初中物理电路常见考查题型及解题思路

2023-10-25 07:43黄娟
数理天地(初中版) 2023年20期
关键词:解题技巧初中物理电路

黄娟

【摘要】电路是初中物理的重点考查内容,涉及选择、填空、实验等各个题型,不同类型的电路问题有着各自的特点和解题思路,也是学生在学习过程中需要注意的部分.本文主要总结和分析三种不同类型的电路问题,帮助学生理清思路,提高解题效率.

【关键词】初中物理;电路;解题技巧

1 电路设计问题

电路设计问题要明确每一项控件所处的位置,包括开关;分析电路组成结构是并联还是串联是最关键的一步;再者是明确电压表、电流表接入需要遵守的原则.选择和解答题形式最为常见,具体解题思路和步骤如下例题所示.

例1 智能锁逐步出现在大众视野内,智能锁支持指纹与密码两种方式认证开门,密码正确时相当于开关S1闭合,指纹符合时相当于开关S2闭合,开门由电动机完成,则下列符合智能锁电路设计的是()

分析 首先,要分析题意大致的电路组成结构,可知两个开关应在不同的支路构成并联电路,其次,分析电动机的位置,即可得到具体的电路图和对应选项.

解 根据题意,指纹和密码都能开锁,故电动机应在干路上,开关S1和开关S2分别并联,只有选项(B)符合题意.

2 电表判断问题

电表的判断问题主要是给出未知控件具体位置,要求学生根据已知电路猜测电表的类型的题目均比较常见.求解这类问题,主要在于把握电表的使用规则,牢记电压表约等于“短路”状态,电流表约等于“断路”状态,解答问题会更加顺畅.

例2 如图1所示的电路中,若在闭合开关S后,两只灯泡都能发光,應在甲、乙两处连接的元件是()

(A)甲是电压表,乙是电池.

(B)甲是电池,乙是电流表.

(C)甲是电流表,乙是电池.

(D)甲是电压表,乙是电流表.

分析 按照选项分别将假设情况代入电路中,分析电路是否正常运行,即可找到正确答案,其中电压表和电流表的本质状态是解答问题的关键.

解 (A)如果甲是电压表,乙是电池,则甲与L1串联,L1相当于断路不发光,故选项(A)不符合题意;

(B)如果甲是电池,乙是电流表,则乙会将L2短路,L2不发光,故选项(B)不符合题意;

(C)如果甲是电流表,乙是电池,两灯泡并联,甲电流表与灯泡L1串联,闭合开关后,两灯泡都能发光,故选项(C)符合题意;

(D)如果甲是电压表,乙是电流表,图中没有电源,两灯泡不可能发光,故选项(D)不符合题意,

综上,正确答案为选项(C).

3 动态电路问题

能够改变电路元件的相关问题被称为动态的电路问题,解答题形式比较常见,解题的关键在于化动为静,即将问题转化为临界情况的电路,从而列式求解.动态电路问题综合性较强,对学生能力要求较高,也是学生需要攻克的难关.

例3 在图3所示的电路中,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,定值电阻R0=16Ω,滑动变阻器R的最大电阻值为100Ω,只闭合S1,滑动滑片P使变阻器RaP=1/5R,此时电压表示数为10V.若电源电压不变,不计灯丝电阻随温度的变化,求:

(1)小灯泡的电阻;

(2)电源电压;

(3)只闭合S2,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,求电路消耗的总功率范围.

分析 分析第三问的电功率范围,应结合题意将动态的电路转化为两种临界情况:不超过电压表最大示数和不超过电灯额定功率,分别分析两个对应静态电路的电流和电压,即可得到具体范围.

解  (1)12Ω;(2)18V;

(3)已知小灯泡的电阻为RL=12Ω,

当灯泡两端电压为额定电压6V时,

此时滑动变阻器两端电压为18V-6V=12V,

此时滑动变阻器接入阻值最小,

当电压表示数最大为15V时,

此时滑动变阻接入阻值最大,

故滑动变阻器接入电路的阻值范围为

可知电路电功率范围为

故只闭合S2,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,电路消耗电功率范围是4.5~9W.

4 结语

不同类型的电路问题有不同考查形式和特点,也具有对应的不同的解题思路.电路设计问题解答在于大框架下填补电路元件,电表问题需要牢记不同的使用规则,动态电路问题则更加综合,需要分情况讨论和解题.尽可能掌握更多类型的电路问题,能够帮助学生加深对电路的理解,从而获得更高的分数.

参考文献:

[1]李铎.初中物理电路综合题解题思路分析[J].数理化解题研究,2022(05):94-96.

[2]陶立新.初中物理电路题的解题思路探讨[J].中国校外教育,2018(26):91-92.

[3]张圣红.初中物理动态电路试题分类解析[J].中学物理教学参考,2022,51(10):67-70.

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