周 翔
(江苏省如皋市如皋经济技术开发区袁桥初级中学 226500)
电学是初中考试的必考内容,由于涉及到大量具有紧密联系的概念,题型灵活多变,综合性强,深受命题人的青睐.但是由于相关类型题具有很强综合性,对他们思维能力等具有较高要求,如果学生无法掌握必要的解题思路,就非常容易使学生陷入解题瓶颈,强化相关解题思路的传授对提高学生电学问题解题能力具有重要的意义.
在中考物理科目考试中,电表变化类的电学类型题也是比较常见的一种类型,主要是考查初中生分析动态电路变化以及使用各类电表实际能力的情况,也是中考物理科目考试的热点,需要使学生掌握必要的解题思路.针对该种类型题,常见的表现在如下几类:
(1)变阻器划片在串并联电路中移动引起的电表示数改变.
(2)开关断开与闭合在串并联电路中引起的电表示数改变.针对该种类型的电学题目,实际求解中需要先仔细地分析电路的构成情况,确定其中电表示数测定值,之后利用欧姆定律分析电路变化后引起的电表示数改变情况.
例1如图1,在闭合电路开关后,如果将滑动变阻器的划片P向右侧移动,那么可知( ).
图1
A.电压表的示数相应变大,电流表的示数相应变小
B.电压表和电流表的示数都相应变小
C.电压表的示数相应变小,电流表的示数相应变大
D. 电压表和电流表的示数都相应变大
解析在求解该问题期间,教师需要引导学生先仔细分析电路,发现其中电流表可以看作是短路,其和R之间保持串联.由于滑动变阻器的电阻与串联分压之间呈现为正比关系,所以根据欧姆定律可知P在向右侧移动的时候,电压表数值变大,而电流表示数相应变小,故该道题正确答案为选项A.
电学计算类题型是初中物理教学中重要的一类题型,常常被当作初中考试的压轴题出现,是初中生需要掌握解题技巧与思路的一类电学基本题型.归结起来,该种类型的物理题目及其解题思路主要包括如下几种:
1.考查基本公式类型题.该种类型题一般比较简单,主要考查学生是否掌握了一些基本电学公式及其变式公式,实际的题目求解中只需要学生灵活地利用电功率公式和欧姆定律公式即可达到题目求解的目的.
例2现有一个电压等级为3V的简易电路,其中接入一个小灯泡,且已知通过其的电流值为0.5A,试求该小灯泡的电阻值?
解析该公式是考核学生掌握欧姆定律公式的情况,只需要利用相应的公式即可求解问题,即:I灯泡=U/R=3V/0.5A=6Ω.
例3现有某一家用电器,其中通入的电流为0.3A,试求该家用电器的电功率?
解析该道题目主要考核学生掌握电功率计算公式的情况,只需要学生掌握该公式即可利用P=UI进行求解,最终可得P家用电器=220V×0.3A=66W.
由此可见,针对上述电学类型的电学计算题,只需要使学生牢固掌握一些基本的计算公式即可,如U=IR(I=U/R、R-U/I)、P=IU等.
2.考查额定电压/功率的类型题.针对该种类型的电学计算题,相应的计算难度比较大,需要学生可以熟练地转换与计算实际功率/电压、额定功率/电压等相关指标,配合诸多计算公式的应用以及电路的综合性分析,可以顺利地解决相应的问题.
例4某学生到超市购买家用洗衣机,发现其中某台洗衣机的标牌上标有“220V,484W”,试求该台家用洗衣机在200V这一实际电压工作下的功率?
解析该道电学类型题的求解比较复杂,需要学生搞清楚额定状态与实际状态下的不同计算公式,其中问题解决的核心是这台洗衣机在不同状态下的电阻值不变,所以只需要根据标牌额定状态求解出实际的电阻值,之后再求解其在实际状态下的功率值即可.
解由P=(U·U)/R,可得R洗衣机=(U额·U额)/P额=(220×220)/484=100Ω,P实-(200·200)/100=400W.
3.考查串并联电路分析的综合计算类型题.该种电学类型题具有很强的综合性与繁杂性,需要学生运用比较多的物理知识,同时还要求他们仔细地分析电路的串并联情况,配合电学用表的测定情况以及电功率等计算公式,最终达到求解问题的目的.这种类型的电学题目是中考物理学科考试的重难点,需要学生熟练掌握和运用正确的解题思路.
例5如图2,已知电路中电阻R1和R2的阻值分别为3Ω和6Ω,电流表A的测定值为0.6A,试求电流表A1的对应数值?
图2
解析该道物理题是一种并联电路,其中涉及到电表测定示数,需要学生搞清楚并联电路的基本特性,之后配合欧姆定律计算公式的应用,就可以快速解决该道题目.
解根据图2所示电路的构成特性,可知电流表A测定的是电阻R1和R2的电流总和,而电流表A1则主要测定的是电阻R1的电流值,所以可知:1/R总=1/R1+1/R2=1/3+1/6=1/2,U1=U=IR总=0.6×2=1.2V,所以可知:I1=1.2/3=0.4A.
总之,电表变化类题型和电学计算类题型都是电学基本题型.针对这些类型题,学生可以按照“分析电路的基本构成情况→灵活运用欧姆定律以及基本电学计算公式→求解问题”的解题思路,采取恰当解题方法,力求最大程度提升自己解决电学基本题的能力.