初中物理电学的解题方法

郭易芬

【摘要】电学知识是初中物理教学中的一项重要内容，大多都是基础性知识，但是电学类的题目与其它知识点的试题相比比较抽象，对学生的逻辑思维能力要求较高.在初中物理电学解题教学中，教师需带领学生学习一些常用的解题方法，帮助他们掌握相关解题技巧.基于此，本文针对初中物理电学的解题方法进行深入分析，同时罗列部分解题实例以供参考.

【关键词】初中物理;物理电学;解题方法

在初中物理知识体系中，电学知识涉及到的知识点较多，包括：电路、电流、电压、电阻、电功率等，还有不少公式与定律，教师在平常教学中需帮助学生掌握基本的电学规律，为解题实践做铺垫，而讲解解题方法时，要着重培养他们的逻辑思维能力，使其通过认真审题深入理解电学问题的本质，让学生形成正确的解题思路，推动他们准确、高效的解题.

1 运用极值法解答电学题目

例题 如下图图1所示，电路中有两个电阻是串联关系，其中R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，把开关S1接通后，让滑动变阻器R2的滑片在某一部分区间进行来回滑动，在这一过程中，电流表的示数变化范围是2A至5A，求电源电压的大小，以及定值电阻R1的阻值.

解题过程

处理这一带有滑动变阻器类的电学问题时可以使用极值法，由于在该题电路中，电压表所测量的电压是滑动变阻器两端的电压，示数最小时就表示滑动变阻器的滑片在最左端，这时电路中接入的电阻最小，而电流最大，列出式子U=5+5×R1①;反之列出式子U=8+2×R1②;将两个式子联立起来得到一个二元一次方程组，解得U=10V;R1=1Ω，所以说该电路中的电源电压是10V，定值电阻的阻值R1是1Ω.

解题点评 当电学问题中带有滑动变阻器时，教师可以提醒学生运用极值法解题，并根据其它电学知识列出式子，确定好题目中量的变化与关系，让他们更好的分析与解答题目.

2 采用比例法解答电学题目

例题 如下图图2所示，有一段电阻丝，a、b、c是上面的三个点，如果把这个电阻丝全部接入到一个电路之中，测出功率为15W，而只接入ab这一段时，功率则为60W，那么只接bc这一段时，功率为多大？

解题过程

因为题目中提供的是电阻丝的功率大小，而是在同一个电路中接入该电阻丝的不同部分，如果采用一般方法解题过程比较繁琐，容易出现错误，因此可以根据公式 P=UI→P=U2R，即 R=U2P，然后通过比例能够有效解题.根据Rac=Rab+Rbc→U2Pac=U2Pab+U2Pbc→U215=U260+U2Pbc→Pbc=20W，即该段的功率是20W.

解题点评 电学问题通常会提供电路中部分物理量之间的关系，教师可指导学生采用比例法处理这类题目，把运算过程变得简单化，使其快速解题，有效降低他们出现错误的几率.

3 运用方程法解答电学题目

例题 如下图图3所示，在这一电路中，当断开开关S1时，这个电路的总功率大小为6W，而闭合开关S1时，电流表上面的示数变大0.5A，这时该电路的总功率大小为9W，如果把电源的内阻忽略掉，那么两个定值电阻R1和R2的阻值分别是多大？电源的电压是多大？

解题过程

当断开开关S1时，只有电阻R1接入到这一电路中，此时可以得到方程：P=U2R1，即为U2R1=6;当闭合开关S1时，R1与R2这两个电阻均接入到该电路中，形式是并联，因为电源的电压大小没有发生变化，那么能够得到方程U2R1+U2R2=9;并联电路中的电流特点可以判断出电流表示数变大的原因是通过电阻R2半部分的电流，即为U2R2=0.5，此时能够清晰的知道所求未知量.当闭合开关S1时，P1=U2R1=6，当开关S1闭合时，P2=U2R1+U2R2=9，UR2=I2=0.5，把题目中给出的数据代入后联立，解之得，U=6V，R1=6Ω，R2=12Ω，即为R1的阻值是6Ω，R2的阻值是12Ω，电源的电压是6V.

解题点评 对于本题中的复杂电路来说，学生可以结合电路的特点及各个量之间的关系设立方程或者方程组，将复杂的电路问题简化成几个简单的电路问题，促进他们快速解决问题.

4 用欧姆定律解答电学题目

例题 如下图图4所示，在这一电路中，电源的电压一直是6V不发生变化，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，当闭合开关S，在滑片P从a端向中点c处进行移动时，电压表上面的示数有什么变化？电流表呢？当滑片P移动到点c时，通过Rac的电流是多大？

解题过程

电压表在测量电源两端的电压，当滑动变阻器上面的滑片P发生移动时，不会导致电压表的示数发生变化，但是当滑片P由a端往中点c处滑动过程中，电路中接入电阻在慢慢变小，结合欧姆定律原理得知，当电路中的电阻变小，电流就会变大，所以电流表的示数在慢慢变大，而结合本题中的电路图分析可知，发现滑动变阻器中ac段4的电阻被滑片P的连线和a相连的导线短路，这说明不会有电流产生，电流表上面的示数为0.综合来说，当滑动变阻器上面的滑片P由a端向中点c处移动过程中，电压表的示数不变，电流表的示数慢慢增大;当滑片P移动到点c时，通过Rac的电流为0.

解题点评 在本道题目中，由于没有出现关于功率的信息，学生只需结合欧姆定律相关知识，且理解滑动变阻器的特点与原理，将能够轻松的将问题解答出来，省去大量计算过程.

5 巧用假设法解答电学题目

例题 当开关S闭合時电路能够正常运行，经过一段时间以后小灯泡L熄灭，通过检测发现电路中只有一个地方发生故障，且确定在电阻R或者是小灯泡L上面，现在将一个电压表并联在小灯泡L的两端，将会出现什么情况（）.

A、假如电压表上面有示数存在，就表明是小灯泡L断路

B、假如电压表上面有示数存在，就表明电阻R可能短路

C、假如电压表上面不存在示数，就表明是小灯泡L短路

D、假如电压表上面不存在示数，就表明是电阻R断路

解题过程

针对选项A来说，如果小灯泡L断路，那么整个电路就会出现断路情况，小灯泡熄灭，电压表上面存在示数，故该选项是正确的;针对选项B，假如电阻R短路，灯泡L发光，这与题意符合，所以该选项是错误的;对于选项C，假如灯泡L短路，灯泡不会亮，由于电压表测量的是导线的电压，故针对选项A来说，如果小灯泡L断路，那么整个电路就会出现断路情况，小灯泡熄灭，电压表上面没有示数，现象也一样;针对选项D，假如电阻R断路，灯泡L断路，此时小灯泡L熄灭，由于电压表测量的是电源的电压，有示数存在，不过当小灯泡L短路时，同样会出现这样的现象;所以正确答案是选项A.

解题点评 处理这类电路故障类的电学问题时，学生可采用假设法，对各个选项中的内容假设存在，然后向题目中的已知条件或者相关电学原理推理，根据是否存在冲突判定正误.

6 关注电路变化解答电学题

例题 如下图图6所示，小灯泡上面的参数是“6V，3W”，电源电源为9V，定值电阻R2的阻值为12Ω，只有闭合开关S1、断开开关S2时，小灯泡才能够正常发光，那么电阻R1的阻值是多大？当开关S2闭合、S1断开时，小灯泡的功率是多大？

解题过程

假如只闭合开关S1时，等效电路如图7所示，这时小灯泡刚好会正常发光，可以得到UL=U额=6V，PL=P额=3W，由此可以得到IL=I额=P额/U额=3W/6V=0.5A，RL=U额/I额=6V/0.5A=12Ω.又因为U=9V，UL=6V，据此能够得到UR1=U-UL=3V，因为IR1=IL=0.5A，所以R1=UR1/IR1=3V/0.5A=6Ω.

如果只闭合开关S2，等效电路如图8所示，根据题能得到RL=R2=12Ω，所以UL=UR2=U/2=4.5V，这时小灯泡的实际功率是P实=U2L/RL=1.69W.所以说电阻R1的阻值是6Ω，当开关S2闭合、S1断开时，小灯泡的功率大小为1.69W.

解题点评 本题的特殊之处在于通过操作开关让电路发生变化，学生在解题时需把握好小灯泡额定功率这一关键信息，并结合电路变化特点，及欧姆定律相关知识就能顺利解题.

7 结语

总而言之，在初中物理电学问题解题教学活动中，由于有关电学知识多而杂，教师应该结合学生的实际情况进行设计与开展，高度重视解题方法的讲解，使其在最短时间内找到问题的切入点，确定解决问题的思路与方式，帮助他们掌握不同类型电学试题的解题窍门，让学生能够结合具体题目灵活选用各种有效的解题方法，不断提升他们的物理解题水平.

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