初中物理电学问题解题方法分析

汪婷

【摘要】电学是初中物理重难点，由于该部分知识抽象概念较多，教师在教学过程中需根据电学知识规律与特征设计课程，再指导学生运用有效方式分析和解决问题，加强知识应用.本文重点分析与电路问题有关解题技巧，望给予相关教育者与工作者以参考.

【关键词】初中物理；电学；解题技巧

物理学科知识集复杂和抽象于一体，题型综合性强且复杂多变，对学生思维和解题能力有较高的要求.其中电学知识是初中物理教学重点，对学生后续学习发挥辅助作用.再加上电学知识与实际生活联系紧密，需要学生在学习中善于归纳总结相关知识并聆听教师讲解，运用所学知识分析和解答试题，提升学习物理自信心与物理综合素养.

1 运用比例法解答问题

例1 如图1所示，有一段电阻丝，a，b，c为上面三个点，若将此电阻丝全部接入一个电路中并测试出功率为15W，只接入ab这一段时，功率则为60W，请问仅接入bc这一段时，功率为多大？

解析 一般电学问题会为学生提供电路中部分物理量间的关系，物理教师可指导学生采用比例法分析和解决问题，简化运算过程，提升解题准确性和效率.此外，学生在解答物理习题时需不断夯实基础知识，活跃思维，深入理解电学知识本质，推动自身高效且准确解题，提升解题自信心.

具体解題步骤如下：基于题目中提供的电阻丝功率大小，以及是在同一电路中接入该电阻丝不同部分，若采用一般解题方式不仅较为繁琐，且较易出错，对此，基于公式P=UI→P=U2R，即R=U2P，再借助比例即可顺利解题.根据Rac=Rab+Rbc→U2Pac=U2Pab+U2Pbc→U215=U260+U2Pbc→Pbc=20W，所以，该段功率为20W.

2 巧用方程法解答问题

例2 如图2所示，断开这一电路中的开关S1时，此电路总功率大小为6W，开关S1闭合时，电流表上示数则变大了0.5A，此时该电路总功率大小为9W，若忽略电源内阻，请问电阻R1与R2阻值为多大？电源电压有多大？

解析 对于初中生而言，上述题目较为复杂抽象，需要结合电路特征及各个量间关系列出方程组或方程，由此一来就将复杂电路问题转至简单电路问题，提升解题效率.

解题步骤如下：开关S1断开后，这一电路中只有电阻R1接入，由此获得方程P=U2R1，即U2R1=6W.开关S1闭合后，R1与R2两个电阻并联.由于电压大小无任何变化，获得方程U2R1+U2R2=9W；根据并联电路电流特征即可明确电流表示数增大的原因与通过电阻R2的部分电流有关，即为UR2=0.5A，此时可获知所求未知量.当开关S1闭合后，P1=U2R1=6W，当开关S1闭合时，P2=U2R1+U2R2=9W，UR2=I2= 0.5A，随后将题目给出的相关数据代入联立方程组解答得出答案，U=6V，R1=6Ω，R2=12Ω，即R1阻值为6Ω，R2阻值为12Ω，电源电压为6V.

3 巧用电路规律解答问题

例3 图3为某物理小组设计的电子身高测量仪电路图，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器R2规格为“15Ω0.3A”，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1=6Ω，为确保电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路阻值范围为（  ）

（A）3～12Ω.   （B）3～15Ω.

（C）9～12Ω. （D）12～15Ω.

解析 电学试题中涵盖很多规律，学生分析和解答上述问题时可明确电路规律，再推理题目中已知条件或相关电学原理，按照是否存在冲突判断对错，此方式可降低解题难度，提升解题效率.

解题步骤如下：简化电路得知R2与R1串联，运用电流表测电流，电压表测R2电压，向下滑动滑片时，R2接入电路阻值减少，电路电流增大，串联电阻越小，分到的电压越小，电压表示数则相对较小.划分为两个静态电路，R2阻值会在电流最大时最小，当电压表示数最大时，R2阻值最大.结合电流电压规律与公式知二求一原则建立电源电压方程求解.

因为电流表最大示数为0.6A，R2允许通过最大电流为0.3A，基于串联电路电流规律和电路保护得知电路中最大电流为0.3A，当I1=0.3A，滑动变阻器接入电路中最小电阻，此时电路总电阻为R总=UI1=4.5V0.3A=15Ω，滑动变阻器接入电路中最小电阻R2min=R总-R1=15Ω-6Ω=9Ω.当电压表示数为U′2=3V，接入电路中的滑动变阻器的阻值最大，R1两端电压U1=U－U′2=4.5V－3V=1.5V，电路中电流I2=U1R1=1.5V6Ω=0.25A，接入电路的滑动变阻器最大阻值为R2max=U2I2=3V0.25A=12Ω.所以，滑动变阻器阻值范围为9～12Ω，（C）选项为正确答案.

4 结语

总之，电学问题复杂且抽象，传统背诵概念和公式方式已不适用于物理解题.学生需要深层次掌握电路知识，归纳总结重难点和常见错题类型，形成系统电学学习体系，由此一来才能游刃有余地面对电学问题，提升解题效率和水平，为后续更高层次物理学习奠定坚实基础.

参考文献：

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