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1、初中物理电学综合问题难点突破电学综合题历来是初中物理的难点，在近几年的中考题中 屡屡出现，由于试题综合性强，设置障碍多，如果学生的学习基 础不够扎实，往往会感到很难。在实际教学中，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。 探索和改进 电学综合问题教学，是一项很有价值的工作。 在长期的初中教学实践中， 本人逐步探索了一套电学综合问题教 学方案，对于学生突破电学综合问题中的障碍有一定效果。一、理清“短路概念。在教材中，只给出了“整体短路的概念，“导线不经过 用电器直接跟电源两极连接的电路， 叫短路。 而在电学综合题 中常常会出现局部短路的问题， 如果导线不经过其他用电器而将
2、某个用电器或某局部电路首尾相连就形成局部短路。局部短 路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它 富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验帮助学生突 破此难点。实验原理如图 1，当开关 S 闭合前，两灯均亮较暗； 闭合后，L1不亮，而L2仍发光较亮。为了帮助初中生理解，可将 L1 比作是电流需通过的“一座高 山而开关 S 的短路通道那么比作是“山里的一条隧洞。有了 “隧洞，电流只会“走隧洞而不会去“爬山。二、识别串并联电路电路图是电学的重要内容。 许多电学题一开头就有一句“如 图所示的电路中如果把电路图识别错了，电路中的电流强度、 电压、电阻等物
3、理量的计算也随之而错， 造成“全军覆没的局 面，所以分析电路是解题的根底。初中电学一般只要求串联、并 联两种根本的连接，不要求混联电路。区分串、并联电路是解电 学综合题的又一个需要突破的难点。识别串、并联有三种方法，、电流法；、等效电路法；、 去表法。、电流法：即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径 是否有分支，如果有，那么所分的几个分支之间为并联， 分支前 后有两个节点如果电流的路径只有一条无分支点 ，那么各元 件之间为串联。此方法学生容易接受。、等效电路法：此方法实质上运用了“电位的概念，在初中 物理中，电压的概念， 是通过“水位差的类比中引入的。 那么， 可借助于“高度差进行类比，
4、 建立“一样高的电位概念。 可 以通过类比手法，例如：如果某学校三层楼上有初三、初三、 初三三个班级，二层楼上有初二、初二、初二三个班级， 那么初三年级与初二年级任意两个班级之间的“高度差是一 样的，都相差“一层楼。 因为初三年级各班处于“一样高的 三层楼上， 而初二年级各班级处于“一样高的二层楼上。 在电 路中，也有“一样高电位的概念。 在电路中， 无论导线有多长， 只要其间没有用电器都可以看成是同一个点，即电位“一样 高。因此，我们可以找出各元件两端的公共点画出简化的等效 电路。图 2、图 3 是对各电阻的连接情况分析。图23如上图 2 红线上各个点都与电源正极“电位一样高， 蓝线局部 与
5、电源负极“电位一样高，可以简化为图 3。在图 3 中， R1、 R2、R3的并联关系也就显而易见了。、去表法：由于电压表的内阻很大，并联在电路中时，通过它 的电流很小，可忽略不计。故在电路中去掉电压表，不会影响电 路结构，电压表所在之处可视为开路。而电流表的内阻很小，串 联在电路中几乎不影响电路的电流强度，因而，在电路分析中， 可视其为一根导线，去掉后改成一根导线即可。三、“表格分析法 整理解题思路 不少初中生反映，电学习题涉及概念、公式多，解题头绪多，容 易出错。要突破这个难点，关键在于整理出清晰的解题思路。可以使用“表格法帮助整理解题思路表格的列， 列出有关用电器的电流、电压、电阻、电功率
6、四个物 理量。在一般计算中，出现用电器多为纯电阻，根据欧姆定律 匸U/R，电功率的计算公式P=UI，在四个物理量中只要知道了其 中的两个，就可以求出剩余的两个物理量。 有六种情况 表格的行， 列出电流等物理量在各分电路和总电路的数值， 或物 理量在用电器的各种状态下 如额定工作状态、 电路实际工作状 态的数值。而根据串、并联电路的特点或根据题设，只要知道 其中的两个或一个，就可以求出剩余的物理量。典型例题：如图4所示，R1=2欧，R2=6欧，接在电源上时，电 压表的示数为伏，求电路消耗的总电功率是多少 这是有关两个电阻串联的典型习题，有关电阻 R1 的物理量： I1 、 U1、 R1、 P1；
7、有关电阻R2的物理量：12、U2、R2、P2;有关总电路的物理量：I、U、R、P。在这12个物理量中，其中的三个物理量，就可以求出剩余 的9个物理量。用“表格分析法进行解题分析如下表 1表1:有关R1有关R2有关总体横向关系电流I1I2I电流相等电压U1= *UU=U1+U2电阻R1=2Q *R2=6Q *RR=R1+R2电功率P1P =注：*表示为题目中量。解题分析：从表中“有关RT的纵向可以看出，由于了 U1 和R1故可以求出I1和P1 在此题不需要求出；再由“有关电 流的横向关系来看串联电路电流处处相等，可进一步得出I2和I ;再从“有关总体的纵向来看，要求 P,那么除了已求出的 电流I
8、这一个物理量外，还需要在U和R两者之中知道第二个物 理量，方可求出。而要求 R或求U,那么可以从“有关电阻的横 向关系或“有关电压横向关系中求出来。在这一步也就可以用两种方法，所谓一题多解。解：有关R1纵向关系因为R1与R2串联总电流I=I1=O.25A 横向关系总电阻横向关系总功率有关总电阻纵向关系 有一类习题，是关于灯泡的，常有额定状态和工作状态，如用“ 6V3W字样了灯泡额定状态的电压和电功率， 而工作状态 那么常常为“电功率最小时或最大时等情况。横向关系往往 在题设中出现，如设灯泡的电阻不变，或设电源的总电压不变等。四、有关“电路变化分析不少同学反映“变化的电路难， 不知从何下手。 这
9、是因为 分析变化的电路涉及的内容广，考虑的问题深。对电阻、电流强 度、电压及电功率相互关系的分析， 稍有不慎就会造成连错反响， 得出错误的结论。这是电学综合问题的又一个难点。变化电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来富于电路 变化的。电路中有多个开关，通过开关闭合和断开的状态变化， 往往会使各用电器的连接关系发生变化， 而滑动变阻器那么通过滑 片来改变其连入电路的有效电阻，从而使电路中的电压、电流、 电功率等数值发生变化 也有改变电路结构的 。有关变化电路， 应在学会识别“局部电路短接和学会识别串并联电路的根底 上，掌握分析变化电路的根本思路。 1、开关的通、断造成电路的变化当开关处在不同状态
10、时，由于断路和短路，接入电路中的 用电器，及其用电器之间的连接方式一般要发生变化， 因此首先 要在原电路的根底上画出各种情况下的实际电路。 改画时要根据 电流的实际情况，运用“撤除法。撤除法要求：、去掉被断路的元件；、去掉已被短路的元件； 、用“去表法去表，其原那么是“电压表处是断路，电流直过 电流表。 在去掉电压表时， 要分析电压表读出来的是哪局部电 路两端的电压，可用等效电路法进行分析。例题： 如图 5 所示 电路中，电源电压保持 4 伏， L1 的电阻为 4 欧， L2、 L3 的电阻 均为 16 欧求：、S1、S2都断开时，电流表和电压表的示数。、S1、S2都接通时，整个电路消耗的电功
11、率。例题分析：在题中的当开关处于闭合或断开的两种情况下电路结 构发生了变化，可进行电路的改画，见图 6。注：图中虚线局部是要去掉的局部在用“去表法去掉电流表电压表后， 要分析它们分别测量哪一 个用电器的哪一个物理量。电压表 可借助于“等电位进行分析。在图 7 中，红线、蓝线、黑线分 别是三个“同电位点，由图7中可见，L1与电压表V均加在 蓝线与黑线之间，所以电压表是 L两端的电压。解：当S1、S2都断开时，L1、L3串联。电流表读数电压表读数当S1、S2都接通时，L2、L3并联。总电阻总功率2滑动变阻器变化问题 滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变化了， 或是引起电路结 构的变化，或是引起电路
12、中电压、电流、电功率的变化。 典型例题：如图 8所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的 滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是 A、电流表和电压表的示数变大；B、电流表和电压表的示数变小；C电流表示数变小，电压表示数变大;D电流表示数变大，电压表示数变小。有关滑动变阻器的此类型问题，解题关键是：、弄清滑动变阻 器原理，滑片滑动时电阻是变大还是变小、 弄清物理量是否变 化，一般来说，电源的电压，定值电阻的阻值是不变，其它的物 理量都是变化的；、弄清电压表读数读出的是哪一个电器两端 的电压；、利用表格整理分析问题的思路。上例题表格分析如下：有关R1有关R2总电路关系电流I1I2I串联电流相 等电压U1U总不变U总 =U1+U2电阻R1不变R2 tR总R总 =R1+R2由电阻横向关系可知，因R1不变，R2变大，故R总 将变大；再由总电路纵向关系可知，R总变大，U总不变，故I将变小电 流表读数；因串联电路电流相等11=1 ;再由有关R1纵向关系 可知，11变小，R1不变，故U 1将变小电压表读数变小。