15.3怎样使用电器正常工作.docx

物理中考电学计算题的解题思路和方法研究赖淋凤摘 要近年来，在中考中经常出现需要列方程来求解的物理电学计算题，这类题目综合性强，求解过程复杂，答题形式多样，是中考物理的难点。它不仅考查了学生对物理知识的掌握情况,还考查了学生的语文阅读能力、综合分析问题的能力、解题技巧、语言归纳及表述能力、计算能力及对数据的处理能力等等。计算题还能够全面检查学生的学习情况,是其他题型所无法替代。然而，学生对这类问题往往感到无从下手，常对计算题望而生畏。关键词：计算 串、并联电路 等效电路图、公式 解题思路正文：中考在即，提高解答计算题的能力是提高学生中考物理成绩的一条正确途径。物理电学计算题的解答要求学生使用准确性高，逻辑性强的数学语言写出演算过程，通过此课题的研究，使学生能理清解题思路，提高学生的逻辑思维能力、利用所学知识分析问题解决问题的能力。在以往教学中，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。在中考备考复习过程中，做为一线教师有必要探索和改进电学综合问题教学。一、初中电学的知识结构初中电学部分尽管内容繁多，但主要是由三大系列公式和两大基本规律（即串并联电路的特点）作为骨架支撑，而充当填充组织的内容,象识别串并联电路，电表的用法及其读数所代表的含义等作为学科基本素养存在于学生大脑。1.初中电学知识结构三大系列公式：（1） 欧姆定律：定义式： 变形公式： （2） 电功率公式：定义式： ； 推导公式： （适用于电流相同时）; （适用于电压相同时）（3） 电功公式定义式：； （适用于任何电路） 推导公式：（适用于电流相同时）; （适用于电压相同时）2.初中电学知识结构两大基本规律：（以两个电阻R1和R2的串联或并联为例）串联电路并联电路电流特点在串联电路中，电流处处相等在并联电路中，干路的电流等于各支路的电流之和电压特点在串联电路中，电源电压（总电压）等于各用电器两端电压之和:在并联电路中，各支路两端的电压相等，且等于电源电压（干路的电压）:电阻特点在串联电路中，总电阻等于各用电器的电阻之和，即：,在串联电路中，总电阻比任何用电器的电阻都要大。在并联电路中，干路的电阻（总电阻）的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即： ,在并联电路中，总电阻比任何支路的电阻都要小。电功率特点在串联电路中，电路消耗的总功率等于各用电器消耗的电功之和，即：在并联电路中，电路消耗的总功率等于各用电器消耗的电功率之和，即：电功（电能）特点在串联电路中，电路消耗的总电功（电能）等于各用电器消耗的电功（电能）之和，即：在并联电路中，电路消耗的总电功（电能）等于各用电器消耗的电功（电能）之和，即：二、电学计算题方法分析要判断学生是否真正掌握了电学概念和规律，那就要看他能否正确分析和解答电学计算题，很多学生学完电学后发现解题无从入手，一而再地打击会让学生对电学的学习产生恐惧感，进而对物理产生潜在排斥感，如不及时调整，会造成学习上的恶性循环，从而导致学习成绩全面滑坡。电学计算题确实不难，从上面的电学知识结构可以看出，任何一个电学公式（除计算电功的公式外）都是三个物理量之间的关系，所以电学的解法我们可以归纳为：“已知两个物理量，求第三个物理量”的简单题型，电学题无非就是建立串联、并联电路上进行出题，而已知条件就是电流、电压、电阻（电功或电功率），如果其中两个已知条件恰是某一公式中两个对应的物理量，由此为本题的突破口，下一步的计算就显得顺理成章。明确以上内容钻研中学物理电学计算题解题思路，解题方法和技巧，培养学生举一反三、触类旁通、运用所学知识解决问题的能力。三、题型分析（一）一题一电路：列出已知条件，已知两个物理量求第三个物理量 做简单电学计算题的方法：一个电路（即始终围绕对同一电路的分析）；两个不变（即电源电压不变，定值电阻的阻值不变）；三个物理量（即电流I，电压U，电阻R）；熟记电学公式、公式变形、及公式的适用条件，可以应对基本计算和分步计算的问题例题1：如图所示的电路中，电阻R1=10，电源电压保持不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.6A，干路中的电流表A的示数为0.9A，求：(1)R1两端的电压；(2)通过R2的电流；（3)R2的阻值；(4)通电20s，电路消耗的电能分析：本题的已知条件为三个，经筛选发现第1、2个已知条件为电阻R1的物理量，类比于力学上的研究对象，解答本题的突破口为电阻R1,首先对选定的研究对象R1运用欧姆定律，求出电压U1,再根据并联电路中，研究对象转移到电阻R2，则（2）、（3）问可解出，对于第（4）问，有两种解法：以整个电路为研究对象，电路总电流乘以总电压再乘以通电时间就得出电路消耗的总电能；分别求出电阻R1、R2消耗的电能，然后相加即可得出电路消耗的总电能。解：（1）由欧姆定律 可得： (2)R1、R2并联，则： （3）由欧姆定律 可得： （4）电路消耗的电能：答：R1两端的电压为6v，通过R2的电流为0.3A，R2的电阻为20，通过电20s电路消耗的电能为10.8J小结：此题为最基本、最简单的电路计算题，只需要列出已知条件，根据“已知两个物理量可求出三个物理量”这一原则解题那可。（二）一题多电路：此类题目考察知识面广，解题步骤相对复杂，电学考题要么建立在串联电路，要么并联电路，没有第三种选择，而此类题目串、并联电路的知识点交叉整合在一起，让学生觉得障碍重重，无从下手。此类题目解题关键灵活运用联系两种不同电路之间的桥梁，紧紧抓住不变量电源电压与定值电阻。1开关的通断，改变了电路的结构，电路中痛各用电器的电流、电压值会发生变化。关键是把动态电路变成静态电路，即画出每次变化后的等效电路图（可准备铅笔和象皮擦，先将电路图画出在草稿纸上，然后用象皮擦擦掉断开的开关，再擦掉不通电的用电器，等效电路图便呈现出来），标明已知量和未知量，利用“电流法”判断出用电器是串联或并联，还是断路或短路，确定用电器工作情况，联系串、并联电路中的电流和电压规律，结合电源电压和用电器电阻保持不变做定性分析，选择合适的公式进行解答例题2：如图所示的电路中，电源电压恒为6V，求：（1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.3A，求R的阻值；（2）闭合开关S1，S3，断开S2时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9A，求通过小灯泡的电流和小灯泡的电阻；（3）只闭合开关S2，断开S1，S3，求小灯泡实际的电功率（假设小灯泡的电阻不变）分析：本题的已知条件电源电压是固定不变的，在（1）问中开关S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有定值电阻R工作（如图1），电流值知道，已知两个物理量求第三个物理量；在（2）问中闭合开关S1，S3，断开S2时，则灯灯泡L与定值电阻R是并联（如图2），根据并联电路中，研究对象转移到灯泡L，则可求出灯L的电流与电阻；在（3）问中只闭合开关S2，断开S1，S3，灯泡L与定值电阻R串联（如图3），根据串联电路中则可以求出电路中的电流，则问（3）可解出。解：（1）开关S1闭合，S2、S3断开时，电路中只有定值电阻R工作，由欧姆定律 可得：（2）闭合开关S1，S3，断开S2时，则灯灯泡L与定值电阻R是并联， (3) 只闭合开关S2，断开S1，S3，灯泡L与定值电阻R串联, 答：定值电阻R的阻值是20，灯泡正常发光的电流为0.6A,灯泡的电阻为10,灯泡的实际电功率为0.4W。小结：此题为多开关控制电路，通过开关闭合、断开改变连接方式的计算题，只需根据题意画出等效电路，找出串联、并联电路对应的已知条件，结合电源电压、定值电阻值不变这一原则解题那可。2. 图形结合，一题一电路，但由变阻引起电路总电阻变化的电路（滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等）。所串联电阻的变化使该电路中电流表、电压表示数变化，导致用电器工作情况发生变化。结合图像，先分析该路中电流的变化，接着分析定值电阻两端的电压变化，最后才能得出变阻两端的电压等于总电压减去定阻两端的电压的差。例题3：小明用如图甲所示的电路测量额定电压为6V的灯泡的额定功率，保护电阻R0=2，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系图如乙所示，求：（1）灯泡的额定功率；(2）电源的电压；（3）滑动变阻器的最大电阻值 分析：本题的灯泡L、保护电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测电路的电流，当滑动变阻器的滑片从最右端向最左端移动的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中电流变大，当滑片移到最左端，滑动变阻器阻值最小等于零时，电流最大，结合图像可知电流最大为1A，此时只有灯泡L与保护电阻R0串联，根据串联电路中，则（1）、（2）可解出；当滑片移到最右端，滑动变阻器阻值最大时，电流最小，结合图像可知电流最小为0.5A，此时灯泡L两端的电压为1v，求滑动变阻器的最大阻值有两种方法：以整个电路为研究对象，电路总电压除以总电阻得出电路总电阻，根据串联电路中，计算出滑动变阻器的最大阻值；以滑动变阻器为研究对象，根据串联电路中求出滑动变阻器两端的电压，然后根据欧姆定律 计算出滑动变阻器的最大阻值。解：（1）由图像可知：当UL=6v时，I=1A (2) 当滑片移到最左端，滑动变阻器阻值最小等于零时，只有灯泡L与保护电阻R0工作,由欧姆定律 可得： （3）当滑片移到最右端，滑动变阻器阻值最大时，电流最小，由图像可知：I/=0.5A，U/L=1v，答：灯泡的额定功率为6w，电源电压为8v，滑动变阻器的最大阻值为12小结：此题为简单的串联电路，连入的滑动变阻器，结合图像，类题型关键在于电流随滑动变阻器的阻值变大而变小，变小而变大，当滑动变阻器阻值为零时，电路中电流最大，当滑动变阻器阻值最大时，电流最小，结合欧姆定律则可以解出。 教师在中考备考复习中，要不断发展自己的专业水平，提高教育教学质量，促进师生共同成长。并引导学生熟练应用物理公式计算，并且通