[摘 要] 將電學中各獨立的規(guī)律，通過物理公式推導，以比例的形式聯系到一起，以達到解題思路清晰的目的。

[關 鍵 詞] 電功率；比例法；中學物理

[中圖分類號] G632 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）36-0099-01

一、研究原因及目的

電功率是人教版九年級物理第十八章內容，是初中物理電學部分的重難點及中考考查的熱點。由于電功率的題目，涉及的公式多且雜，導致學生對公式的認識，理解以及應用存在諸多問題，解題錯誤率較高。由此可見，如何加強學生對公式的理解，并順利靈活運用，成為亟待解決的問題。

比例法是初中解決電功率問題的主要方法，旨在抓住電路變化時某些不變的物理量作為橋梁，列出比例關系解決問題。此方法關鍵在于尋找普遍適用的比例規(guī)律，可避免繁雜的公式運算，簡化求解過程。然而至今對比例法的應用尚不完善。因此，怎樣將電學中各獨立的規(guī)律，通過物理公式推導，以比例的形式聯系到一起，從而揭示知識的本源意義，優(yōu)化學生的認知圖式。

二、電功率比例規(guī)律探究

首先，在串聯電路中如下圖所示。

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根據串聯電路電流規(guī)律串聯電路中電流處處相等，可知流過R1的電流I1等于流過R2的電流I2，即I1∶I2=1∶1。由公式U=IR可知R1兩端電壓U1與R2兩端電壓U2的比等于I1R1比I2R2，因串聯電路中I1=I2，所以U1∶U2=R1∶R2。由公式P=I2R可知R1消耗的電功率P1與R2消耗的電功率P2之比等于I12R1∶I22R2，等于R1∶R2。即P1∶P2=R1∶R2。由公式Q=I2Rt可知，相同時間R1產生的熱量Q1與R2產生的熱量Q2之比等于I12R1t1∶I22R2t2。因相同時間下I1=I2，t1=t2，所以Q1∶Q2=R1∶R2。

綜上，串聯電路的比例探究基于串聯電路中經過各用電器電流相等的性質，核心在于將題目中給出的物理量的關系式與電阻比例聯系在一起，得出規(guī)律如下：

I1∶I2=1∶1

U1∶U2=R1∶R2

P1∶P2=R1∶R2

Q1∶Q2=R1∶R2

其次，在并聯電路中如下圖所示。

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并聯電路的比例探究基于并聯電路中各支路兩端電壓相等的性質，可自行推導，這里不做贅述，關鍵在于將題目中給出的物理量的關系式同電阻比例聯系在一起，得出規(guī)律如下：

I1∶I2=R2∶R1

U1∶U2=1∶1

P1∶P2=R2∶R1

Q1∶Q2=R2∶R1

三、例題

例.（2008秋·門頭溝區(qū)期末）有一個標有“12V 6W”字樣的小燈泡：如果接在36V的電源上，并使它正常發(fā)光，必須怎樣連接一個多大的電阻？

解析：

常規(guī)解法∵U=360V U1=12V，P1=6W，則U>U1。

∴應串聯一個電阻R2來分壓；則U2=U-U1=36V-12V=24V；

由P=UI得I2=I1=■=■=0.5A；由R=■得R2=■■=48Ω.

利用比例法將小燈泡與一電阻R1串聯在36V電路中，使其正常發(fā)光。

由名牌“12V 6W”，根據R=■=■=24Ω.

已知電源電壓36V，小燈泡正常工作電壓12V，因此電阻R1多需分擔電壓U1=U-U燈=36V-12V=24V.

由串聯電路中比例關系U燈∶U1=R燈∶R1

可知12V∶24V=24Ω∶R1?？梢暂p松解出R1=48Ω.

點撥：首先我們知道只有串聯電阻才可以起到給小燈泡分壓的作用。那么很自然地想到串聯電路中比例關系，U燈∶U1=R燈∶R1。U燈，U1，R燈均可根據題目簡單求出，代入比例關系很容易求出串聯電阻阻值。這種求法的優(yōu)點在于，在推導比例關系的結論時充分利用了已學過的串、并聯關系。在解題時無需再思考串聯電路電流處處相等等規(guī)律，也無需選擇不變量挑選公式，直接尋找與電阻有關的比例關系即可，思路清晰，目的明確。

四、研究意義及反思

通過對利用比例法求解電功率的案例，教師應讓學生掌握比例法的處理方法，這種方法在高中被普遍應用，初中階段加強對學生這方面能力的培養(yǎng)有助于為高中學習奠定良好基礎。教師還應引導學生注意發(fā)現概念、原理、規(guī)律的相通、相同之處，為遷移提供橋梁，如果學生能夠理解比例法的思想方法，進行知識遷移，建構知識體系，內化于心，外化于行，學生的思維能力得到培養(yǎng)，科學素養(yǎng)得到提升。改變當前學生死記硬背知識點、不能正確理解、不能靈活應用的現狀。

“萬物之始，大道至簡，衍化至繁。”規(guī)律復雜，表述冗長，看似深奧實則是沒有看穿知識的實質，看似復雜是因為沒有抓住知識的關鍵。教師在教學過程中，應多總結規(guī)律方法，整合創(chuàng)新，跳出陳舊的觀念禁錮的思維，去粗取精，最終達到“為學日增，為道日減”的效果。

參考文獻：

邊玉芳.教育心理學[M].浙江教育出版社，2009.