初中物理電學難題的解題分析

李華健

【摘要】初中物理學科中，電學是其中一項重要的知識點，該類知識習題類型比較多，且解題方法也各有差異.為提升學生電學難題解答靈活性，增強其解題能力，物理教師既要深入、系統化地講解有關電學的理論知識，保證學生能夠正確理解和深刻掌握，又要引導學生及時總結習題題型，尤其是經典的電學難題，促使學生深入把握難題解題切入點.該研究基于物理授課經驗，分析探討初中物理電學難題的有效解題方法，以期能夠為初中物理課程教學提供有用參考.

【關鍵詞】電學難題；初中物理；解題方法

電學是物理學科不可缺少的組成部分，尤其是在初中階段，只有學好電學知識，才能在未來更深入地掌握物理知識點，這是學生學好其他知識的前提[1].初中電學知識較為抽象，需要學生具備較高的邏輯思維，所以，在解題方法講解過程中，物理教師要重點培養學生的思維能力，由此學生才可熟練應用電學知識解決難題[2].電學知識主要包括電功率、電壓、電阻及電流等，初中生只有學會思考問題，深入理解電學知識，才能正確分析電學難題本質.

1 電學圖像解題方法

對初中物理電學圖像問題進行解答過程中，為提升解題效率，既要對與歐姆定律相關的物理公式加以完善，又要靈活運用排除法，并在適當的時候剔除一些不必要的因素，尤其要通過運算來掌握圖象中各個參量之間的相互聯系，從而得到準確的回答[3].

例1 一位學生在對通過導體的電流與其兩端電壓的關系進行了研究后，將試驗資料進行了匯總，繪制了如圖1所示圖象，下面敘述不正確的是.

（A）當在導體乙的兩端加上1V的電壓時，通過導體乙的電流為0.1A.

（B）將甲、乙兩個導體串聯起來，然后將其連接到一個3V的電源上，則回路的電流為0.9A.

（C）導體甲的電流與其兩端的電壓具有正向的相關性.

（D）導體甲的電阻小于導體乙的電阻.

選項A：從圖象中可以看出，當導體乙兩端的電壓為1V時，相應的電流為0.1A，所以A選項是正確的，選項B：對于甲導體，當兩端的電壓為3V時，相應的電流為0.6A，由于R=UI，故R甲=3V0.6A=5Ω.當導體乙兩端的電壓為3V時，相應的電流為0.3A，因此，R乙=3V0.3A=10Ω，將3V電壓接至電源時，UR=3V15Ω=0.2A，故B選項不正確，選項.C：根據圖象和?I=UR可以看出導體甲的電流與兩端的電壓成正比，因此C選項項是對的.選項D：通過對上述內容的分析，可以看出?R甲=5Ω，R乙=10Ω，R甲< R乙，所以D項是對的.經過分析，本題的答案是B.

2 電路元件狀態判斷方法

在對電路器件的狀況進行判定時，必須重點關注開關的位置，要了解開關關閉之前和之后的電路器件的串聯和并聯狀況，以及將其與線路中的滑動電阻的位置聯系起來，分析滑動滑片后，與回路相連的電阻增大或減小情況，利用歐姆法則進行推斷.

例2 如圖2所示，供電電壓是恒定的，滑動變阻器滑片P位于中間點，a為電壓表或安培計，開關可以隨意關閉，下列說法正確的是.

（A）a表示電壓表；

（B）閉合S1，滑片?P滑到右邊，a的數值變化和A2的數值變化之比減小；

（C）S1和S2被關閉，S3被關閉，滑塊P移到右邊，a的數值是恒定的；

（D）使開關S1，S2，S3閉合，使滑片P滑到左邊，使A1的數值降低.

因為全部的合閘切換回路都是保險的，若a為電流表，則開關S1、S2閉合時線路短路，與題目情況不符，故a為電壓表， 選項A為正確.當滑塊P移到右邊，該回路中的電阻將減少，因此，a的數值變化與A2的比例為恒定的電阻器R1的數值，因此，選項B是不正確的.選擇C：S1與S2閉合，S3斷開，由于a是用來檢測供電的，因此其數值是恒定的，C項是對的.選擇D：將開關S1，S2和S3閉合，從而使A1和R1同時被短路，并且無論滑塊P怎樣滑動，其數值都是恒定的；因此D選項不正確，從整體上看，應該選A、C兩個選項.

3 電路相關參數計算方法

在初中階段，關于電路參數的計算非常重要，在電路安全問題產生后，電路內部電流要達到最小數值[4].

例3 如圖3所示，電路中，電壓U為6V，并且是恒定的，而滑移阻抗R2的數值為0.5A、25Ω，電阻R1為5Ω、安培計范圍為0～0.6A，伏特計范圍為0～3V.在關閉開關后，確保電路部件完整性，下列選擇正確的是.

（A）所述電阻器R1最大值為0.6A；

（B）最小電壓代表數字為2V；

（C）R2的調整在1～25歐姆的范圍內；

（D）電壓數最小：最大值= 2∶5.

選項A：當電壓表在最小示數時，電流值最小，電路接入滑動變阻器阻值，I=UR1+R2=6V（5Ω+25Ω）=0.2A，那么電壓表最小電壓Umin=0.2A×5Ω=1V，因此，A是錯誤的。選項B：若流過R1的電流為0.6A，此時將燒毀變阻器，故B錯誤。選項C：當電壓表處于最大數值時，線路中的電流最大，電流表的范圍是0～0.6A，而R2的標準是0.5A、25Ω，由此可以看出，在該線路中，最大電流是0.5A，電壓表示數最大值是Umax=0.5A×5Ω=2.5V，那么UmaxUmin=2.5V1V=52，所以選項C正確。選項D：在電壓表示數最大值時，滑動變阻器電壓為U滑=U－Umax=6V－2.5V=3.5V，該情況下，滑動變阻器接入電路內電阻最小值是Rmin=3.5V0.5a=7Ω，所以，R2調節區間是7～25Ω，因此D項錯誤。根據以上分析得出C項為正確答案。

4 結語

電學是初中階段的必考難點和重點，而電路分析又是電學知識點中的關鍵部分.為提升學生電學難題解答靈活性，增強其解題能力，物理教師既要深入、系統化講解有關電學的理論知識，保證學生能夠正確理解和深刻掌握，又要引導學生及時總結習題題型，尤其是經典的電學難題，促使學生深入把握難題解題切入點[5].此外，日常物理教學中，需要引導學生深入分析和思考，搞清楚有關電學的基礎知識，在熟練掌握電學理論知識的前提下，為學生優選精講關于電學知識的難題，重點引導學生總結細節與開發解題思路，使學生正確把握各電學難題的破題技巧，繼而提升物理學科的學習水平.

參考文獻：

[1]須靜怡.互聯網背景下初中物理智慧課堂教學模式探討[J].數理化解題研究，2020（17）：78-79.

[2]楊波.例析巧用"變化中的不變"解決初中復雜物理題[J].課堂內外·初中教研，2022（10）：91-93.

[3]張永東.等效電路法在初中物理電學計算題中的應用[J].中學物理（初中版），2015，33（12）：91.

[4]曾憲永.初中物理電學計算中的極值問題淺析[J].教育界，2015（11）：151-152.

[5]秦海燕.破解初中生常見電路故障難題的策略探究[J].考試周刊，2021（34）：114-116.