初中物理电学计算题典型错解及分析

杨胜强

（德江县煎茶中学 贵州 铜仁 565209）

教师在教学过程中为了检查教学所达到的效果，学生对知识的掌握程度，同时为考查学生分析问题和解决问题的能力，因而会设计一些练习题，通过学生的演算让教师知道教学过程中还存在哪些问题.特别是初中电学方面，在设计电学训练题时，有些题目的已知条件并不明显给出，而是隐藏在其中，求解这类问题的关键在于要学生挖掘其中的隐含条件，而这些隐含条件可从物理现象、关键用语等已知条件中挖掘.只有找出这些隐含条件，理解题目的意思，才能完成题目的求解.下面以人教版（教育部2013年审定）九年级物理全一册，第十七章“欧姆定律”，第4节“欧姆定律在串、并联电路中的应用”课后“动手动脑学物理”栏目中第3道题（课本第85页）作一个简单分析.

【题目】有一个40Ω的电阻，允许通过的最大电流是0.2A.若将它接在20V的电源上，该电阻能正常工作吗？为使其正常工作，应串连一个多大的电阻？

笔者在讲完这一节的内容后，对本章所讲的内容先让学生自已小结，概括了本章的知识结构，强调了本章学习应掌握的知道点以及解题时要注意的问题，然后安排了这一道题为课后作业中的一项，要求学生独立完成.结果笔者在批阅学生作业的过程中发现好多学生都出现了不同的问题，经过对本次作业的分析，笔者对学生的作业中错解作出了归类（从学生作业中抽出有代表性的作业），大致分为以下几类.

一类错解

因为该电流0.5A＞0.2A，所以这个40Ω的电阻不能正常工作.

结果表明，为使其正常工作，应串连一个66.7 Ω的电阻.

此类错解的学生，对解答的过程思路基本上是正确的，但对题中给出的解题条件没有理解清楚.其中

这一步学生的思路是从将电压全部加在阻值为40Ω的电阻上得到通过的电流为0.5A大大超过了允许通过的电流从而判断此电阻不能正常工作.后面在判断要串联一个多大的电阻时，由公式

这一计算过程中就出现了问题，公式中I代为（0.5A－0.2A）就错了，这是因为没有理解所串联的电阻是用来分担电压而不是分担电流，在两个电阻串联时，不可能一个电阻上通过的电流为0.2A，另一个电阻上通过的电流为0.3A.没有理解“串联电路中各处电流是相等的”这一规律.因为要阻值为40Ω的电阻能正常工作，能过它们的电流不能超过0.2A，不可能一个允许通过0.2A的电流，而另一与之串联的电阻会分担0.3A的电流.所以出现此错解.

二类错解

解：根据欧姆定律

因为0.5A＞0.2A，所以这个40Ω的电阻工作不正常.

这就是说，为使其正常工作，应串连一个100Ω的电阻.

出现此类错解的学生，与一类错解的学生在分析阻值为40Ω的电阻能能否正常工作思路完全一样，笔者认为没有多大问题.后面对要怎样解决让阻值为40Ω的电阻能正常工作的办法根本没有谈到，这类学生就是对题的意思没有完全搞清楚，是在糊里糊涂地作题.这是好多学生在解题时经常犯的毛病，也是教学过程的难点.对于后面的计算由公式

计算出电阻的大小后就答：为使其正常工作，应串连一个100Ω的电阻.这同样是对题意没有完全理解，没有想到这样计算出来的是阻值为40Ω的电阻与所要串联的电阻的总电阻！还要根据串联电路中电阻的关系：串联电路的总电阻等各串联电阻的阻值之和.还应该有一步

R串＝R总－R1＝100Ω－40Ω＝60Ω

因此，为使其正常工作，应串连一个60Ω的电阻.这样才算正确.

三类错解

又因为0.5A＞0.2A，所以该电阻不能正常工作.

正如以上结果，为使其正常工作，应串连一个40Ω的电阻.

出现此类错解的学生，与一类错解的学生在分析阻值为40Ω的电阻能否正常工作思路完全一样，且谈到了该电阻不能正常工作，笔者认为这一步没有多大问题.但后面对要怎样解决让阻值为40Ω的电阻能正常工作的办法根本没有谈到，这又是对题意没有看清的根源，这一怪像是现在大多数学生的老毛病.这说明我们在教学过程中要加强学生这方面的训练，不可掉以轻心.接下来的解题过程中学生也分析到了要阻值为40Ω的电阻能正常工作，这个电阻上允许加的电压为多少.由

即该电阻正常工作时两端只能加8V电压，这里边分析完全正确.又从

的计算中可以看出学生写出了

说明知道了所串联的电阻要分担12V的电压，但从

看到学生理解的是通过所串联电阻的电流为

这一步就完全错了，所串联的电阻和阻值为40Ω的电阻上允许通过的电流只能是0.2A，怎么会有0.3 A的电流通过所串联的电阻？这是学生对串联的电阻所起的作用根本没有理解所造成的.通过这一类错解让我们在以后的教学中，特别是在电学计算的过程中对题意的理解犹为重要.

通过以上对学生出现错解的分析，笔者深感问题的严重性，对于已经是初三的学生了，在解题时怎样分析，怎样运用所学的知识这些基本技能还有待大大的提高，这也给我们今后的教学敲响了警钟，对学生解题思维能力的培养不可忽视.所以，我们在教学过程中对学生答题的训练要有序进行.对此题笔者认为在给出正确解答前应作如下的分析.

（1）弄清此题考查的知识点.欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律.

（2）知道此题所属专题.应用题；电路和欧姆定律.

（3）分析.根据欧姆定律求出电阻两端允许所加的最大电压，电源的电压大于电阻两端允许所加的最大电压，根据串联分压特点可知应串联一个电阻分压，根据串联电路的电压特点求出电阻两端分得的最小电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的最小阻值.

（4）解：由U＝IR可得，电阻两端允许所加的最大电压

因8V＜20V，所以，根据串联电路的分压特点可知，应串联一个电阻R2分压，因串联电路的总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻R2两端的最小电压

因串联电路中各处的电流相等，所以，串联电阻的最小阻值

（5）应串联一电阻；阻值为60Ω.

（6）反思.本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据串联电路的分压特点可知，要使电阻正常工作需要串联另一个电阻.

即使学生在平时作业时，有些过程不必写在作业本上，但写作业之前对这一系列思路、思考、分析，笔者认为必须进行.这样才能让学生学好应该学到的知识，对学生能力的提高才会帮助，学生的综合素质才会得到提高.所以，教学非同寻常，道路慢长，艰难险阻，对象又是动态，难有规律可循，教学成果见效慢、周期长，我们每一位教师面临着较大的挑战，在教学过程中只有做好每项工作，哪怕尽管是细小的工作，才有可能得到社会的认可.关键是要教会学生怎样学习，怎样提高学生学习的积极性，把学生学到的知识运用到实践中解决具体的问题，把学生的潜力挖掘出来，这是教育赋予我们每一位一线教学工作者的责任.