初中物理電學(xué)計(jì)算教學(xué)一得

初中物理電學(xué)計(jì)算教學(xué)一得在初中物理電學(xué)計(jì)算教學(xué)中，筆者總結(jié)了一些計(jì)算方法，突破重難點(diǎn)，在教學(xué)中起到了事半功倍的效果，讓教學(xué)任務(wù)完成起來(lái)更簡(jiǎn)單。為此，我把它整理出來(lái)，供大家參考。初中物理電學(xué)計(jì)算教學(xué)一得初中電學(xué)計(jì)算的重難點(diǎn)是兩個(gè)用電器的計(jì)算，兩個(gè)用電器也不外乎是串聯(lián)和并聯(lián)，要解決這類(lèi)問(wèn)題，下面以?xún)蓚€(gè)電阻為例說(shuō)明。兩個(gè)電阻串并聯(lián)的相關(guān)計(jì)算都涉及到九個(gè)量，即I，I1，I2；U，U1，U2；R，R1，R2。它們之間的關(guān)系是：串聯(lián)電路：I=I1=I2，U=U1+U2，R=R1+R2，I=U/R.并聯(lián)電路：I=I1+I2,U=U1+U2,R=(R1R2)/(R1+R2),I=U/R.歐姆定律I=U/R中的I,U,R均指同一電路，只要知道其中不同類(lèi)型的三個(gè)量，就可以把剩下的六個(gè)量計(jì)算出來(lái)，對(duì)于初學(xué)的學(xué)生可以這樣訓(xùn)練。下面舉例說(shuō)明：

例1.如圖所示：已知和求的九個(gè)量都在上面：虛線框內(nèi)表示總電阻。R=?U1=？U2=？U=6vI1=？I2=？I=0.5AR1=10ΩR2=？R=?解：

I1＝I2＝I＝0.5A

U1＝I1R1

=

0.5A×10Ω＝5V

Ｕ2＝Ｕ-Ｕ1＝6V-5V＝1V

Ｒ２＝Ｕ2/I2＝１V/0.5A＝2Ω

R=R1+R2=10Ω+2Ω=12Ω或者R＝U/I＝6V/0.5A＝12Ω

R2＝Ｒ－Ｒ1＝１２Ω－１０Ω＝２ΩI1＝I2＝I＝0.5A

U1＝I1R1＝0.5A×10Ω＝5VＵ２＝Ｕ－Ｕ１＝６V－５Ｖ＝１VU1=？U2=？U=6vI1=？I2=？I=0.5AR1=10ΩR2=？R=?

例2如圖所示，已知和求均在上面：U2=？U=6vI1=？I=1.2AR1=20ΩR=？U1=？R2=？I2=？解：U1=U2=U=6VI1=U1/R1=6V/20Ω=0.3AI2=I－I1=0.5A－0.3A=0.2AR2=U2/I2=6V/0.2A=30ΩR＝(Ｒ1R2)/(R1+R2)=(20Ω×30Ω)/(20Ω+30Ω)=12Ω或者R=U/I=6V/0.5A=12ΩR2=(R1R)/(R1-R)=(20Ω×12Ω)/(20Ω-12Ω)=30ΩU1=U2=U=6VI1=U1/R1=6V/20Ω=0.3AI2=U2/R2=6V/30Ω=0.2A

此方法還可以擴(kuò)展到電功率，那就是總共12量，即I,I1,I2；U,U1,U2；R，R1，R2；P,P1,P2.電功率之間及與電流、電壓的關(guān)系：P=P1+P2，P=UI.也只要已知不同的三個(gè)量，也可以把其余的九個(gè)量計(jì)算出來(lái)。關(guān)鍵要找出解決問(wèn)題的突破口。只要找出突破口，其他問(wèn)題就迎刃而解。下面舉例說(shuō)明：例3已知和求均在電路分析圖上。U=6VU1=?I=?R1=5ΩP2=1W解：由題意得方程：(6-U1)I=1

U1=5I解之I=1,或I=0.2當(dāng)I=1時(shí)，U1=5,當(dāng)I=0.2時(shí)，U1=1答：此電路有兩種情況：當(dāng)電流為1A時(shí)，R1兩端的電壓U1為5V；當(dāng)電流為0.2A時(shí)，R1兩端的電壓U1為1V。經(jīng)過(guò)這樣的訓(xùn)練，學(xué)生不僅能解題，而且還知道題目是否存在條件不足，還知道解答串并聯(lián)電路計(jì)算的突破口，串聯(lián)電路先求電流，并聯(lián)電路先求電壓，或者找出它們的等量關(guān)系，建立方程求解。此方法從整體上解決了電學(xué)計(jì)算的根本問(wèn)題。學(xué)生能站在高端完整地俯視整個(gè)問(wèn)題，并且，解決電學(xué)計(jì)算問(wèn)題的有兩種途徑，可用歐姆定律找出解題的突破口，也可以用電壓、電流、電阻的關(guān)系解決問(wèn)題，給教學(xué)帶來(lái)良好的效果。學(xué)生學(xué)會(huì)了電路分析圖的計(jì)算以后，就要學(xué)習(xí)怎樣根據(jù)題意畫(huà)電路分析圖。對(duì)于復(fù)雜的電路，讓學(xué)生學(xué)會(huì)畫(huà)電路分析圖。電路分析圖的好處是：排除干擾，簡(jiǎn)化電路，突出電路的主要因素。把已知的量和求的量標(biāo)在上面，解題時(shí)達(dá)到清楚、簡(jiǎn)潔、直觀和圖文并茂的效果。那么怎樣畫(huà)電路分析圖呢？第一，弄清題意，明白題目的意思。第二，排除干擾，簡(jiǎn)化電路。電流表，由于內(nèi)電阻很小，在電路中相當(dāng)于短路，用箭頭表示；電壓表，由于內(nèi)電阻很大，在電路中相當(dāng)于開(kāi)路，用雙豎線表示。第三，將已知的量和求的量標(biāo)在電路分析圖上，看上去一目了然，方便解答。下面舉例說(shuō)明：例3如圖所示：電源電壓為6V，閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為4V.電流表的示數(shù)為0.4A。求：（1）電壓表V2的示數(shù)；（2）R1,R2的阻值分別是多少？SAV1R2R1V2分析：電壓表，由于內(nèi)阻很大，在電路中相當(dāng)于開(kāi)路，電流表，由于內(nèi)阻很小，在電路中相當(dāng)于短路。由電路可知，此題是個(gè)串聯(lián)電路。解：根據(jù)題意得電路分析圖。U1=4VU2=？U=6vI=0.4AR1=?R2=？U2=U-U1=6V-4V=2VR1=U1/I=4V/0.4A=10ΩR2=U2/I=2V/0.4A=5Ω題目的意思全在電路分析圖上，簡(jiǎn)單直觀，一目了然。下面舉個(gè)復(fù)雜點(diǎn)的題目，畫(huà)出電路分析圖從不同的角度，不同的方法解答題目?？纯词褂秒娐贩治鰣D解題的優(yōu)點(diǎn)。例4（2013.遵義）如圖所示電路中電源電壓和燈L的電阻保持不變，定值電阻R=20Ω,燈L標(biāo)有“8V6.4W”字樣，電流表用0～0.6A量程，電壓表用0～15V量程。V×RR/abS1S2PAS3（1）燈泡L的電阻為多少？（2）開(kāi)關(guān)S1閉合，S2,S3斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，電源電壓為多少？（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到b端，閉合S1、S2、S3時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A，滑動(dòng)變阻器最大阻值多少？（4）開(kāi)關(guān)S2閉合，S1、S3斷開(kāi)，為確保電路安全的情況下，當(dāng)電路消耗的功率最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是多少？此題為初中電學(xué)計(jì)算的綜合性題目，用電路分析圖看上去就簡(jiǎn)單了。解：（1）RL=UL額2/PL額=(8V)2/6.4W=10Ω

（2）開(kāi)關(guān)S1閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電路分析圖如下：U=?UR=6VR=20ΩRL=10ΩIR=UR/R=6V/20Ω=0.3A

由于是串聯(lián)電路，IL=IR=0.3AUL=ILRL=0.3A×10Ω=3VU總=UR+UL=6V+3V=9V。即電源電壓為9V.

或者由于是串聯(lián)電路,電流相等,相應(yīng)的電壓和電阻成

正比.UR/R=UL/RLUL=(URRL)/R=(6V×10Ω)/20Ω=3VU總=UR+UL=6V+3V=9V。即電源電壓為9V.

或者

U總/R總=UR/RR總=R+R/=10Ω+20Ω=30ΩU總=（URR總）/R=(6V×30Ω)/20Ω=9V（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到b端，閉合S1、S2、S3時(shí)，電路分析圖如下：I總=0.6AR/=?U總=9VR=20Ω由UR=U/=U總=9VIR=UR/R=9V/20Ω=0.45AI/=I總-IR=0.6A-0.45A=0.15AR/=U//I/=9V/0.15A=60Ω或者R總=U總/I總=9V/0.6A=15ΩR/=(RR總)/(R-R總)

=（20Ω×15Ω）/(20Ω-15Ω)

=60Ω（4）當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合，S1、S3斷開(kāi)，為確保電路安全的情況下，當(dāng)電路消耗的功率最大時(shí)，電路中允許通過(guò)的最大電流為0.6A,電路分析圖如下:U總=9VP/最大=?？I最大=0.6ARL=10ΩUL最大=I最大RL=0.6A×10Ω=6VU/=U總-UL最大=9V-6V=3VP/=U/I最大=3V×0.6A=1.8W

此題如果不用電路分析圖，用文字?jǐn)⑹鱿喈?dāng)繁瑣，用了電路分析圖