巧用表格分析初中物理電學計算題

黃兆洪

[摘要]表格能把各個物理量集中呈現出來，便于學生把握各個物理量之間的聯系，快速找到解題的著手點和突破口。巧用表格分析電學計算題。直觀形象，易于理解，可有效增強學生的信心，進而提高教學的有效性。

[關鍵詞]表格，初中物理，電學計算題

[中圖分類號]G633.7[文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）11-0045-03

電學計算是中考考查的重點，也是初中物理教與學的一大難點。由于電學計算涉及的知識點多，各物理量間的關系復雜，因而學生解題時經常感到無從下手，久而久之，見到電學計算題都會感到害怕。實際教學中，教師通常是一題一教，沒有系統的思路、方法介紹，所以整體教學效果不佳。筆者結合教學實踐，主要探討用表格分析初中電學計算題，以期幫助學生厘清解題思路，明確解題步驟，從而讓學生順利解題。

一、簡單電路的計算

解題時，畫出串、并聯電路對應的表格如表2.第一列中“R、I、U、P”代表四個基本的電學量，第一行中“R₁、R₂”表示串聯或并聯中的兩個元件，“總”表示串聯或并聯中總的電阻、電流、電壓、電功率。對已知的量，在表格中打“√”，如果表格中某列有兩個已知量，代人兩個基本公式就可以求出該列的其余量;如果某行有兩個已知量，根據串、并聯電路電阻或電流、電壓、電功率的特點就可以求出該行的其余量，這就是解題的基本思路。按照這個思路，表格中所有的未知量都可以求出。

[例2]一個小燈泡標有“2.5V，0.5w”字樣，要把它接在6V的電源上使它正常發光，應該串聯一個多大的電阻？

解析：依題意畫出電路圖如圖4.這是一個L跟只串聯的電路，畫出對應的表格如表3.對已知的量，在表格中打“√”，尋找其中有兩個已知量的某行或某列：L所在列有兩個已知量U_L、P_L，代人兩個基本公式就可以求出人和A真;U所在行有兩個已知量U_L、U_總，根據串聯電路電壓的特點可求出U_R。循此思路，可以求出表中的全部未知量（求解順序如表3中序號所示）。

[例3]如圖5所示電路中，電阻R₁的阻值是20Ω，閉合開關S，電流表A₁的示數為0.3A，電流表A的示數為0.5A。求：（1）電源電壓;（2）電阻R₂的電功率。

解析：依題意可知這是一個R₁跟R₂并聯的電路，畫出對應的表格如表4.把表格中的已知量打“√”，R₁所在的列有兩個量R₁和I₁，根據歐姆定律可求出U₁，再根據“并聯電壓相等”可得出電源電壓U_總;I所在的行有兩個量I₁和I_總，根據并聯電路電流的特點可求出I₂，本題的求解順序如表4中序號所示。

用表格分析解答串、并聯電路的有關計算問題，“串聯電流相等”和“并聯電壓相等”的特點在解題時要優先應用。有一種特殊情況是表格中每列和每行最多只有一個已知量，這種情況下，應根據串并聯電路的特點和規律列方程。具體可根據串聯電路規律可以列出一個關于電流I的方程求出I;根據并聯電路規律可以列出一個關于電壓U的方程求出U。把求出的I或U再記入表格，表格中就會出現某列或某行有兩個已知量，然后再應用前面的分析方法，表格中的全部未知量就都可以求出了。

[例4]如圖6所示的電路中，R₁=40Ω，閉合開關，R₂兩端的電壓為10V，電路的總功率為15w，求電路中的電流I。

分析：依題意可知這是一個R₁跟R₂串聯的電路，畫出對應的表格如表5.把表格中的已知量打“√”，根據P₁+P₂=P_總，列出一個關于電流I的方程。I解出后再記入表格，應用前面的分析求解方法，表格中所有的未知量都可以求出。

[例5]如圖7所示的電路中，R₁=10Ω，閉合開關，及，消耗的電功率為2.7w，電路的總電流為1.2A，求電源電壓U。

分析：依題意可知這是一個R₁跟R₂并聯的電路，畫出對應的表格如表6.把表格中的已知量打“√”，根據I₁+I₂=I_總，列出一個關于電壓U的方程。求出U后再記入表格，則表格中所有的未知量都可以求出。

三、動態電路的計算

動態電路是指通過開關通斷或移動滑片使電路發生改變的電路。

當開關通斷發生變化或移動滑片使電路發生改變時，電路結構或電路參數發生了變化。先畫出變化前后對應的兩個電路，再畫出兩個電路對應的表格，應用前面的分析方法，按步驟解出題目要求的量。解動態電路計算題時，要特別注意分析清楚變化前后兩個電路中不變的量和改變的量，否則容易出錯。

[例6]（2018·重慶B卷）如圖8所示的電路中，R₁、R₂為定值電阻，其中R₁=10Ω，當只閉合開關S₁時，電流表的示數為0.4A，則電源電壓為多少？當同時閉合開關S₁、S₂時，電流表的示數增大為1.2A，則R₂的電功率是多少？

解析：（1）當只閉合開關S₁時，是一個含有R₁的最簡單電路，先畫對應的電路圖如圖9.再畫出相對應的表格如表7.把表格中的已知量打“√”，根據歐姆定律，就可以求出電源電壓。

U=I₁R₁=0.4A×10Ω=4V

（2）當同時閉合S₁、S₂時，是一個R₁跟R₂并聯的電路，先畫對應的電路圖如圖10.再畫出相對應的表格如表8.注意圖10和圖9不變的量有：電源電壓U、R₁的阻值、通過R₁的電流I₁;改變的量有：電流表A的示數，此時為電路的總電流。把表格中的已知量打“√”，根據表格分析求解，求解步驟如表8中的序號所示。

[例7]（2018·邵陽）某同學為自己設計了一盞調光燈，其原理如圖11所示，已知L的規格為“6V，3w”（不考慮燈絲電阻的變化），滑動變阻器及的變化范圍為0-12Ω，電源電壓恒為6V。S閉合時，求：

（1）當P滑至最左端時，燈絲中的電流。

（2）在P從左向右移的過程中，L發光最暗時的實際功率。

解析：（1）S閉合，當P滑至最左端時，R=0.此時U_L=U=6V，L正常發光，是一個最簡單的電路。畫對應的電路圖如圖12.再畫出相對應的表格如表9.把表格中的已知量打“√”，根據電學的兩個基本公式就可以求出燈絲中的電流和電阻。

當P滑至最左端時，L正常發光，

（2）S閉合，將P從左向右移的過程中，當P至最右端時，L發光最暗，此時及=12Ω，是一個L跟R串聯的電路。先畫出對應的電路圖如圖13.再畫出對應的表格如表10.注意圖13和圖12不變的量有電源電壓U及L的阻值;改變的量有L兩端的電壓、通過L的電流。把表格中的已知量打“√”，根據表格分析求解，求解步驟如表10中序號所示。

綜上所述，用表格分析初中物理電學計算題的步驟是：第一步，依題意判斷出電路的連接方式;第二步，畫出電路對應的表格，把表格中的已知量打“√”;第三步，觀察表格，如果表格中每一列和每一行中最多只有一個已知量，若電路為串聯電路，則要列出一個關于電流I的方程，求出I;若是并聯電路，則要列出一個關于電壓U的方程，求出U。如果表格中某列或某行有兩個已知量，則可根據相應的公式求出該列或該行中的其余量，這是解題的基本思路。按照這個思路，表格中所有的未知量都可以求出。

表格能把各個物理量集中地呈現出來，使學生更全面地觀察到各個物理量之間的聯系，更容易厘清解題思路，快速找到解題的著手點或突破口。用表格分析初中物理電學計算題，簡便易行，增強了學生的信心，大大提高了教學的有效性。