一道电学问题的探究与思考VIP免费

一道电学问题的探究与思考西安市第三十四中学雷超【摘要】本文结合一道电学问题的剖析，指出要实现“脱离题海战术，提高做题效率”的追求，关键在于精解，即认真弄懂所做的每一道题目，感悟题目考查的目的，并加以拓展、延伸、最终能举一反三，达到高效学习的目的。【关键词】电学问题变式探究举一反三电学问题是初中物理的重点和难点，也是学生中考的主要失分点之一，如何“脱离题海战术，提高做题效率”是我们的追求，实现这一追求的关键在于精解，即认真弄懂所做的每一道题目，感悟题目考查的目的，并加以拓展、延伸、最终能举一反三，达到高效学习的目的，下面以一道电学习题的探究为例，抛砖引玉，期望引起我们对提高做题效率的思考。例题如图1所示的电路中，只闭合开关S1时，电灯＿＿亮；当开关S1、S2均断开时，电灯＿＿＿＿＿亮，电灯的连接方式为＿＿＿；当开关S1、S2均闭合时，电灯＿＿＿＿＿亮，电灯的连接方式为＿＿＿。解析只闭合开关S1时，电路变为图2，此时电灯L1和L2被短路，只有电灯L3亮；1当开关S1、S2均断开时，电路变为图3，此时电灯L1和L2、L3都亮，连接方式为串联；以上两问学生均能正确判断，但当开关S1、S2均闭合时，电路变为图4，大部分学生陷入疑惑，会有学生认为局部短路，但其实电灯L1和L2、L3都亮，连接方式为并联；电路图4可等效为图5。此时可分别采用“摘除法”和“节点法”强化对三个灯并联的认识。具体讲解如下：1、“摘除法”，即将三个灯中其他两个灯摘除，看剩下一个灯是否有电流路径（即是否能发光），如图6所示，摘除L2和L3，L1电流路径不受影响，2如图7所示，摘除L1和L3，L2电流路径不受影响，如图8所示，摘除L2和L3，L1电流路径不受影响，进而说明L1和L2、L3独立工作，互不影响，确为并联电路；2、“节点法”如图9所示3A、C两个节点直接连通电源正极，B、D两个节点直接连通电源负极，即L1和L2、L3均直接并联在电源两极上，等效为图5。此题独具匠心，将串、并联和局部短路均有考查，而且可以灵活变换，是电学部分的一道经典题，下面分析该题的两个变式题。变式一如图10所示的电路中，电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.8A,电灯L1的电流Ⅰ1为0.3A，则电灯L2、L3的电流Ⅰ2、Ⅰ3分别为多少？电流表A3的示数为多少？解析由于电流表的内阻很小，在电路中可以等效为电流表所在位置为导线来处理，以简化电路分析，可知图10中L1和L2、L3三个灯并联，电流表A1测量L2和L3的电流，电流表A2测量L1和L2的电流，电流表A3测量L1、L2和L3的总电流，为方便分析，画出其等效电路如图11所示。4依题意，Ⅰ1+Ⅰ2=0.8A，Ⅰ1为0.3A，则L2的电流Ⅰ2=0.5A；又因为Ⅰ2+Ⅰ3=0.6A，则L3的电流Ⅰ3=0.1A；电流表A3的示数Ⅰ=Ⅰ1+Ⅰ2+Ⅰ3=0.3A+0.5A+0.1A=0.9A。变式二如图12所示的电路中，电压表V1的示数为0.8V,电流表V2的示数为1.0V,电灯L1两端的电压U1为0.5V，则电灯L2、L3两端的电压U2、U3分别为多少？电压表V3的示数为多少？解析由于电压表的内阻很大，在电路中可以等效为电压表所在位置电路断开来处理，以简化电路分析，可知图12中L1和L2、L3三个灯串联，电压表V1测量L1和L2两端的电压，电压表V2测量L2和L3两端的电压，电压表V3测量L1、L2和L3串联的总电压，即电源电压。为方便分析，画出5其等效电路如图13所示。依题意，U1+U2=0.8V，U1为0.5V，则L2两端的电压U2=0.3V；又因为U2+U3=1.0V，则L3两端的电压U3=0.7V；电压表V3的示数U=U1+U2+U3=0.5V+0.3V+0.7V=1.5V。上述分析仅是笔者个人的一些浅见，不当之处请同行及专家不吝赐教。作者基本情况简介：姓名：雷超工作单位：西安市第三十四中学邮编：710024职级：中学物理一级教师毕业学校：陕西教育学院联系方式:159919803186