初中物理电学常见题型例析

王德文

【内容摘要】电学是初中物理的重点知识，是中考的必考知识点。相关习题情境灵活多变，对学生运用所学分析问题的能力要求较高。教学中为使学生掌握不同電学题型的解题思路，提高学生的学习能力，并注重对电学常见题型进行汇总，并针对每一种题型选择经典例题，在课堂上与学生一起进行分析，使学生掌握不同题型的突破思路。

【关键词】初中物理 电学 题型 例析

初中物理电学部分的常见题型主要包括：电路参数分析、电路故障判断、电路参数的计算以及电学探究实验。为使学生掌握各题型解题技巧，教学中应注重精讲精练，并鼓励学生做好学习的总结，积累相关的学习经验与技巧，进一步提高解题效率。

题型一：电路参数分析

在如图1所示的电路图中电源电压保持不变，滑片P处于滑动变阻器R的中间， a、b分别为滑动变阻器R的两个端点，R1和R2为定值电阻，以下判断正确的是（ ）

A.闭合S，断开S1、S2，P右移，电流表和电压表示数不变

B.滑片P移向a端，断开S1，先闭合S再闭合S2，电流表和电压表示数变大

C.滑片P移向b端，断开S2，先闭合S再闭合S1，电流表示数变大，电压表示数变小

D.将S、S1、S2闭合，P右移，电流表示数不变，电压表示数变小

A项，R1和R串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量干路电流，P右移接入电路中的电阻增加，因此，干路电流变小，R1两端电压变小，两表示数均变小，错误;B项，P移向a端，则S2和R2被短路，因此，S2无论是否闭合，电流表和电压表示数均不会发生变化;C项，P移向b端，先闭合S时R1和R串联，再闭合S1时R1被短路，电路电阻变小，电流表示数变大，而电压表被短路示数变为零，正确;D项，P右移，电流总电路变大，电流表示数变小，而电压表因被短路示数始终为零，错误。

解题点评：分析电路参数主要包括两种类型;根据电路图进行分析;根据实物图进行分析;分析该类题型的主要理论依据为欧姆定律，因此需要根据题意判断电学元件的串并联关系，运用串并联电路的相关规律、欧姆定律以及所学的电学计算公式进行分析。

题型二：电路故障判断

如图2所示的电路中，电源电压保持不变，将S闭合，电路正常工作一段时间后，灯泡熄灭。若电路中仅有一处故障且只发生在灯L和电阻R上，L和R置互换后，以下说法正确的是（ ）

A.若R短路，则两电表的指针均无偏转

B.若R断路，则两电表均发生偏转

C.若L短路，则两电表指针均发生偏转

D.若L断路，则两电表的指针均无偏转

根据题干描述，解答该题需要采用假设法。假设灯L短路，R正常两者互换后，电压表测量的是电源电压，电路正常，电压表和电流表均会发生偏转;若L断路，R正常，两者位置互换后，电路未联通，两表均不会发生偏转;若R短路，L正常，两者互换后，两表均会发生偏转。若R断路，L正常，两者互换后则电流表无示数，电压表会发生偏转。综上可知，CD两项描述正确。

解题点评：判断电路故障时应掌握短路与断路间的区别，其中干路不能短路否则容易烧坏电学元件;如断路发生在支路则该支路无电流通过。断路发生在干路则电路为开路。判断电路故障的一般思路为：先认真审题，找到电路中的反常现象（如灯泡不发光，电表无示数），而后认真分析发生故障的位置与整个电路之间的关系（是串联还是并联），最后采用假设法进行分析，检验假设后的结果与题干描述是否相符以确定故障。

题型三：电路参数计算

如图3所示电路，电源的电压为5V且保持不变。R0为5Ω的定值电阻。滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”字样，电压表量程为0～3V。（忽略灯丝电阻变化，且各元件均能正常工作）。

求：（1）闭合S1，S2接b，灯泡能正常发光时，滑动变阻器接入的电阻值;

（2）滑动变阻器保持（1）中的阻值不变，闭合S1，S2接a时，R0的电功率;

（3）闭合S1，S2接a，R0的最小电功率。

对于问题（1）由灯L的额定电压和额定功率可知，I=PU=1.2W3V=0.4A，灯泡的电阻R=UI=3V0.4A=7.5Ω。观察电路可知此时L和R串联，设变阻器接入的电阻为Rx，则I（R+Rx）=U0，U0=5V，代入解得Rx=5Ω;对于问题（2）求R0的电功率需要求解出通过其的电流，设为I0，此时R0和R串联，则I0（R0+Rx）=U0，代入数据解得I0=0.5A，则其电功率P0=I02R0=1.25W;问题（3）要想R0的电功率最小，由P=U2R可知，只需R0两端的电压最小，而此时R0和滑动变阻器R串联，因此，R上分得的电压应达到电压表的最大量程，即，3V，此时，R0两端的电压Umin=5V-3V=2V，因为滑动变阻器的额定电流为1A，此时并不烧坏，因此，R0的最小电功率Pmin=U2minR0=0.8W。

解题点评：计算电路中的相关参数时既要能够灵活运用欧姆定律，又要搞清楚不同电功率计算公式之间的区别与联系。其中计算电功率的计算公式有：P=U2R;P=I2R;P=UI，三个公式都可用于计算纯电阻的电功率。但如果电学元件并非纯电阻，计算其电功率时只能使用P=UI。

题型四：电学探究实验

在探究电流与电阻关系实验中，在电池盒中装入两节新电池，并按电路连接好实物电路图，如图4所示。同时将阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入到电路中进行了相关的调节与测量。其中滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。

（1）开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于最   端（填写“左”或“右”）;

（2）估算电流表应选择   A的量程较为合适;

（3）开关闭合后发现电流表示数为0，而电压表示数约为3V，则可能出现的原因是   （电表和导线连接完好）;

（4）故障排除后，根据实验画出如图5所示的图像，则在实验中需控制定值电阻两端的电压为   V不变;若要完成实验，定值电阻两端的电压最小能控制到   V;

（5）由图像可得出的结论是   。

根据实物连接图可知当滑动变阻器的滑片处于最右端时其电阻最大。选择电流表时不能超过其最大量程，两节干电池的电压约为3V，最小的定值电阻为5Ω，电路中的最大电流为I=3V/5Ω=0.6A，因此电流表应选择0～0.6A的量程。电压表测量的是定值电阻两端的电压，当其断路时测量的是电源电压;由图5可知，纵横坐标的乘积为定值电阻两端电压，则U=10Ω×0.2A=2V。将三个定值电阻分别代入计算得出，选择20Ω的定值电阻，可将最小电压控制到1.5V。由图像可以看出当导体的两端电压一定时，通过其的电流和电阻成反比。

解題点评：电学实验是初中电学部分的难点知识。分析电学实验时需要能够满足题意要求，又要遵守安全原则，即，选择电子元件时进行适当的计算，避免超过其额定参数，防止烧坏电学元件。同时，遇到图像相关的问题时应搞清楚图像纵横坐标表示的含义，必要情况下运用相关的数学知识进行分析。

总之，初中物理电学部分主要包括以上四种题型。教学中为使学生牢固的掌握上述四种种题型的解题思路，做到以不变应万变，应引导学生牢固掌握，深入理解基础知识。同时，通过相关例题的讲解，鼓励学生做好解题的总结，明确不同题型考查的知识点、设问规律、破题技巧等。另外要求学生在学习中养成良好的习惯，注重多与其他学生交流解题心得，借鉴他人的解题技巧。

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（作者单位：山东青岛西海岸新区第六初级中学）