浅谈初中物理电学问题的一般解题步骤

浅谈初中物理电学问题的一般解题步骤

永昌县第六中学余有泽

物理学是通过观察和试验研究为声、光、电、热、力等现象的学科，初中物理教学的主要任务是了解掌握声、光、电、热、力等知识的基础知识，以便为学生的今后学习和终生学习打下坚实的基础。而其中的电学部分是初中物理教学的重点，也是大部分学生学习的难点，并且也是物理中考的重要考点，纵观近几年的中考物理试卷，电学部分知识点占分比例将近总分的50%，因此，可以说中考物理的成败，关键在于学生电学内容掌握的好坏。本人经过近十年的一线教学，对初中物理电学问题的一般解题步骤有几点体会，现叙述如下。

一、建构电路图

（一）、由题意画电路图。电学问题中大部分题型是配电路图的，也有部分题没有电路图，这类题型给部分空间想象能力差的学生解题带来了一定困难，这时最有效的办法就是依据题意画出电路图，电路图画出后，再结合题目中的已知条件解题就容易多了。依据题意画出电路图可以画出主要的部分电路图；也可以画出整体电路图，这要根据题的难易程度和学生的实际情况而定。

（二）、画等效电路图。

电学问题中有一些题虽然配了电路图，但一部分学生做起来任然很费劲，究其原因主要有两点：

第一，所配电路图本身就是为了考察学生识别电路图的能力，因此，电路图并非简单的规则的图形，而是直观相对较复杂的图形，其特点是导线拐角较多，节点较多且无固定对应关系，大多数情况下是并联电路。很多学生面对这类问题，不知从何下手，这时候，就需要学生运用所学知识将电路图简化，即画出等效电路图然后识别。面对这类问题，我在教学中采用“画曲为直，节点归一”方法效果较好。具体做法是先初步将电路图中的多余的、无用的拐角用直线或一个拐角替代，其次是将两个（或多个）节点之间无元件的导线去掉，把这两个（或多个）节点画为一个节点，然后，将电路图整形，即将节点之间的元件水平放置，如果这时电路图还较复杂，可用上述方法再画一次，经过这样处理，电路图一般都会变得简单，很容易看出其连接方式和元器件之间的关系。

第二，动态电路问题，其特点是所配电路图中有开关或滑动变阻器，题目中出现开关闭合和断开两种情况下的电路状态，或是出现滑动变阻器滑片P移动前后两种情况下的电路状态。大部分学生面对这类问题，不知何处下手。其实，这类题用等效电路图来解决也是非常有效的。我把这类问题又分为两类，一类是由于开关断开和闭合，导致电路变化的习题。这种情况画等效电路图的具体办法是电路中其它元件不动，闭合的开关当导线，断开的开关处理方法是将电路中含有这个开关的两节点的电路全部去除，这样以来电路得到了简化，为我们下一步分析电路起到了优化的目的；另一类是滑动变阻器滑片位置变化导致电路中电流、电压、电功率变化的习题，这种情况画等效电路图的要点是电路中其它元件不动，仅仅将滑动变阻器去除或当作一定值电阻画出两个电路图进行对比分析，使问题得到简化。

二、分析电路图

对电路图的分析是解决电学问题成败的关键，也是绝大多数学生感到困难和容易出错的地方，究其原因主要是分析电路图需要学生较强的综合能力，学生既要分析电路的连接方式，又要分析开关的作用还要分析电流表、电压表的作用，弄的学生一头雾水，毫无头绪，不知从何下手。对此，我的办法是将分析电路图这一步分解为以下几步：

第一，分析电路的连接形式。具体方法是把图中的电流表和题目中要求闭合的开关画成导线，将电路图中的电压表和题目中要求断开的开关看成断路，并把两节点之间含有电压表电路和题目中要求断开的开关的电路去掉，这样一来电路图中只剩电源和用电器，元件变少了电路图进一步得到简化，这时候分析其连接形式也就容易的多了。

第二，分析开关的作用。这一步相对简单主要是针对并联电路，先找出并联电路的干路部分和支路部分，然后将第一步中去掉的开关逐一添加，若开关在干路，那么它控制整个电路，如果在支路，看这个开关和那个元件串联它就控制这个元件。需要强调的是有时候开关会和某一元件（或一段电路）并联，这时一定要注意，此开关的作用主要是用来短路这一元件（或这段电路），即此开关闭合，这一元件（或这段电路）被短路，无电流流过，它们不工作，分析电路图时可将这一元件（或这段电路）去掉。

第三，分析电流表、电压表的作用。对电流表而言，若是串联电路则无需多作分析，因为串联电路电流处处相等；若是并联电路需要先分清干路和支路部分，然后将电流表逐一添加，若电流表在干路中则电流表测总电流，若在支路中电流表和那个用电器串联，电流表就那个流过用电器的电流。对电压表而言，若是并联电路则无需多做分析，因为并联电路各支路两端电压相等等于总电压；若是串联电路，将电压表逐一添加，然后看电压表和那个元件并联，此电压表就测那个元件两端的电压。这儿强调两点：一、若原电路中电流表、电压表较多时，添加电表时一定要逐一添加甚至是单个添加，这样做的目的是一方面可以使电路图简化，另一方面各各电表之间不会互相影响，分析电表作用时也就简单了。二、分析电压表时一定要注意，电压表要么测某一个（或几个）用电器两端电压，要么测电源两端的总电压，绝对不能因为电路图中电压表直观的跨接在某一用电器和电源两端就认为电压表同时测量这一个用电器和电源两端的电压，这时电压表实际测的往往是另一用电器两端的电压。

三、添加条件挖掘条件

电路图分析清楚了，也就成功了一半，下面所作的就是将题目中的已知物理量在电路图中标注出来，这样就是问题更加直观。除此之外所做的另一件事就是利用串、并联电路中的电流、电压、电阻特点，挖掘出题目中的隐含条件，例如

串联电路：电流处处相等，即I

总=I

1

=I

2

，知道了流过某一用电器的电流，那么流

过其余用电器的电流也就知道了；再如并联电路各支路两端电压相等等于总电

压，即U

总=U

1

=U

2

，知道了电源电压，那么各用电器两端的电压也就不得而知了。

再把这些挖掘出的隐含条件也在电路图中标注出来，一切也就了然于讯了。

四、解答

经过前面几步的分析处理，一切已经万事俱备。最后一步所做的就是选用公式代入数据进行求解。这儿需要强调的是公式的选用，因为电学部分基本公式特别是推导公式较多，选择合适的公式及其推导公式将会起到事半功倍的效果。例