初中物理电路综合题解题思路分析

摘 要：随着教育体制的改革，学生的全面发展越来越受到重视.因此，初中物理教师在进行物理学科的教学时，应该尽可能的培养初中生的逻辑思维能力、自主思考能力和问题分析能力，以让初中生在学习物理这一学科时，能够掌握一些基本的解题方法，提高其的综合能力.因此，初中物理教师在进行物理学科的教学时，既应该注重初中生对教材当中的理论知识的掌握程度，同样还应该注重初中生利用教材当中的理论知识来解决实际问题的能力.本文分析了如何培养初中生的物理电路综合题的解题思路，希望为初中物理教师的物理教学提供一些建议，使其更好地进行物理这一学科的教学.

关键词：初中物理;电路;解题思路

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）05-0094-03

收稿日期：2021-11-15

作者简介：李铎（1982.10-），女，江苏省徐州人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

在初中生学习初中物理这一学科时，其发现物理相对于其他学科来说是比较难学习的，而物理学科中的电路问题作为物理学科中比较困难的部分，更是为初中生的物理学科的学习增加了一定的难度.因此，初中物理教师在进行物理学科的教学时，应该注重培养初中生的学习兴趣，然后让他们在兴趣的引导下更加积极主动地去学习教材当中的理论知识，并能够顺利地利用教材当中的理论知识来解决实际问题，最终提升初中生对教材当中理论知识的掌握程度和解决实际问题的能力，提升初中生物理学科的核心素养.

1 对电学规律和特点的总结

1.1 歐姆定律

从学习电路学的经验出发，能够了解到电压是形成电流的起因，所以电压越高电流也就越大，而电阻则是导体对于电流的阻碍，电阻越大电流就越小.

1.2 焦耳定律

当导体当中有电流穿过时，导体就会发热，这种现象称为电流的热效应，英国的物理学家焦耳在大量的研究下，终于在1841年确定了电流产生的热量以及电流与电阻和时间之间的关系，电流流过某段导体时，其产生的热量和通过通过这段导体时的电流平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比，这就是焦耳定律的内容.

1.3 电功定律

在某段电路上的电功和这段电路两端的电压以及电路当中的电流和通电的时间成正比，在物理学中，电路两端的电压为U，电路当中的电流为I，通过的时间为T，三者通过相乘来计算电功W，其公式为W=UIT.

1.4 串联电路和并联电路的特点

串联电路中电流处处相等，电路两端的总电压等于部分电路两端的电压之和，总电阻等于各个导体之间的电阻之和，并联电路中，电流等于各支路电流之和，各支路两端的电压相等，并联电路总电阻的倒数等于各并联导体之间的电阻倒数之和.

2 初中物理电路综合题解题思路2.1 等效替换电路，促进学生理解电路在初中物理教师教学的过程中，其会发现有很多比较简单的问题会设置一个比较难的电路图，然后让学生根据题目和较难电动图来转化出一个简单的电路图，最终根据转换出的简单的电路图来解决问题，但通常初中生看到电路问题当中有较难的电路图时，便会放弃对此类问题的思考，这样并不利于初中生学习电路部分的问题.因此，初中物理教师在进行物理学科电路部分习题的讲解时，应该向初中生强调在解决电路问题时，画等效电路图的重要性，然后让初中生在初中物理教师的不断强调下，增强其对等效电路图的意识.通过这一方法，不仅能够锻炼初中生的逻辑思维能力，让其对已有的电路图进行转化，进而帮助其解决物理电路部分的问题，还能够激发初中生对电路部分的学习兴趣，有助于其物理学科的学习.

例1 如图1所示，为某电路的工作示意图，现已知电路当中的四个电阻的电阻R均为300欧，那么请计算a、b间的总电阻为多少？

在遇到这一问题时，初中物理教师可以引导初中生去画这一电路的等效电路图，让初中生通过等效电路图来解决这一问题，使解题更顺利.如图所示，分别将图中的四个电阻分别标为R1、R2、R3、R4，由题意可知，电阻R1、R2、R3的另一端连接在同一点a，由此可知，三个电阻是并联关系，所以R并=13R=13×300Ω=100Ω，并且这三个电阻与R4是串联关系，所以a、b间的总电阻R总=R并+R4=100Ω+300Ω=400Ω，由此得解，总电阻为400Ω.

2.2 根据题意内容，理解题目的电路图

虽然物理是一门比较偏理的学科，但这并不代表学习物理这一学科不需要有一定的理解能力，通过学习物理这一学科，我们会发现在物理教材当中，有比较多的概念需要我们去记忆，但在我们记忆这些理论知识时，首先需要我们对这些理论知识有一定的理解，而后才能更好地将这些理论知识记忆.在遇到题干比较长的电路部分的综合习题时，首先需要做的就是根据题目来勾画其中的重点内容，然后在勾画的过程中去理解题目，在真正地理解题目之后，再去根据题目内容来分析如何去解决问题.通过这一方法，不仅能够帮助初中生更好地理解电路类的题目，进而更顺利地解决电路部分的综合问题，还能够让初中生在理解题意的过程中发现电路类问题的叙述严谨性，有助于增加初中生对电路类问题的兴趣，帮助其物理学科的学习.

例2 题目的电路图如图所示，当滑动变阻器R的滑片p由B向A滑动时，电压表U1、U2的示数发生变化，且电压表U1、U2变化示数分别为ΔU1、ΔU2，那么请根据题干条件试求电压表示数发生变化的变化量的关系.

在遇到这一内容时，初中物理教师应该首先让初中生根据题目内容和电路图来理解题目，然后再理解题目的基础上去解决此电路问题.由题意可知，滑动变阻器R与R1并联，再与R2、R3串联，电压表V1测量并联部分的电压，V2测量定值电阻R2两端的电压，当滑动变阻器滑片由B向A移动时，滑动变阻器的阻值减小，从而使得并联部分的阻值减小，所以V1示数减小，变化量为ΔU1，由串联电路分压特点可知，R2、R3两端的电阻变大，又因为U1=U-U2-U3，所以ΔU1=ΔU2+ΔU3，所以可得电压表示数变化量的关系为ΔU1>ΔU2.因此得解.

2.3 结合教材内容，寻求问题解决办法

物理学科与数学学科相似，但解决一些实际问题时，这些实际问题看似与教材当中的理论知识毫无关联，但我们解决这些实际问题时，则必须要以教材当中的理论知识作为基础，然后在理论知识的引导下才能够顺利地将问题解决.因此，初中物理教师在进行电路类综合问题的教学时，其在讲解问题的过程中可以适当地引入一些教材中的理论知识，让小学生体会教材当中的理论知识与实际问题的关联，同时也能够帮助初中生理解教材当中的理论知识应该运用到怎样的物理情境当中，这不仅有助于初中生对此类物理问题的理解，还能够让初中生更好地利用教材当中的理论知识来解决实际问题.通过这一方法，可以让真正地体会到教材当中的理论知识在物理问题中的实际应用，有助于初中生物理学科的学习.

例3 如图所示，电阻丝R1、R2并联，且已知电路两端的电压为U，且两电阻的材料、长度相同，横截面积之比为S1∶S2=1∶2，请根据此内容来计算出电阻丝内电子定向移动的速度之比为多少？

在遇到此问题时，初中物理教师可以结合教材当中的理论知识向初中生讲解此问题，让初中生理解怎样的理论知识应用于怎样的实际问题中.由题意可知，两电阻的材料和长度均相同，但由于S1∶S2=1∶2，所以其电阻之比R1∶R2=1∶2，又因为两电阻为并联状态，所以两电阻两端的电压相同，且电压都等于电路两端的电压，即为U，所以有I1∶I2=1∶2，由教材中的电流基本公式I=nqsv可知，当其他条件一定时，其平均速度之比等于电流之比，但在此题中，其他条件也成比例关系，且S1∶S2=1∶2，I1∶I2=1∶2，所以V1∶V2=1∶1.由此得解，在解决此题之前，初中生应能够熟练掌握教材公式.

2.4 列出数量关系，解决电路相关问题

对于数学和物理这样理科学科来说，在解决这些学科当中的实际问题时，其中很重要的一步就是根据题目內容来列出相应的数量关系，最终根据数量关系来解决实际问题.因此，初中生在解决电路这一部分的综合问题时，其应该首先将问题当中的电路进行转化，然后对题目当中的要求和重点内容进行勾画，最后结合教材内容和题目来列出相应的数量关系，并能够正确计算出自己所列出的数量关系的结果，最终解决电路中的实际问题.通过这一方法，不仅能够让初中生内用简单的关系式将题目内容表达出来，还能够帮助初中生更顺利地解决电路类的问题，最终提高初中生对初中物理学科的学习效率.

例4 已知某电路的电路图如图所示，R1=20Ω，R2=25Ω，当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数为2.8V，那么当开关S1断开，S2闭合时，电压表的示数的取值范围为多少？

在解决这一问题时，则需要初中物理教师根据题意引导初中生列出相应的关系式，然后再依据关系式解决问题.由题意可得U=U1R1（R1+R0）=2.8V20Ω（20Ω+R0），U2=R2R2+R0U=3.5V×20Ω+R025Ω+R0，当R0=SymboleB@时，U2最大为3.5V，当R0=0时，U2最小为2.8V，所以可知2.8V<U2<3.5V，由此得解.

3 具体的电学解题方法

3.1 用组合法解题

所谓组合法，就是根据题干当中已知道条件，查看有哪些信息能够组成公式，探寻个信息之间的关系，再进行求解.通常学生要将题目当中的恒量作为已知条件来进行解题.

例1 在学校的物理实验室中有两个白炽灯泡，分别为L1和L2， L1灯泡标注有220 V 40W， L2灯泡标注220V 100W，如果将这两个灯泡串联起来，接入到220V的电路当中，请问L1和L2，哪一个灯泡会比较亮？

通过分析题干可以得出在额定的状态下，两个灯泡的电阻为R1和R2，L1和L2串联，其中的电流I作为隐藏的已知条件，题目求的是L1和L2哪一个灯泡会比较亮，其实质上求的是两个灯泡的功率P.题目当中包含的物理量有电功率 P、电阻R和电流I，这三个物理量可以组成公式，P=I2R，因为 R2小于R1， L1和L2串联，根据公式，P=I2R，可以得出P1>P2，所以L1会更亮一些.借由这一道题可以总结出一个规律，两个电压相同的灯泡串联起来，额定功率更小的灯泡会更亮.

3.2 用表达法解题

所谓表达法就是表达已知条件法，它就是一种综合运用法，表达已知条件法就是将已知的条件用公式表示出来，找出所求物理量和已知物理量之间的关系，将其与所求的量结合起来，从以已知量入手，求出未知量.

例2 已知AB和BC是两根电热丝，如果把AB接入到电压恒定的电路当中，功率为60W，如果将AC接入到同一个电路当中，其功率为15W，请问如果将BC进入到电路当中，其功率为多少？

这道题目涉及AB和BC两个电阻丝，题干当中已知其接入到电路当中的功率为60W和15W，但是提纲当中并没有告知

AB和BC的电阻值，所以想要直接求出BC端的电率有所阻碍.但是由于题目已经给出了已知条件，PAB、PAC分别为60W和15W，用表达法表达出题干当中的已知条件，因为题目当中的已知量为P和U，所以可以利用P=U22来表示出电功率，PAB=U2RAB=60W，PAC=U2RAC=15W，结合RAC=RAB+RBC，从而得出所求的物理量当中，RBC和已知物理量之间的关系，从而可以得出，RAB∶RAC=1∶4，也就是RBC=3RAB，用倒数法可以得出PAC=U2RAC=U23RAB=20W，从而正确地解出该题.

3.3 用电源电压不变法解题

一般电源电压不变法适用于三种情况，在同一电路当中开关的闭合，或者是在几个电源电压相等的不同电路当中闭合开关，断开条件发生变化时，电路连接方式的变化，但是电源电压不变，在同一电路当中连接电阻的阻值发生变化，在同一电路中变阻器的阻值发生变化，引起电路当中电流的大小.这三种方式都能够有效提高学生的理解能力，降低学生的解题难度，帮助学生解决拿到题之后不知道该如何下手的问题，减轻学生对于解题的抗拒心理，提高学生物理学习的热情.

综上所说，初中物理教师在进行物理学科的教学时，不可一味地追求初中生对教材当中理论知识的掌握程度，而忽略了初中生利用教材当中的理论知识来解决实际问题的能力.因此，初中物理教师在进行物理学科中电路综合题的教学时，应该在进行理论知识的教学过程中，向课堂当中融入一些相关的习题，让初中生通过教师所设置的习题来更好地理解教材当中的理论知识，同时提升初中生对电路综合题解题的能力.

参考文献：

[1] 高建华.浅谈如何开展培养学生核心素养的物理教研[J].中学物理（初中版），2020（9）：43-45.

[2] 钱嘉.基于综合实践活动培养物理建模能力——以“自制杠杆密度计”为例[J].中学物理（初中版），2020（8）：37-39.

[3] 李博，侯恕.中学物理课堂导入方法的分类及其价值追问[J].物理教学探讨，2020（6）：14-16.

[责任编辑：李 璟]