孫俐萍
物理科目是初中教育體系中的基本課程.在初中物理教學(xué)中電學(xué)占有較大比例,也是中招考試的重點(diǎn)內(nèi)容.電路分析與計(jì)算貫穿初中物理電學(xué)教學(xué)中,解題則是學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn),尤其是計(jì)算題更是學(xué)生的障礙,教師可以引領(lǐng)他們使用方程法解答.下面就如何使用方程法解初中物理電學(xué)計(jì)算題談點(diǎn)體會(huì).
一、初中物理電學(xué)計(jì)算題的具體分析方法
在解答物理電學(xué)計(jì)算題時(shí),使用方程法要掌握電學(xué)的基本概念與計(jì)算公式.在面對(duì)初中物理電學(xué)計(jì)算題目時(shí),有些學(xué)生不知所措,出現(xiàn)思維盲點(diǎn),難以找到正確的突破口和分析點(diǎn),可能錯(cuò)選條件得出錯(cuò)誤答案.因此,在指導(dǎo)學(xué)生使用方程法解電學(xué)計(jì)算題時(shí),教師應(yīng)幫助他們掌握科學(xué)正確的分析方法,為列出正確方程和解題做好準(zhǔn)備工作.具體來(lái)說(shuō)可從以下方面著手:其一,分析題目中的“號(hào)”即為標(biāo)點(diǎn)符合,尤其要注意分號(hào)和句號(hào),讓學(xué)生明白這兩個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)是表明各個(gè)解題條件的區(qū)分,或者是一個(gè)等量關(guān)系;其二,“隱”即為題目中的隱性條件,有的學(xué)生往往因找不到這一隱性條件難以列出方程,無(wú)法解題,而突破口恰好是這一隱性條件,應(yīng)引起他們的格外關(guān)注;其三,“擾”顧名思義就是“干擾”,在部分初中物理電學(xué)計(jì)算題目中估計(jì)出現(xiàn)一些干擾數(shù)值,在列方程和解題時(shí)用不上,一旦使用將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤.其他還有觀察電路圖,明確電流表和電壓表的位置,是否存在短路等均是分析要點(diǎn).
二、根據(jù)題目實(shí)際情況,合理列出方程求解
在初中物理電學(xué)教學(xué)中,需要使用方程法求解的物理問(wèn)題通常是難度較大的題目.這類計(jì)算題的求解過(guò)程較為復(fù)雜且答題形式多樣,具有較強(qiáng)的綜合性,既是學(xué)習(xí)重點(diǎn),也是難點(diǎn).例如,如圖,電源電壓U與電阻R0的阻值穩(wěn)定不變,調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表的數(shù)值為10V時(shí),變阻器的功率為10W;當(dāng)把滑片調(diào)節(jié)值另外一個(gè)位置時(shí)電壓表的數(shù)值為5V,變阻器的功率則為7.5W,求源電壓U與電阻R0.
解析:由圖得知,這是一個(gè)串聯(lián)電路,那么可得電源電壓U=U0+U滑,可以根據(jù)U滑×I=P滑來(lái)列方程和求解.這就需要求出電路中的電流I,而I=U0/R0,其中R0即為需要求出的值.這種各個(gè)未知量之間有相互牽制關(guān)系的題,就應(yīng)當(dāng)使用方程法來(lái)解.在解答這類電學(xué)計(jì)算題時(shí),如果一時(shí)之間找不到正確思路,教師要提醒學(xué)生運(yùn)用逆向分析法,先羅列出含有所求量的公式,觀察具體含有的未知量,再寫出未知量的表達(dá)式,逐步逆向推理.當(dāng)公式中出現(xiàn)另外一個(gè)需要求出量時(shí),就能判斷出這道題需要列出方程來(lái)求解,最后根據(jù)題目中的電學(xué)規(guī)律和量得出正確答案.
三、根據(jù)物理量列出方程運(yùn)用公式解題
在引導(dǎo)學(xué)生使用方程法解電學(xué)計(jì)算題時(shí),教師可以根據(jù)物理量列出方程,運(yùn)用相應(yīng)的電學(xué)公式解題.初中物理電學(xué)知識(shí)涉及的物理量主要包括:電熱Q、電能W、電功率P、電阻R、電壓U和電流I等.在具體的解題中,學(xué)生可根據(jù)題目中給出的已知物理量,使用相關(guān)的公式表示出這一物理量,直至公式中的物理量全部是待求量和已知量,即為解題方程.仍然以上題為例,根據(jù)滑動(dòng)變阻器的功率列出方程,P滑=U滑×I滑=U滑×I0=(U-U0)U0/R0,所以可得兩種情況:P滑1=(U-U01)U01/R0;P滑2=(U-U02)U02/R0.將這兩個(gè)方程聯(lián)立帶入數(shù)值可得出:10W=(U-10V)10V/R0;7.5W=(U-5V)5V/R0,從而得出U=20V,R0=10Ω.如此,學(xué)生使用滑動(dòng)變阻器功率公式分析題目和題意,把待求量和已知量套用到公式中,能夠清晰看到各個(gè)物理量之間的關(guān)系,列出一個(gè)方程組,使用數(shù)學(xué)知識(shí)中的二元一次方程組解法,很快求出答案.
四、根據(jù)物理規(guī)律,用方程找出對(duì)應(yīng)關(guān)系式
在運(yùn)用方程法解答初中物理電學(xué)計(jì)算題時(shí),教師要提醒學(xué)生根據(jù)題目中給出的已知條件和數(shù)值信息,使用電阻、電壓、電流和串聯(lián)、并聯(lián)等物理規(guī)律,找出各個(gè)條件與數(shù)值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式,再結(jié)合相應(yīng)的物理公式列出方程,根據(jù)方程中的已知量求出未知量,從而實(shí)現(xiàn)解答問(wèn)題的目的.
總之,在使用方程法解初中物理電學(xué)計(jì)算題時(shí),需要注意的要點(diǎn)和可以使用的方法有很多.在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過(guò)程中,教師需指導(dǎo)學(xué)生既要關(guān)注方程知識(shí)的應(yīng)用,還應(yīng)關(guān)注方程與物理知識(shí)之間的關(guān)系,引領(lǐng)他們從不同方位與角度分析問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和思維能力.