初中物理電學常見題型例析

王德文

【內容摘要】電學是初中物理的重點知識，是中考的必考知識點。相關習題情境靈活多變，對學生運用所學分析問題的能力要求較高。教學中為使學生掌握不同電學題型的解題思路，提高學生的學習能力，并注重對電學常見題型進行匯總，并針對每一種題型選擇經典例題，在課堂上與學生一起進行分析，使學生掌握不同題型的突破思路。

【關鍵詞】初中物理 電學 題型 例析

初中物理電學部分的常見題型主要包括：電路參數分析、電路故障判斷、電路參數的計算以及電學探究實驗。為使學生掌握各題型解題技巧，教學中應注重精講精練，并鼓勵學生做好學習的總結，積累相關的學習經驗與技巧，進一步提高解題效率。

題型一：電路參數分析

在如圖1所示的電路圖中電源電壓保持不變，滑片P處于滑動變阻器R的中間， a、b分別為滑動變阻器R的兩個端點，R1和R2為定值電阻，以下判斷正確的是（ ）

A.閉合S，斷開S1、S2，P右移，電流表和電壓表示數不變

B.滑片P移向a端，斷開S1，先閉合S再閉合S2，電流表和電壓表示數變大

C.滑片P移向b端，斷開S2，先閉合S再閉合S1，電流表示數變大，電壓表示數變小

D.將S、S1、S2閉合，P右移，電流表示數不變，電壓表示數變小

A項，R1和R串聯，電壓表測量R1兩端電壓，電流表測量干路電流，P右移接入電路中的電阻增加，因此，干路電流變小，R1兩端電壓變小，兩表示數均變小，錯誤;B項，P移向a端，則S2和R2被短路，因此，S2無論是否閉合，電流表和電壓表示數均不會發生變化;C項，P移向b端，先閉合S時R1和R串聯，再閉合S1時R1被短路，電路電阻變小，電流表示數變大，而電壓表被短路示數變為零，正確;D項，P右移，電流總電路變大，電流表示數變小，而電壓表因被短路示數始終為零，錯誤。

解題點評：分析電路參數主要包括兩種類型;根據電路圖進行分析;根據實物圖進行分析;分析該類題型的主要理論依據為歐姆定律，因此需要根據題意判斷電學元件的串并聯關系，運用串并聯電路的相關規律、歐姆定律以及所學的電學計算公式進行分析。

題型二：電路故障判斷

如圖2所示的電路中，電源電壓保持不變，將S閉合，電路正常工作一段時間后，燈泡熄滅。若電路中僅有一處故障且只發生在燈L和電阻R上，L和R置互換后，以下說法正確的是（ ）

A.若R短路，則兩電表的指針均無偏轉

B.若R斷路，則兩電表均發生偏轉

C.若L短路，則兩電表指針均發生偏轉

D.若L斷路，則兩電表的指針均無偏轉

根據題干描述，解答該題需要采用假設法。假設燈L短路，R正常兩者互換后，電壓表測量的是電源電壓，電路正常，電壓表和電流表均會發生偏轉;若L斷路，R正常，兩者位置互換后，電路未聯通，兩表均不會發生偏轉;若R短路，L正常，兩者互換后，兩表均會發生偏轉。若R斷路，L正常，兩者互換后則電流表無示數，電壓表會發生偏轉。綜上可知，CD兩項描述正確。

解題點評：判斷電路故障時應掌握短路與斷路間的區別，其中干路不能短路否則容易燒壞電學元件;如斷路發生在支路則該支路無電流通過。斷路發生在干路則電路為開路。判斷電路故障的一般思路為：先認真審題，找到電路中的反?，F象（如燈泡不發光，電表無示數），而后認真分析發生故障的位置與整個電路之間的關系（是串聯還是并聯），最后采用假設法進行分析，檢驗假設后的結果與題干描述是否相符以確定故障。

題型三：電路參數計算

如圖3所示電路，電源的電壓為5V且保持不變。R0為5Ω的定值電阻?；瑒幼冏杵鳂擞小?0Ω 1A”字樣，燈L標有“3V 1.2W”字樣，電壓表量程為0～3V。（忽略燈絲電阻變化，且各元件均能正常工作）。

求：（1）閉合S1，S2接b，燈泡能正常發光時，滑動變阻器接入的電阻值;

（2）滑動變阻器保持（1）中的阻值不變，閉合S1，S2接a時，R0的電功率;

（3）閉合S1，S2接a，R0的最小電功率。

對于問題（1）由燈L的額定電壓和額定功率可知，I=PU=1.2W3V=0.4A，燈泡的電阻R=UI=3V0.4A=7.5Ω。觀察電路可知此時L和R串聯，設變阻器接入的電阻為Rx，則I（R+Rx）=U0，U0=5V，代入解得Rx=5Ω;對于問題（2）求R0的電功率需要求解出通過其的電流，設為I0，此時R0和R串聯，則I0（R0+Rx）=U0，代入數據解得I0=0.5A，則其電功率P0=I02R0=1.25W;問題（3）要想R0的電功率最小，由P=U2R可知，只需R0兩端的電壓最小，而此時R0和滑動變阻器R串聯，因此，R上分得的電壓應達到電壓表的最大量程，即，3V，此時，R0兩端的電壓Umin=5V-3V=2V，因為滑動變阻器的額定電流為1A，此時并不燒壞，因此，R0的最小電功率Pmin=U2minR0=0.8W。

解題點評：計算電路中的相關參數時既要能夠靈活運用歐姆定律，又要搞清楚不同電功率計算公式之間的區別與聯系。其中計算電功率的計算公式有：P=U2R;P=I2R;P=UI，三個公式都可用于計算純電阻的電功率。但如果電學元件并非純電阻，計算其電功率時只能使用P=UI。

題型四：電學探究實驗

在探究電流與電阻關系實驗中，在電池盒中裝入兩節新電池，并按電路連接好實物電路圖，如圖4所示。同時將阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω三個定值電阻接入到電路中進行了相關的調節與測量。其中滑動變阻器的規格為“20Ω 2A”。

（1）開關閉合前應將滑動變阻器的滑片置于最 ? 端（填寫“左”或“右”）;

（2）估算電流表應選擇 ? A的量程較為合適;

（3）開關閉合后發現電流表示數為0，而電壓表示數約為3V，則可能出現的原因是 ? （電表和導線連接完好）;

（4）故障排除后，根據實驗畫出如圖5所示的圖像，則在實驗中需控制定值電阻兩端的電壓為 ? V不變;若要完成實驗，定值電阻兩端的電壓最小能控制到 ? V;

（5）由圖像可得出的結論是 ? 。

根據實物連接圖可知當滑動變阻器的滑片處于最右端時其電阻最大。選擇電流表時不能超過其最大量程，兩節干電池的電壓約為3V，最小的定值電阻為5Ω，電路中的最大電流為I=3V/5Ω=0.6A，因此電流表應選擇0～0.6A的量程。電壓表測量的是定值電阻兩端的電壓，當其斷路時測量的是電源電壓;由圖5可知，縱橫坐標的乘積為定值電阻兩端電壓，則U=10Ω×0.2A=2V。將三個定值電阻分別代入計算得出，選擇20Ω的定值電阻，可將最小電壓控制到1.5V。由圖像可以看出當導體的兩端電壓一定時，通過其的電流和電阻成反比。

解題點評：電學實驗是初中電學部分的難點知識。分析電學實驗時需要能夠滿足題意要求，又要遵守安全原則，即，選擇電子元件時進行適當的計算，避免超過其額定參數，防止燒壞電學元件。同時，遇到圖像相關的問題時應搞清楚圖像縱橫坐標表示的含義，必要情況下運用相關的數學知識進行分析。

總之，初中物理電學部分主要包括以上四種題型。教學中為使學生牢固的掌握上述四種種題型的解題思路，做到以不變應萬變，應引導學生牢固掌握，深入理解基礎知識。同時，通過相關例題的講解，鼓勵學生做好解題的總結，明確不同題型考查的知識點、設問規律、破題技巧等。另外要求學生在學習中養成良好的習慣，注重多與其他學生交流解題心得，借鑒他人的解題技巧。

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（作者單位：山東青島西海岸新區第六初級中學）