題

初中電學解題中，很多電學問題常常涉及到滑動變阻器的變化問題，給學生的問題分析和解答帶來影響。作為初中物理教師，需要引入極值法解題，借助歐姆定律構建數量關系。通過這樣的解題方式，將動態化變量轉變成若干個靜態變量，更加有利于電學問題的分析和解答，保證電學問題有效解答，培養學生多種電學解題方式。例題：如圖2中所示，電路中有兩個串聯電阻，其中R2是滑動變阻器，R1是定值電阻，將開關S1閉合之后，滑動變阻器在一定的區間內滑動，電壓則在5V～8V之間變化，電流表在2A～5A之間變化，求解電路中電源電壓值和定值電阻的阻值。

在此題解題中，需要結合串聯電路性質，引入極值法解題，明確解題思路和方式，有效完成題目解答。根據電路圖分析，可以得知電壓表是對滑動變阻器兩端電壓進行測量，電壓表最小時，滑動變阻器的電阻最小，此時的電流最大。根據這樣的分析列出電源電壓求解公式，當電壓表最大時，電流最小，列出另外一個算式，根據兩個算式求解出電源電壓和定值電阻阻值。在求解過程中，對電壓表和電流表的取值進行分析，當電壓表為最大值8V時，那么電流表取最小值2A，所以電源電壓U=8V+R1×2A;當電壓表為最小值5V時，電流表取最大值5A，電源電壓U=5V+R1×5A。通過這樣列出算式，計算得出R1=1Ω，電源電壓是10V。因此初中物理電學解題中，針對滑動變阻器存在的問題，可以采取極值法進行解題，提高解題效率，保證解題準確性。

三、利用比例法，有效完成電學解題

初中物理電學知識中，涉及到歐姆定律、功以及能等相關知識，一些題目中的已知內容比較少，如果采取常規的解題方式，可能存在一些麻煩，或者難以求解問題。面對這樣的問題，教師可以引導學生利用比例法解題，根據串聯、并聯電路中的各種物理量的比例關系，深入分析和解答問題，保證電學問題的有效解答。例題：如圖3中所示，一段電阻上有三個點，分別是a、b、c，將整段電阻絲接入電路中，經過測量得出其功率為15W，將ab段的電阻絲接入到同樣的電路中，通過測量得出其功率是60W，如果將bc段的電阻絲接入到同樣的電路中，求解其功率。

在解題此題目中，需要對題目的電阻絲功率進行分析，根據已知的功率，接入的是同一個電路，那么其接入的電壓是相同的，如果按照常規的解題方式，解題過程會非常復雜，可能會出現解題錯誤等情況。因此，應當根據歐姆定律相關公式P=UI進行推導，利用R=■，通過比例方式完成解題。在此種類型題目解答中，通常是給出一些電路物理量關系，要求學生根據相同電路中的物理量比例關系，開展問題思考和分析。在問題分析的過程中，需要根據電路形式分析其比例關系，結合串聯電路和并聯電路關系，列出其比例關系。如果相同用電電器在不同電壓下，其比例關系有所變化，需要結合具體情況，做出相應的分析。

四、引入方程法，提高電學解題質量

初中電學問題中，有些問題中包含一些復雜的電路，僅僅憑借已知條件或者某個單一等量關系，不能完成題目解答。作為初中物理教師，需要引導學生對其作出分別分析，找出其中的數量關系，列出相應的方程式，利用方程式完成題目求解。例題：如圖4中所示，在電路圖中，開關S1處于斷開狀態時，整個電路的功率是6W，將開關S1閉合，電流表的示數增加0.5A，整個電路的功率是9W，如果電源電阻忽略不計，求解電阻R1、R2的阻值以及電源電壓。

在問題分析的過程中，需要結合題目中的兩種情況，做出電流、電壓分析，列出相應的方程式。當開關斷開時，整個電路中僅僅有R1接入，可以根據電路圖列出相應的方程■=6W。當開關閉合時，R1和R2通過并聯的方式接入電路，電源整體電壓沒有變化，可以列出相應的方程■+■=9W。之后根據并聯電路中電流的特點，對其進行相應的分析，得知電流表增加的0.5A是經過R2的電流，所以得出■=0.5A。通過這樣的方式，明確題目中所要求解的未知量。結合開關狀態列出方程式，并且代入相應的數據，完成題目的求解。電學解題中，面對一些復雜的電路問題，可以借助方程法將復雜問題進行簡化，通過簡化問題的分析，有效解決電學問題，提高學生解題效率。

五、借助組合法，優化電學解題方式

在初中物理教學中，電學知識是重要的教學內容，電學問題也是重要的問題類型，在問題解決中使用的公式比較多，應當選擇合適的公式，完成問題思考和解決。但是，在實際的電學解題中，公式選擇則是學生較為困難的內容，因此，可以引入組合法幫助學生尋找未知量和已知量的關系，更好的解答電學問題，有效提高解題效率，保證解題準確性。在組合法應用中，主要是根據題目分析已知量和待求量，通過相關的觀察和分析，思考使用哪些物理公式，將其進行合理組合，找出其中的關系，開展相應的求解活動。例題：在兩只白熾燈泡L1和L2中，L1上標有“220V40W”字樣，在L2上標有“220V100W”字樣，將兩個燈泡串聯接入220V的電路中，哪個燈泡會更亮一些？通過題干內容進行分析，根據已知額定狀態可以得出其中的隱含條件R1和R2，根據兩個燈泡串聯，可以得出I是隱含的已知條件。問題中要求判斷哪個燈泡更亮，則是求解P實。根據題目中的物理量分析，列出相應的公式，結合題目中的已知條件，開展相應的分析活動，判斷P1和P2的大小，分析哪個燈泡更亮。在解題中，通過組合法的有效利用，有效解決電學問題，提高問題解題質量，也是電學中的常見解題方式。作為初中物理教師，應當深入思考題目條件，做出已知和未知條件的分析，靈活應用組合法，有效解決物理電學問題。

六、巧妙利用電學定理，靈活解決電學問題

歐姆定律是初中物理電學的重要定理，是學生需要掌握的物理電學定律，是電學解題中的重要公式。作為教師，應當要求學生牢記歐姆定律和相關公式，對題目中的信息進行分析，并且畫出簡單的電路連接方式，列出相應的方程式，有效解決電學問題。通過這樣的題目分析，幫助學生明確解題思路，列出相應的方程進行解答。對于動態電路應當做出定性和定量分析，做好相應的電學問題解題。在定性分析中，主要是對電路狀態變化前后進行分析，了解電表數值變化和物理量變化。在定量分析中，則需要在定性分析基礎上，結合相應的計算方式，分析物理量的具體變化值。例題：如圖5所示，電源的電壓6V不變，滑動變阻器的最大阻值是30Ω，當S閉合時，滑片P從a點向變阻器中點c移動，電壓表的示數______，電流表的示數______（填“增大、減小、不變”），當滑片P移動到c點時，通過Rabc的電流是___A。在題目解析中，需要對整個電路圖進行分析，靈活利用歐姆定律內容。電壓表是測量電源兩端電壓，當滑片移動的情況，電壓表的示數是不會發生變化的，當滑片從a端向變阻器中點c滑動時，接入電路的電阻出現變小情況，根據歐姆定律知識內容，當電阻變小時，電流會增加，因此，電流表的示數是增加的。根據圖中的電路連接方式，abc之間的電阻被滑片的接線與a相連，導致線路出現短路問題，因此，沒有電流產生，所以電流是0。在此題目中，并沒有和功率相關的知識內容，學生只需要根據歐姆定理公式，加深滑動變阻器原理理解，結合相應的知識內容，有效解決物理電學問題。

七、結語

初中物理電學解題中，通過講解解題方式和技巧，幫助學生理解和掌握電學原理，探索電學問題解題思路和技巧，提高學生解題能力，培養學生物理學科素養。在實際的課堂活動中，結合具體的電學問題，引入不同的解題方式，幫助學生掌握更多解題技巧。在具體的解題中，要求學生選擇合適的解題方式，提高學生物理綜合能力。

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