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浅谈初中物理电学计算题的解析过程姓名：刘刚单位：盐津县庙坝中学 邮编：657503电话容摘要：电学是初中物理的重要组成部分之一，电学计算题又是电学中的重中之重。因为它是电学的高度概括和总结。它除了要求学生必须扎实掌握好电学的基本概念、基本理论和基本公式外，还必须要求学生会精确判断电路，具有综合应用知识解决生活中实际问题的能力。本文从上述五个方面论述怎样学好电学计算题，为学生扫除电学计算题上的障碍。关键词:物理 电学 计算题 解析电学是初中物理的重要组成部分之一，电学计算题又是电学中的重中之重。因为它是电学的高度概括和总结。它除了要求学生必须扎实掌握好电学的基本概念、基本理论和基本公式外，还必须要求学生会精确判断电路，具有综合应用知识解决生活中实际问题的能力。同时电学计算在中考中承担双重任务，既承担对学生双基的考查，又承担对学生能力的考查，为高中学校选拔优秀人才起着至关重要的作用。为了同学们在有限时间内学好如何解物理电学计算题，使电学计算题有规律可循，结合当今要求，我把从事十多年的教学经验总结归纳如下，供同学们参考：一、 弄清电学的基本概念基本概念是解计算题基础中的基础，就像建造房屋一样没有砖头，再好的构思与设计都等于零。基本概念有：电荷量、电源、电流、电压、电阻、欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律等。如：对电荷量的理解，同学们最不会忘记的理解就是“带电体所带的电荷的多少叫电荷量”，却把电荷量与电流强度（电流）的关系忘了。电流强度的最初理解是“它是描述电流大小的物理量，用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示，即I=Q/t”。对电阻的理解，在影响电阻的因素中，对于同一导体（用电器）在不同状态下工作，没有特别指明的情况下，都视温度对电阻没有影响，计算过程中认为电阻值不变。二、 理解电学的有关公式电学的计算公式是解决有关电学计算题的重要工具，就像劳动没有生产工具，人们的一切想象就无法实施。电学公式如下：1、 电流与电荷量关系的公式 I=Q/t2、 欧姆定律公式 I=U/R 推导公式 R=U/I U=IR3、 电功公式 （1） W=UIt（实验公式）（2） W=I2Rt（推导公式）（3） W=U2t/R （4） W=Pt4、 电功率公式（1） P=UI（实验公式）（推导公式）（2） P=I2R （3） P=U2/R （4） P=W/t（定义公式）5、 焦耳定律 Q=I2Rt W=Q（在纯电阻电路中）使用电学公式我们应该注意以下几点：（1）在使用公式时，必须要注意每一个物理量的一一对应关系。如：I=U/R 它们中的电流、电压和电阻必须是同一电路、同一用电器在同一时刻的物理量、同一用电器两端的电压、流过它的电流和它的电阻才满足这种关系。（2）在使用公式时，要会根据已知条件和所求问题合理选择公式。如：某电灯标有“220V，40W”的字样，求该电灯的电阻R。与电阻有关的公式有 I=U/R、P=I2R、P=U2/R、W=I2Rt、W=U2t/R、Q=I2Rt，在众多公式中，学生盯住的首先是 I=U/RR=U/I，但在题目中只已知电压，不知道电流，然后又根据P=UII=P/U，最后得出 R=U/I=U/（P/U）=U2/P，经过这么多推理过程才完成任务。如果对公式熟悉，会判断已知和所求，很快找到公式 P=U2/R，就节约许多时间。（3）在使用公式时，要注意各物理量之间单位的统一。在电学中，除电功、电功率、时间多一组单位：当电功率的单位是千瓦（Kw），时间的单位为时（h），则电功的单位是千瓦.时（Kw.h）。所有物理量必须使用国际单位的主单位，即电荷量（Q）库仑（C） 电流（I）安培（A） 电压（U）伏特（V）电阻（R）欧姆（） 电功率（P）瓦特（W） 电功（W）焦耳（J）热量（Q）焦耳（J）4、在初中范围内所学的电路全部属于纯电阻电路，所有电功率与电功的公式可以通用。三、会正确判断电路正确判断电路，就是指电路中有多少用电器，在开关闭合或断开时，有哪些用电器工作，它们的关系是并联还是串联，电流表和电压表分别测什么的电流和电压。判断电路是解电学计算题的关键，如果电路判断错误，你所掌握的其它知识排不上用场，可视为零。现就判断电路的方法总结如下：1、找出电路中有多少用电器；2、判断用电器之间的串并联关系时，把电流表视为导线，把电压表去掉，画出等效电路；3、电路中有多个开关时，判断它们处于断开或者闭合状态，看用电器的工作情况，再确定它们的的关系；4、把电流表和电压表接回原来电路中，判断它们测谁的电流和电压。如：例（1）AV1VVV2R2abR1S判断步骤：1、电路中有两个用电器，定值电阻R1和变阻器R2； 2、把电流表视为导线，把电压表去掉，画出等效电路图，判断用电器关系；R1baR2S3、一目了然，当S闭合时R1与R2串联工作；4、把电流表和电压表逐一放回原来电路中，判断它们所测电流和电压。AR1baR2SA如图所示：电流表 与R1、R2串联，测流过它们的电流；R1baR2SV2V2如图所示：电压表 与R2并联，测R2两端电压；V1R1baR2SV1如图所示：电压表 与原来接法相同，它与R1并联，测R1两端电压。例（2）a、当S1、S2闭合，S3断开时，电路的工作情况； b、当S1、S2断开，S3闭合时，电路的工作情况； c、当S2、S3闭合，S1断开时，电路的工作情况。AVS1R1S2S3R2判断步骤：1、电路中有两个用电器R1和R2； 2、把电流表视为导线，把电压表去掉，当S1，S2闭合，S3断开时，画出等效电路图，判断用电器关系； R1R2如图所示：R1和R2并联。3、把电流表和电压表放回原电路中，判断所测电流和电压；AR1R2V如图所示：电流表测干路中电流，电压表测R1与R2并联后两端的电压，也是电源电压。 4、当S1、S2断开，S3闭合时，画出等效电路，判断用电器关系；R2R1如图所示：R1与R2串联。5、把电流表和电压表放回原电路中，判断所测电流和电压；AR2R1V如图所示：电压表测R1两端的电压，电流表测流过它们串联后的电流。 6、当S2、S3闭合，S1断开时，画出等效电路图，判断用电器工作情况；R1如图所示：电路中只有R1工作，R2被开关S2短路。 7、把电流表和电压表放回原电路中，判断所测电流和电压。R1VA如图所示：电压表测R1两端电压，也是电源电压，电流表测流过它的电流。这些过程一旦你熟练后，完全可以在心中完成。四、 掌握有关电学的基本规律掌握有关电学基本规律，可以大大提高解题的速度和效率。通过多年的教学经验，总结应该掌握的规律如下：1、弄清串联电路中电流、电压和电阻关系（1）电流关系：在串联电路中，电流处处相等。即I1=I2=I3=In=I（2）电压关系：在串联电路中，电源电压等于各串联用电器两端的电压之和。即 U=U1+U2+U3+Un（3）电阻关系：在串联电路中，总电阻等于各串联用电器的电阻之和。即R串=R1+R2+R3+Rn2、弄清并联电路中电流、电压和电阻关系（1）电流关系：在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和。即I=I1+I2+I3+In （2）电压关系：在并联电路中，各支路两端的电压相等，都等于电源电压。即U1=U2=U3=Un=U（3）电阻关系：在并联电路中，总电阻的倒数等于各并联用电器电阻的倒数之和。即1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+1/Rn熟练掌握两个电阻并联情况：R并=R1.R2/（R1+R2）3、弄清串联电路分电压，分去的电压之比等于它们的电阻之比，同时各用电器的实际功率之比、消耗的电能之比也等于他们的电阻之比，然而电流相等。即U1：U2：U3：Un=R1：R2：R3：RnP1：P2：P3：Pn=R1：R2：R3：RnW1：W2：W3：Wn=R1：R2：R3：RnI1=I2=In=I4、弄清并联电路分电流，分去的电流之比等于他们电阻的倒数之比，同时各用电器的实际功率之比、消耗的电能之比同样等于他们电阻的倒数之比，然而电压相等。即I1：I2：I3：In=1/R1：1/R2：1/R3：1/RnP1：P2：P3：Pn=1/R1：1/R2：1/R3：1/RnW1：W2：W3：Wn=1/R1：1/R2：1/R3：1/RnU1=U2=U3=Un=U5、弄清用电器并联工作时，应该限压，电源电压不能高于用电器的最小额定电压，用电器串联时，通过它们的电流不能大于用电器最小的额定电流。如：（1）两盏分别标有“0.455A，100W”“0.9A，100W”的灯泡，能否并联接入220V的电源上使用？解析：由 P=UI得：U1额=P1额/I1额=100W/0.455A=220VU2额=P2额/I2额=100W/0.91A=110V在并联电路中，各支路两端的电压相等U实U2额 即220V110V不能把这两盏灯泡并联接在220V电源上工作。（2）（2011云南中考总复习）两盏分别标又“PZ110V25W”“PZ110V100W”的灯泡，能否串联接入220V的电源使用？解析：由 P=U2/R 得：R1=U1额2/P1额=（110V）2/25W=484R2=U2额2/P2额=（110V）2/100W=121串联后的总电阻R=R1+R2=484+121=605由P=UI得：I1额=P1额/U1额=25W/110V=5/22AI2额=P2额/U2额=100W/110V=10/11AI1额I2额所以它们串联工作时，电路中的实际电流只能取额定电流的最小值，即 I实=I1额=5/22A 所以它们串联后允许加的最大电压为：U最大=I1额R=5/22A602=137.5VU最大U （137.5V220V）所以不能接入220V的电路中工作。6、 电路变化过程中需注意的五点：（1） 同一个电源，不管电路如何变化，电源电压保持“不变”；（2） 把用电器的电阻值视为“不变”；（3） 把电路中导线电阻视为“零”；（4） 把电流表阻值视为“零”；（5） 把电压表阻值视为“无限大”。五、 在实际生活中应用知识，让知识为生活服务。这一环节才是最为重要的环节，只有这样，所学到的知识才会成熟，只有这样，才会让知识扎根于大脑。如果所学知识不用到实际生活中，就将会成为空头的理论家。例：（云南2009中考物理完全解读）小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率，下图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1=48.4，R2=96.8，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：（1） 当开关S1置于a端，S2闭和时，电烤箱处于（ ）档位；当开关S1置于b端，S2断开时，电烤箱处于（ ）档位；（均选填“高”、“中”、“低”）（2） 电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？（3） 电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？S1220VbaR2R1S2（解析）：第一，解这道题的关键在于你对物理电学公式和规律的掌握。题目中的“高”、“中”、“低”档均指的是电烤箱工作时的功率大小。同时弄清电烤箱工作时，不管它处于哪个档位，工作时的电压是不改变的，它是靠改变接入电路工作的电阻，从而改变其功率的大小。这样就能很快选出解决问题的公式 P=U2/R，从公式中，要让电烤箱功率最大，其接入电路工作时，电阻应最小；要让电烤箱功率最小，其接入电路工作的电阻应最大。这样电烤箱中总共有两盘发热电阻丝，要让其产生三种阻值，就只有三种情况，一种是两个并联阻值最小，一种是两个串联阻值最大，一种是只有一个工作，阻值位于前两者之间。第二，判断电路。要让电烤箱的功率最大，只有让它接入电路的电阻R1与R2并联，即S1与a触点接触，S2闭合；要让电烤箱功率最小，只有让R1与R2串联，即开关S1与b点接触，S2断开；要让电烤箱功率位于这两者之间，就只能让S1与b接触，S2闭合，此时就只有R1工作，R2被S2短路。解：由题意得：（1） 当开关S1置于a端，S2闭合时，R1与R2并联工作，电烤箱处于“高”档位，当开关S1置于b端，S2断开时，R1与R2串联工作，当烤箱处于“低”档位。（2） 当电烤箱在“中”档位时，S1与b 接触，S2闭合，电路中只有R1工作，R2短路。则由P=U2/R得：P中=U2/R1=（220V）2/48.4=1000W（3） 当电烤箱在“高”档位时，S1与a接触，S2闭合，电路中R1与R2并联工