淺析初中電學復習

　　摘 要： 在初中階段，電學在中考的比例是有舉足輕重的地位，很多學生對電學的復習感到束手無策，物理概念、定律及相應的計算公式又多，難以理清頭緒。教師應幫助學生搞好電學復習，對電學進行全面的知識歸納，突出知識點之間聯系，突破難點，提高復習效率。本文作者根據自己復習積累的經驗，在此談談初中電學應如何復習，才能全面鞏固，提高復習效率。
　　關鍵詞： 初中電學復習 掌握 重難點
　　
　　在初中的電學中，知識點多，相關相似的概念、定律、公式容易混淆，學生易造成學習混亂。為了掌握電學知識，達到復習鞏固效果，我結合自身的復習經驗和體會，總結出以下復習方法與大家共賞。
　　一、比較基本概念，分類歸納。
　　在眾多的概念中，首先把概念進行歸納概括突出重點。1.基本概念：電荷、電量、導體、絕緣體、電源、電流、電壓、電阻、電路、電流方向、電功、電功率等。2.重點概念：電流、電壓、電阻、電路、電功、電功率等。在復習掌握基本概念中，采取關聯分類如：電荷—電流方向—電路；電源—電壓—電流；電壓—電流—電阻；電功—電能表—電功率；電荷—自由電荷—電流—導體—絕緣體；串聯電路—并聯電路等。通過相鄰相似概念對比，使學生澄清概念，牢固掌握。同時重點掌握：（1）電流、電壓、電阻。（2）串聯電路、并聯電路。另外，教師可以采用表格進行分類比較，對知識進行歸納、概括，構建知識網絡，將分散的知識系統化。如下表：
　　二、分析電路，突破重難點
　　電路圖是電學的重要內容。如果把電路圖不能識別或辨認錯了，電路中的電流強度、電壓、電阻等物理量的計算也就無法進行，造成“全軍覆沒”的局面。所以分析電路是學好電學的重要一步。為此，在電路圖的復習上，我要求學生必須熟練準確地辨認電路圖。
　　簡單的電路圖，讓學生通過分析電路電流路徑來判斷。電路的外部電流方向總是由正極回到負極，若在電路中始終是一路，說明串聯電路。若電流在電路中分開兩路或兩路以上，說明是并聯電路。對于復雜的電路圖，特別是帶有電表的電路，這就需通過畫等效電路圖的方法來分析電路。一般可分為以下四步分析。
　　1.在初中階段，一般認為電流表的電阻為零，電壓表的電阻為無限大。把電流表當作導線，電壓表視為開路。
　　2.用字母標出電路圖中三條導線相交的結點。
　　3.從電源的正極出發，根據電流的路徑及各個結點的位置畫出簡單的電路圖。
　　4.電流表和電壓表復位。
　　例1：請你畫出如圖1、2所示的電路的等效電路圖，并說明電流表和電壓表的作用。
　　分析：（1）把電流表當作導線，電壓表視為開路。
　　（2）標出圖1、圖2中電路圖的結點A、B、C、D。
　　（3）在圖1中根據電流路徑，電流由電源正極出發經A點，電流在A點分開兩路，一路通過R1到達B、D點，另一路來到C點，又在C點分開兩路，一路經過R2到達B、D點，另一路到達D點，三路在D點匯合回到電源負極形成回路。在圖2中，去掉電壓表，容易看出R1、R2、R3是串聯的。畫出簡單易看的電路圖（如圖3、圖4）。由此可知圖1中R1、R2、R3是并聯的，圖2中R1、R2、R3是串聯的。
　　（4）電流表電壓表復位。由電路圖3可知A1測R1、R2電流，A2測R2、R3的電流。由電路圖4可知V1測R2、R3的電壓，V2測R1、R2電壓。
　　由上可知，分析電路是電學中首要的必須解決的問題。在復習中應特別強調分析電路，畫等效電路圖的必要性，使學生掌握這個基本技能。并能養成遇到電學問題，先畫出電路圖。遇到電路圖先分析電路的好習慣。
　　三、概括歸納公式，注重公式、規律的應用
　　在電學中，有很多公式，為了使學生能快速掌握各個公式及其聯系應用。在教學中，我把所有的公式、規律列出一個表，便于學生記憶理解，提高了教學效率。（下表以兩個電阻為例，以純電阻電路為說明）
　　其中，歐姆定律是初中電學計算的核心。它揭示了電學三個最重要的物理量：電流、電壓、電阻之間的關系。在運用歐姆定律時，應特別注意：
　　（1）要明確定律中涉及的U、I、R。是同一部分電路的三個物理量。決不能張冠李戴把不屬于同一電路中的U、I、R代入公式中計算。
　　（2）理解好變形公式R=U/I，不能錯誤地認為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比”，也不能認為“導體兩端沒有電壓就沒有電阻”。電阻本質是由材料、橫截面積、長度、溫度等因素決定，與電流、電壓無關。
　　例如：電路中有一段導體，給它加20V的電壓時，通過它的電流為5A，可知這段導體的電阻為?搖?搖?搖?搖Ω，如給它加30V的電壓時，它的電阻為?搖?搖?搖?搖Ω；如不給它加電壓時，它的電阻為?搖?搖?搖?搖Ω。
　　這例題比較簡單，關鍵是強調R物理量U、I物理量的關系理解，絕不能把R計算表達式與本質混淆。
　　（3）正確把握電功、電功率、焦耳定律公式的運用。
　　在復習電功、電功率和焦耳定律時，這三個十分接近而又聯系緊密的概念，容易混淆，而且這部分內容的大小公式加起來共有十幾個，經常會用錯公式。而學好電學，突破電學的難點，關鍵在于靈活運用這十幾個公式。其實這十幾個公式相互間有很深的聯系，可以把公式分成兩類：1.W=UIT=PT，P=W/T=UI，這類公式是對任何用電器都適用的。2.W=IRT=UT/R，P=IR=UT只適用于純電阻電路。在解題應用中，應注意復習指導。
　　例如：如圖5所示是一直流電動機提升重物的裝置。已知重物質量m=50kg，電源電壓U=110V保持不變，電動機線圈的電阻R=4Ω，不計各處摩擦，當電動機以某一速度勻速向上提升重物時，電路中的電流I=5A（g=10N／kg）。求：
　　（1）電源的輸出功率；
　　（2）電動機線圈電阻R的發熱功率；
　　（3）試從能量轉化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。
　　此題計算電源的輸出功率必須要用P=UI，因為電動機工作時電能轉化成機械能和部分熱能，故非純電阻電路，所以P=IR=UT不能用。在計算電動機線圈電阻R的發熱功率時，又可以用P=IR，因為這種情況下可看成是電阻電路，符合公式應用范圍。
　　（4）電路變化時，抓住關鍵，正確選擇公式分析電路。
　　在復習過程中，有不少學生反映“變化的電路難，不知從何下手”。這是因為分析變化的電路涉及的內容廣，考慮問題深。對各物理量相互關系的分析，稍有不慎就會造成連錯反應，得出錯誤的結論。分析電路的變化，關鍵點又是分析電阻的變化。因此，分析電路變化的方法可從以下幾方面著手。
　　1.抓住關鍵，首要認清電阻變化情況，這一步是關鍵。
　　2.從串并聯電路的特點，看電阻的增減情況。
　　3.從總電壓（電源電壓）不變，得出總電流的變化情況。
　　4.根據電路特點以及題意，判斷電路其他物理量的變化。
　　5.選擇正確公式進行分析計算。
　　例如：如圖6所示，當開關S閉合后，滑動變阻器的滑片在b端時，電壓表示數為9V，電流表示數為0.15A；滑片P在中點c時電壓表的示數為6V。
　　求：（1）滑動變阻器R的最大阻值；
　　（2）電源電壓和R的阻值。
　　分析：由題意可知，電路電阻的變化來自于滑動變阻器，滑動變阻器的滑片在b端時，電阻處于最大值，滑片P在中點c時，電阻減少一半。因此，電路電阻是由大到小的。有根據滑動變阻器的滑片在b端電流電壓值，算出R=60Ω。那么，滑片P在中點c時電阻R/2=30Ω，此時變化后電流的I===0.2A，同時注意到電阻變化后電源電壓不變。選擇公式得，P在c點時電源電壓：U=I（+R）=0.2A×（30Ω+R）①，P在b點時電源電壓：U=I（R+R）=0.15A×（60Ω+R）②，解①②可得：U＝18V，R＝60Ω。
　　
　　四、在電學實驗復習中，注重識圖連圖，突出重點，歸類復習
　　電學實驗在歷年中考有著舉足輕重的地位，最能體現學生解決實際問題的能力和操作水平。要求學生掌握方面大致有如下：1、識圖連圖。能根據實物圖畫出電路圖，或根據電路圖連接實物圖，以及簡單的電路設計。2、儀表的使用和測量。能使用電流表、電壓表測電流和電壓以及電阻和電功率。3、電路故障分析判斷。能利用導線、電流表、電壓表等其他器材檢查分析電路故障。這一點在歷年的中考中都有體現，在復習過程中應給予足夠的重視。初中物理課本中共有組成串聯電路和并聯電路、用電流表測電流、用電壓表測電壓、伏安法測電阻、測小燈泡的電功率等五個學生分組探究實驗。其中前三個實驗是為后兩個實驗作知識及技能的準備，所以復習重點應放在伏安法測電阻、測小燈泡的電功率這兩個實驗中。根據各知識點的聯系特點，現分三步來進行電學實驗的復習。
　　1.根據實物圖畫電路圖或根據電路圖連接實物圖。要求兩圖的連接方式一致，包括電源、電流表、電壓表的正負極一致，各用電器的位置和開關的作用一致。畫電路圖的方法是先去掉電壓電流表，電壓表為斷路，電流表為導線，后用電流回路法把用電器實物圖看懂，然后在相應的位置補上電表，同時注意是看清楚各用電器的連接方式以及開關的作用。并在頭腦中進行加工，形成一個完整的電路圖。最后根據電路圖“橫平豎直”的要求畫出相應的電路圖。連接實物圖的方法是看懂電路圖以及看清實物圖的分布，然后從電源的一極出發，根據電路圖中電流的流向，按元件順序連接實物圖，在并聯連接時應先易后難。連接時應盡量避免連接的導線相互交叉。
　　2.簡單的電路設計。電路設計應根據題目的要求分析各用電器的連接方式，以及開關的控制對象。例如：由“一個開關同時控制兩個燈泡亮或暗”的要求，可知電路連接方式有兩種可能：一是開關和兩個燈泡是串聯的連接方式；二是兩個燈泡并聯開關接在干路上。由“一個開關控制一個燈泡，另一個開關同時控制兩個燈泡，一個燈泡壞了不影響另一個燈泡”的要求，可知兩個燈泡是連接并聯的，一個開關時接在一個燈泡的支路上，而另一開關接在干路上起到總開關的控制作用。然后再根據各用電器的連接方式畫出電路圖。
　　3.學生分組探究實驗的復習。用伏安法測電阻和電功率是初中的兩個重要的實驗，這兩個實驗有許多共同的地方，可以通過比較的方法來進行復習。如下表。
　　我們在實驗過程中應注意以下問題：（1）電流表和電壓表的正確使用。（2）連接線路時必須將開關打開。（3）滑動變阻器的連接。（4）通電之前把滑動變阻器調至接入電路的阻值為最大，實驗時再逐步調節接入電路的阻值。（5）連接好實物圖后，進行試觸，檢查電表連接、量程是否合適。兩個實驗之間的區別是：測電阻時，電阻兩端的電壓可以在一定范圍內通過滑動變阻器來改變。測額定電功率時，通過滑動變阻器調整燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓。
　　 注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”