初中物理动态电路的解题技巧

(整期优先)网络出版时间:2021-03-11
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初中物理动态电路的解题技巧

卜家喜

广西壮族自治区钦州市钦北区大直中学,广西钦州 535000

摘要:在初中物理动态电路中,由于问题类型的变化较大,所以难度较大。但这些因素的本质,主要是两个表上阻力的变化。这要求学生熟练掌握欧姆定律,以及透彻理解三个基本电量之间的关系。

关键词:解题技巧;初中物理;动态电路


动态电路是近年来中学考试的重点,主要包括: 滑动变阻器 p 位置的变化引起电路中电气物理量的变化或开关断开或闭合引起电路中电气物理量的变化,解决动态电路问题的关键是识别电路。我们可以把安培计简化为电线,把伏特计简化为坏掉的开关,或者干脆把它拆掉。将闭合开关看作一根导线,去掉部分短路的电器,通过去掉开关断开的支路,利用欧姆定律的相关知识,可以简化和分析复杂的电路。在这里,我分析的解决方案,动态电路如下:

一、初中物理解题的基本思路

1.审题

弄清楚问题集中描述的物理现象,它们的物理性质是什么,以及这些现象是如何相互关联的。为了更好地掌握各种物理现象及其内在联系之间的图像判断,更好地理解和分析问题,配合绘图的思路,特别是在机电图输出图标(或力图)和电路图中,或找出标题中的关键词,对分析问题确定物理现象有很大帮助。

2.分析

根据所判断的物理现象,找出与这些现象相对应的概念、定律和公式,问题中给出的已知量是什么,需要的未知量是什么,已知量与未知量之间的关系是什么。同时,在分析已知量、未知量及其内在联系的过程中,不要忽视隐含的已知量(关键词) ,要善于发现问题中隐含的已知条件(关键词)。例如,如果问题说“有一个并联电路... ”这意味着电路两端的电压是相等的,每个支路上电流的强度与支路的电阻成反比,每个支路上电流的强度之和等于干电路上电流的强度,等等,当你做题的时候,你对这些线索的了解是非常重要的。

3.列式

根据这一现象和相应的规律,找出已知量与未知量之间的定量关系,即列出两者之间的定量关系(最常见的是初级中学中的等价关系)。这种关系可以是物理概念的定义,或者是物理定律的数学表达式,或者是物理定律的数学表达式,或者是相应的数学方程式及其推导。二、基本电路的动态分析

基本电路的动态分析主要基于电压表的测量对象,以及测量对象中的电流如何随电阻的变化而变化。这种变化有三种形式。

1.1 电压表接在定值电阻两端

当电压表连接到定值电阻器两端,滑动电阻器移动时,应首先判断电流表的变化。然后,根据 U =IR来判断电压表的变化。学生很容易理解这类问题:

如果滑动变阻器向右移动,电阻增大,电流数减小,电压数U =IR也减小。此时,伏特计与当前表示数的比值保持不变,即 U是I 的比例函数。

1.2 电压表接在滑动变阻器两端

这类题型,若按照上述方法解决,有点难度(如图),

如果滑动变阻器向右移动,电阻值增大,电流减小。电压表示数字 U = IR1。因为 I减少了,R1增加了,所以 U值很难确定。现在,我们可以把问题转移到恒定电阻上。因为恒定电阻 R 是常数,电流减小,电压UR =IR减小。因此,电压表示数增加。这种方法间接解析了电压表的几个变化,但分析过程比较复杂,对于差生来说很难掌握,所以这种题目的解析变换可以作为一种思路,借助于一个分压特性的串联电路: 由于分压电阻的串联电路能力取决于大小,当滑动变阻器向右时,其电阻值增大,分压表读数增大。这种方法易于学生接受,然后总结出电压数U与电流数I 的关系: 如果总电压为E,则 U= E-UR,即 U = E-IR1 =-IR1 + E,因为 R1和 E 是定量的,所以 U 是 I的函数。

1.3 电压表接在电源两端

这类问题非常简单,不管你怎么移动滑动变阻器,电压表示相同的数字,换句话说,U是常数,这类问题学生可以掌握。

综上所述,伏特计分别在固定值电阻器、滑动变阻器、两端电源、两个表引起的变化,可以整合成下面的图像,根据分析,让学生总结出与伏特计接收位置相对应的三条线的图像,然后通过题目加强,使学生掌握这类题目的解题技巧。

2 开关引起的动态电路

开关引起的动态电路可以改变电路的电阻,导致两个表的指示器的变化。虽然在这类问题中没有滑动变阻器,但此时的开关起到了滑动变阻器的作用。如果 S断开为闭合,则电路的总电阻减小,并且两个表示值增大。

如下图所示,如果开关关闭S,并联部分的电阻再次减小,电流数增加,但电压数保持不变。这类问题在今后的回顾中,如果考虑电源的内阻,如何分析两个表的变化,在这篇文章中,为今后的研究打下良好的基础。

3 传感器的动态电路

在生活中,如压力传感器、酒精传感器等,其作用相当于一个滑动变阻器,可用于解决第一类问题的类型分析。

动态电路是电路中阻力变化的根源,两者的作用量说明,话题的变化比较复杂,但不难把握整个过程,作为初中物理“五大问题”之一,在教学过程中,要循序渐进,注重培养学生的基本技能,树立解决问题的信心,形成良好的学习态度,为今后的学习打下坚实的基础。

结束语:

总之,无论用什么方法和技巧来解决问题,最重要的是理解和掌握教科书。运用方法和技巧的目的是提高解决问题的能力。运用技巧可以事半功倍。因此,学生掌握一些解决问题的方法和技巧是很有必要的。在这方面,教师应组织有效的习题教学,传授一些解决问题的技巧,帮助学生跨越思维障碍,增强发散性思维能力的发展,实现从知识到能力的质的飞跃。

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