初中物理電學的解題方法

郭易芬

【摘要】電學知識是初中物理教學中的一項重要內容，大多都是基礎性知識，但是電學類的題目與其它知識點的試題相比比較抽象，對學生的邏輯思維能力要求較高.在初中物理電學解題教學中，教師需帶領學生學習一些常用的解題方法，幫助他們掌握相關解題技巧.基于此，本文針對初中物理電學的解題方法進行深入分析，同時羅列部分解題實例以供參考.

【關鍵詞】初中物理;物理電學;解題方法

在初中物理知識體系中，電學知識涉及到的知識點較多，包括：電路、電流、電壓、電阻、電功率等，還有不少公式與定律，教師在平常教學中需幫助學生掌握基本的電學規律，為解題實踐做鋪墊，而講解解題方法時，要著重培養他們的邏輯思維能力，使其通過認真審題深入理解電學問題的本質，讓學生形成正確的解題思路，推動他們準確、高效的解題.

1 運用極值法解答電學題目

例題 如下圖圖1所示，電路中有兩個電阻是串聯關系，其中R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，把開關S1接通后，讓滑動變阻器R2的滑片在某一部分區間進行來回滑動，在這一過程中，電流表的示數變化范圍是2A至5A，求電源電壓的大小，以及定值電阻R1的阻值.

解題過程

處理這一帶有滑動變阻器類的電學問題時可以使用極值法，由于在該題電路中，電壓表所測量的電壓是滑動變阻器兩端的電壓，示數最小時就表示滑動變阻器的滑片在最左端，這時電路中接入的電阻最小，而電流最大，列出式子U=5+5×R1①;反之列出式子U=8+2×R1②;將兩個式子聯立起來得到一個二元一次方程組，解得U=10V;R1=1Ω，所以說該電路中的電源電壓是10V，定值電阻的阻值R1是1Ω.

解題點評 當電學問題中帶有滑動變阻器時，教師可以提醒學生運用極值法解題，并根據其它電學知識列出式子，確定好題目中量的變化與關系，讓他們更好的分析與解答題目.

2 采用比例法解答電學題目

例題 如下圖圖2所示，有一段電阻絲，a、b、c是上面的三個點，如果把這個電阻絲全部接入到一個電路之中，測出功率為15W，而只接入ab這一段時，功率則為60W，那么只接bc這一段時，功率為多大？

解題過程

因為題目中提供的是電阻絲的功率大小，而是在同一個電路中接入該電阻絲的不同部分，如果采用一般方法解題過程比較繁瑣，容易出現錯誤，因此可以根據公式 P=UI→P=U2R，即 R=U2P，然后通過比例能夠有效解題.根據Rac=Rab+Rbc→U2Pac=U2Pab+U2Pbc→U215=U260+U2Pbc→Pbc=20W，即該段的功率是20W.

解題點評 電學問題通常會提供電路中部分物理量之間的關系，教師可指導學生采用比例法處理這類題目，把運算過程變得簡單化，使其快速解題，有效降低他們出現錯誤的幾率.

3 運用方程法解答電學題目

例題 如下圖圖3所示，在這一電路中，當斷開開關S1時，這個電路的總功率大小為6W，而閉合開關S1時，電流表上面的示數變大0.5A，這時該電路的總功率大小為9W，如果把電源的內阻忽略掉，那么兩個定值電阻R1和R2的阻值分別是多大？電源的電壓是多大？

解題過程

當斷開開關S1時，只有電阻R1接入到這一電路中，此時可以得到方程：P=U2R1，即為U2R1=6;當閉合開關S1時，R1與R2這兩個電阻均接入到該電路中，形式是并聯，因為電源的電壓大小沒有發生變化，那么能夠得到方程U2R1+U2R2=9;并聯電路中的電流特點可以判斷出電流表示數變大的原因是通過電阻R2半部分的電流，即為U2R2=0.5，此時能夠清晰的知道所求未知量.當閉合開關S1時，P1=U2R1=6，當開關S1閉合時，P2=U2R1+U2R2=9，UR2=I2=0.5，把題目中給出的數據代入后聯立，解之得，U=6V，R1=6Ω，R2=12Ω，即為R1的阻值是6Ω，R2的阻值是12Ω，電源的電壓是6V.

解題點評 對于本題中的復雜電路來說，學生可以結合電路的特點及各個量之間的關系設立方程或者方程組，將復雜的電路問題簡化成幾個簡單的電路問題，促進他們快速解決問題.

4 用歐姆定律解答電學題目

例題 如下圖圖4所示，在這一電路中，電源的電壓一直是6V不發生變化，滑動變阻器的最大阻值為30Ω，當閉合開關S，在滑片P從a端向中點c處進行移動時，電壓表上面的示數有什么變化？電流表呢？當滑片P移動到點c時，通過Rac的電流是多大？

解題過程

電壓表在測量電源兩端的電壓，當滑動變阻器上面的滑片P發生移動時，不會導致電壓表的示數發生變化，但是當滑片P由a端往中點c處滑動過程中，電路中接入電阻在慢慢變小，結合歐姆定律原理得知，當電路中的電阻變小，電流就會變大，所以電流表的示數在慢慢變大，而結合本題中的電路圖分析可知，發現滑動變阻器中ac段4的電阻被滑片P的連線和a相連的導線短路，這說明不會有電流產生，電流表上面的示數為0.綜合來說，當滑動變阻器上面的滑片P由a端向中點c處移動過程中，電壓表的示數不變，電流表的示數慢慢增大;當滑片P移動到點c時，通過Rac的電流為0.

解題點評 在本道題目中，由于沒有出現關于功率的信息，學生只需結合歐姆定律相關知識，且理解滑動變阻器的特點與原理，將能夠輕松的將問題解答出來，省去大量計算過程.

5 巧用假設法解答電學題目

例題 當開關S閉合時電路能夠正常運行，經過一段時間以后小燈泡L熄滅，通過檢測發現電路中只有一個地方發生故障，且確定在電阻R或者是小燈泡L上面，現在將一個電壓表并聯在小燈泡L的兩端，將會出現什么情況（）.

A、假如電壓表上面有示數存在，就表明是小燈泡L斷路

B、假如電壓表上面有示數存在，就表明電阻R可能短路

C、假如電壓表上面不存在示數，就表明是小燈泡L短路

D、假如電壓表上面不存在示數，就表明是電阻R斷路

解題過程

針對選項A來說，如果小燈泡L斷路，那么整個電路就會出現斷路情況，小燈泡熄滅，電壓表上面存在示數，故該選項是正確的;針對選項B，假如電阻R短路，燈泡L發光，這與題意符合，所以該選項是錯誤的;對于選項C，假如燈泡L短路，燈泡不會亮，由于電壓表測量的是導線的電壓，故針對選項A來說，如果小燈泡L斷路，那么整個電路就會出現斷路情況，小燈泡熄滅，電壓表上面沒有示數，現象也一樣;針對選項D，假如電阻R斷路，燈泡L斷路，此時小燈泡L熄滅，由于電壓表測量的是電源的電壓，有示數存在，不過當小燈泡L短路時，同樣會出現這樣的現象;所以正確答案是選項A.

解題點評 處理這類電路故障類的電學問題時，學生可采用假設法，對各個選項中的內容假設存在，然后向題目中的已知條件或者相關電學原理推理，根據是否存在沖突判定正誤.

6 關注電路變化解答電學題

例題 如下圖圖6所示，小燈泡上面的參數是“6V，3W”，電源電源為9V，定值電阻R2的阻值為12Ω，只有閉合開關S1、斷開開關S2時，小燈泡才能夠正常發光，那么電阻R1的阻值是多大？當開關S2閉合、S1斷開時，小燈泡的功率是多大？

解題過程

假如只閉合開關S1時，等效電路如圖7所示，這時小燈泡剛好會正常發光，可以得到UL=U額=6V，PL=P額=3W，由此可以得到IL=I額=P額/U額=3W/6V=0.5A，RL=U額/I額=6V/0.5A=12Ω.又因為U=9V，UL=6V，據此能夠得到UR1=U-UL=3V，因為IR1=IL=0.5A，所以R1=UR1/IR1=3V/0.5A=6Ω.

如果只閉合開關S2，等效電路如圖8所示，根據題能得到RL=R2=12Ω，所以UL=UR2=U/2=4.5V，這時小燈泡的實際功率是P實=U2L/RL=1.69W.所以說電阻R1的阻值是6Ω，當開關S2閉合、S1斷開時，小燈泡的功率大小為1.69W.

解題點評 本題的特殊之處在于通過操作開關讓電路發生變化，學生在解題時需把握好小燈泡額定功率這一關鍵信息，并結合電路變化特點，及歐姆定律相關知識就能順利解題.

7 結語

總而言之，在初中物理電學問題解題教學活動中，由于有關電學知識多而雜，教師應該結合學生的實際情況進行設計與開展，高度重視解題方法的講解，使其在最短時間內找到問題的切入點，確定解決問題的思路與方式，幫助他們掌握不同類型電學試題的解題竅門，讓學生能夠結合具體題目靈活選用各種有效的解題方法，不斷提升他們的物理解題水平.

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