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初中物理电学有多难学?如何学初中物理电学

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某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。

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的短路通道则比作是“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。初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接,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,⑴、电流法;⑵、等效电路法;⑶、去表法。

⑴、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,则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),则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。

⑵、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。

图2、图3是对各电阻的连接情况分析。

如上图2红线上各个点都与电源正极“电位一样高”,蓝线部分与电源负极“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。

⑶、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I=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0.5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;

有关电阻R2的物理量:I2、U2、R2、P2;

有关总电路的物理量:I、U、R、P。

在这12个物理量中,已知其中的三个物理量,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

解题分析:从表中“有关R1”的纵向可以看出,由于已知了U1和R1故可以求出I1和P1(在本题不需要求出);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,则除了已求出的电流I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,则可以从“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。

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