初中物理电学电路问题难点突破

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1、初中物理电学综合问题难点突破 电学综合题历来是初中物理的难点，在近几年的中考题中屡屡出现，由于试题综合性强，设置 障碍多，如果学生的学习基础不够扎实，往往会感到很难。在实际教学中，许多教师采用的是“ 题海 战术 ” ，无形加重了学生学习的课业负担。探索和改进电学综合问题教学，是一项很有价值的工作。 在长期的初中教学实践中，本人逐步探索了一套电学综合问题教学方案，对于学生突破电学综合问 题中的障碍有一定效果。 一、理清 “ 短路 ” 概念。 在教材中，只给出了“ 整体短路 ” 的概念， “ 导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫 短路。” 而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果导线

2、不经过其他用电器而将某个用电器 （或某部分电路）首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因 此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。 局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验 帮助学生突破此难点。实验原理如图1，当开关S闭 合前，两灯均亮（较暗）；闭合后， L1 不亮，而L2 仍发光（较亮） 。 为了帮助初中生理解，可将L1 比作是电流需通过的 “ 一座高山 ” 而开关 S 的短路通道则比作是“ 山里的一 条隧洞 ” 。 有了 “ 隧洞 ” ， 电流只会 “ 走隧洞 ” 而不会去 “ 爬 山” 。 二、识别串并联电路 电路图是电学的重要内容。许多电学题一开

3、头就 有一句 “ 如图所示的电路中” 如果把电路图辨认错了， 电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随 之而错，造成 “ 全军覆没 ” 的局面，所以分析电路是解题的基础。初中电学一般只要求串联、并联两 种基本的连接，不要求混联电路。区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。 识别串、并联有三种方法，、电流法；、等效电路法；、去表法。 、电流法： 即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几 个分支之间为并联， （分支前后有两个节点）如果电流的路径只有一条（无分支点），则各元件之间 为串联。此方法学生容易接受。 、等效电路法： 此方法实质上运用了“

4、 电位 ” 的概念， 在初中物理中， 电压的概念， 是通过 “ 水位差 ” 的类比中引入的。那么，可借助于“ 高度差 ” 进行类比，建立“ 一样高的电位 ” 概念。可以通过类比手 法，例如：如果某学校三层楼上有初三、初三、初三三个班级，二层楼上有初二、初二、 初二三个班级，那么初三年级与初二年级任意两个班级之间的“ 高度差 ” 是一样的，都相差“ 一层 楼” 。因为初三年级各班处于“ 一样高 ” 的三层楼上，而初二年级各班级处于“ 一样高 ” 的二层楼上。在 电路中，也有 “ 一样高电位 ” 的概念。在电路中，无论导线有多长，只要其间没有用电器都可以看成 是同一个点，即电位“ 一样高 ” 。因

5、此，我们可以找出各元件两端的公共点画出简化的等效电路。 图 2、图 3 是对各电阻的连接情况分析。 图 2图 3 如上图 2 红线上各个点都与电源正极“ 电位一样高 ” ，蓝线部分与电源负极“ 电位一样高 ” ，可以简化 为图 3。在图 3 中， R1、R2、R3 的并联关系也就显而易见了。 、去表法： 由于电压表的内阻很大，并联在电路中时，通过它 的电流很小， 可忽略不计。 故在电路中去掉电压表，不会影响电 路结构， 电压表所在之处可视为开路。而电流表的内阻很小，串 联在电路中几乎不影响电路的电流强度，因而，在电路分析中， 可视其为一根导线，去掉后改成一根导线即可。 三、 “ 表格分析法 ”

6、 整理解题思路 不少初中生反映，电学习题涉及概念、公式多，解题头绪多，容易出错。要突破这个难点，关键在 于整理出清晰的解题思路。 可以使用 “ 表格法 ” 帮助整理解题思路 表格的列， 列出有关用电器的电流、电压、电阻、电功率四个物理量。在一般计算中，出现用电器 多为纯电阻，根据欧姆定律I=U/R ，电功率的计算公式P=UI ，在四个物理量中只要知道了其中的两 个，就可以求出剩余的两个物理量。（有六种情况） 表格的行， 列出电流等物理量在各分电路和总电路的数值，或物理量在用电器的各种状态下（如额 定工作状态、电路实际工作状态）的数值。而根据串、并联电路的特点或根据题设，只要知道其中 的两个（或

7、一个） ，就可以求出剩余的物理量。 典型例题：如图4 所示， R1=2 欧， R2=6 欧，接在电源上时，电压表的示数为0.5 伏，求电路消耗 的总电功率是多少？ 这是有关两个电阻串联的典型习题， 有关电阻R1 的物理量： I1、U1、R1、P1； 有关电阻R2 的物理量： I2、U2、R2、P2； 有关总电路的物理量：I、U、R、P。 在这 12 个物理量中，已知其中的三个物理量，就可以求出剩余的9 个物理量。 用“ 表格分析法 ” 进行解题分析如下表1 表 1： 有关 R1 有关 R2 有关总体横向关系 电流I1 I2 I 电流相等 电压U1=0.5V * U U=U1+U2 电阻R1=2

8、 *R2=6 *R R=R1+R2 电功率P1 P = ? 注： * 表示为题目中已知量。 解题分析： 从表中 “ 有关 R1 ” 的纵向可以看出，由于已知了U1 和 R1 故可以求出I1 和 P1（在本题不 需要求出）； 再由 “ 有关电流 ” 的横向关系来看串联电路电流处处相等，可进一步得出I2 和 I；再从 “ 有 关总体 ” 的纵向来看， 要求 P，则除了已求出的电流I 这一个物理量外，还需要在U 和 R 两者之中知 道第二个物理量，方可求出。而要求R 或求 U，则可以从 “ 有关电阻 ” 的横向关系或 “ 有关电压 ” 横向 关系中求出来。在这一步也就可以用两种方法，所谓一题多解。

9、解：有关 R1 纵向关系 因为 R1 与 R2 串联总电流I=I1=0.25A 横向关系 总电阻横向关系 总功率有关总电阻纵向关系 有一类习题，是关于灯泡的，常有额定状态和工作状态，如用“6V3W ” 字样已知了灯泡额定状态的 电压和电功率，而工作状态则常常为“ 电功率最小时（或最大时）” 等情况。横向关系往往在题设中 出现，如设灯泡的电阻不变，或设电源的总电压不变等。 四、有关 “ 电路变化 ” 分析 不少同学反映“ 变化的电路难，不知从何下手” 。这是因为分析变化的电路涉及的内容广，考虑 的问题深。对电阻、电流强度、电压及电功率相互关系的分析，稍有不慎就会造成连错反应，得出 错误的结论。这

10、是电学综合问题的又一个难点。 变化电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来富于电路变化的。电路中有多个开关，通过开 关闭合和断开的状态变化，往往会使各用电器的连接关系发生变化，而滑动变阻器则通过滑片来改 变其连入电路的有效电阻，从而使电路中的电压、电流、电功率等数值发生变化（也有改变电路结 构的） 。有关变化电路， 应在学会识别 “ 部分电路短接 ” 和学会识别串并联电路的基础上，掌握分析变 化电路的基本思路。 1、开关的通、断造成电路的变化 当开关处在不同状态时，由于断路和短路，接入电路中的用电器，及其用电器之间的连接方式 一般要发生变化，因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际电路。改

11、画时要根据电流的 实际情况，运用“ 拆除法 ” 。 拆除法要求： 、去掉被断路的元件；、去掉已被短路的元件；、用“ 去表法 ” 去表，其原则是 “ 电 压表处是断路， 电流直过电流表” 。在去掉电压表时，要分析电压表读出来的是哪部分电路两端的电 压，可用等效电路法进行分析。 例题： 如图 5 所示 电路中，电源电压保持4 伏， L1 的电阻为4 欧， L2 、L3 的电阻均为16 欧 求：、 S1、S2 都断开时，电流表和电压表的示数。 、 S1、S2 都接通时，整个电路消耗的电功率。 例题分析： 在题中的当开关处于闭合或断开的两种情况下电路结构发生了变化，可进行电路的改画， 见图 6。 注：

12、图中虚线部分是要去掉的部 分。 在用 “ 去表法 ” 去掉电流表电压表后，要分析它们分别测量哪一个用电器的哪一个物理量。电压表 可借助于 “ 等电位 ” 进行分析。在图7 中，红线、蓝线、黑线分别是三个“ 同电位点 ” ，由图 7 中可见， L1 与电压表V 均加在蓝线与黑线之间，所以电压表是L 两端的电压。 解：当 S1、S2 都断开时， L1、 L3 串联。 电流表读数 电压表读数 当 S1、 S2都接通时， L2、L3 并联。 总电阻 总功率 2滑动变阻器变化问题 滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变化了，或是引起电路结构的变化，或是引起电路中电压、 电流、电功率的变化。 典型例题：如图

13、8 所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表和电压表 的示数变化情况是 A、电流表和电压表的示数变大； B、电流表和电压表的示数变小； C、电流表示数变小，电压表示 数变大； D、电流表示数变大，电压表示数变小。 有关滑动变阻器的此类型问题，解题关键是：、弄清滑动变阻器原理，滑片滑动时电阻是变大还 是变小？、弄清物理量是否变化，一般来说，电源的电压，定值电阻的阻值是不变，其它的物理 量都是变化的；、弄清电压表读数读出的是哪一个电器两端的电压；、利用表格整理分析问题 的思路。 上例题表格分析如下： 有关 R1 有关 R2 总电路关系 电流I1 I2 I ？串联电流相等 电压

14、U1 ？ U 总不变U 总=U1+U2 电阻R1 不变R2 R 总R 总=R1+R2 由电阻横向关系可知，因 R1 不变， R2 变大， 故 R 总 将变大； 再由总电路纵向关系可知， R 总变大， U 总不变，故I 将变小（电流表读数） ；因串联电路电流相等I1=I ；再由有关R1 纵向关 系可知， I1 变小， R1 不变，故U 1 将变小（电压表读数变小）。 电路图的识别练习 1、 如图1 所示当闭合S1S2 时，电路的连接情况是：， 当闭合开关S2S3 时，电路的连接情况是：当闭合开关 S1S2S3时，电路的连接情况是：。 2、 如图 2 所示要使工L1L2串联， 应闭合的开关是 ，断

15、开的 开关是。要使工 L1L2串联， 应闭合的开关是，断 开的开关是。若同时闭全S1S2，则灯L1灯L2 （填“发光”或“不发光”） 3、 如图 3 所示，若要使A 灯亮而 B 灯不亮应将开关闭合，若 要使 B 灯亮而 A 灯不亮应将开关闭合，如果 S2S3 闭合 S1 断开， 那么 A 灯B 灯。 4、 如图 5678 所示图中国L1L2L3 的连接关系分别是： 5、如图 4 所只闭合S1，L1L2（串或并） 联，同时闭合S1S2， L1L2 的发光情况。 6、如右图所示，同时闭合开关S1S2 则灯（填“亮“或”不 亮“）电铃（填”响“或”不响“）。 7、如图9 所示，同时闭合S1S2 则

16、L1L2L3，只闭合S1 则 L1L2 L3，只闭合S2则 L1L2L3。 （填他们的发光情况） 8、如图 10 所示，闭合开关后，L1L2（填“发光“或”不发光“）。 9、如图 11 所示， L1L2联， S1 控制，S2 控制。 10、如图 11 所示，要使L1L2 串联，应闭合的开关为，要使 L1L2 并联，应闭合 的开关为，同时闭合开关S1S3 则 L1L2，同时闭合开关S2S3 则 L1L2，同时闭合开关S1S2 则 L1，L2。 （填 发光情况） 11、如图12 所示，要使L1L2串联，应闭合的开关为要，使L1L2 并联，应闭合的开关 为，同时闭合开关S1S2 则 L1L2。同时闭合开关S2S3 则 L1 L2。（ 填 发 光 情 况 ） 同 时 闭 合 开 关S1S2S3看 到 的 现 象 是。 12、如图13 所示，要使L1L2串联，应闭合的开关为，要使L1L2 并联，应闭合的开关 为，同时闭合开关S1S3 则 L1L2。同时闭合开关S2S3 则 L1，L2。 （填发光情况）同时闭合开关S1S2 看到的现象 是。 13、如图 14