楊美琳
遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué) 遼寧沈陽 110000
在高中階段,電路是物理學(xué)習(xí)中一個(gè)重要的部分,它對(duì)整個(gè)高中物理學(xué)習(xí)有著重要的作用。但是,因?yàn)殡娐分R(shí)較為抽象,教材中的電路知識(shí)也過于模式化,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往難以掌握相關(guān)知識(shí)。本文通過分析生活中電路知識(shí)的應(yīng)用,結(jié)合高中物理電路解題的實(shí)際過程,深入研究其學(xué)習(xí)方式和實(shí)際應(yīng)用,以便我們更好地學(xué)習(xí)物理電路知識(shí),從而提高物理成績(jī)。
在高中物理電路知識(shí)學(xué)習(xí)過程中,合理、科學(xué)的學(xué)習(xí)方式不僅可以有效提高物理解題的準(zhǔn)確性和效率,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,從而提高自身的電路知識(shí)水平和整體學(xué)習(xí)水平。高中物理電路知識(shí)的學(xué)習(xí)方式主要有以下幾種:
在高中物理電路知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中,積累法屬于較為有效的學(xué)習(xí)方式,利用積累法可以學(xué)習(xí)較多的電路知識(shí)[1]。在做題的過程中,通過積累法掌握各種類型的電路知識(shí),針對(duì)實(shí)際題型運(yùn)用適宜的解題技巧。電路知識(shí)積累的方法有很多,如典型例題、閱讀材料、常見電路故障檢查與處理等,我們需要進(jìn)行相關(guān)分析、對(duì)比、回憶,構(gòu)建完善的物理知識(shí)體系,從而保證物理電路知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。
在高中物理學(xué)習(xí)中,記憶法有助于學(xué)生掌握電路知識(shí),為獲得良好的成績(jī)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在電路知識(shí)學(xué)習(xí)中,一些概念和定義等基礎(chǔ)知識(shí)是解題的重要理論支撐。因此,在學(xué)習(xí)電路基本概念時(shí),我們需要深入理解知識(shí)體系,從而加強(qiáng)記憶,并構(gòu)建基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在遇到電路類型的題目時(shí),我們才能及時(shí)、準(zhǔn)確地應(yīng)用相關(guān)概念和方法,快速準(zhǔn)確地解題。如果在電路基礎(chǔ)知識(shí)方面存在不足,將直接影響到解題的速度和準(zhǔn)確度。
例如,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)電路知識(shí)中的串聯(lián)和并聯(lián)電路概念,以及這兩種電路的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)時(shí),只有在真正掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路知識(shí)的基礎(chǔ)上,我們才能快速準(zhǔn)確地解決有關(guān)串聯(lián)和并聯(lián)電路的問題。
在高中物理電路知識(shí)學(xué)習(xí)中,我們應(yīng)該根據(jù)教材中的章節(jié)和考綱的要求,分條塊學(xué)習(xí)。各章節(jié)都有相關(guān)題目,如果不能進(jìn)行合理有效的總結(jié),那么很難構(gòu)建完整的知識(shí)體系,解題過程中也容易遇到較多問題。針對(duì)電路知識(shí)的總結(jié),我們需要掌握基礎(chǔ)知識(shí),善于發(fā)現(xiàn)不同知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,學(xué)會(huì)融會(huì)貫通,以便于在解題中更好運(yùn)用這一知識(shí)。
高中物理電路部分的知識(shí)點(diǎn)較為復(fù)雜,在解題時(shí),我們會(huì)遇到各種類型的電路題目,但是,相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在本質(zhì)上沒有較大的區(qū)別[2]。因此,在解題時(shí),需要對(duì)題型的解題思路和解題步驟進(jìn)行深入分析,并嚴(yán)格按照具體思路和解題步驟進(jìn)行解題,從而提高解題的準(zhǔn)確性和效率。
高中物理有關(guān)電路的題型主要包括電學(xué)量的計(jì)算和穩(wěn)恒電流的分析問題。在解答這兩類題型時(shí),可以按照以下解題思路和解題步驟進(jìn)行解答:
首先,認(rèn)真審題,了解題意,對(duì)沒有給出電路圖的題目,我們需要根據(jù)題意準(zhǔn)確畫出對(duì)應(yīng)電路圖。部分題目給出的電路圖的規(guī)范性不強(qiáng),針對(duì)這類題目,我們可以改畫題中的電路圖,將給出的電路圖改畫成若干個(gè),從而進(jìn)行對(duì)題目的解答。在對(duì)未知量進(jìn)行分析時(shí),需要對(duì)題目中給出的已知量進(jìn)行深入分析,從而分析相關(guān)的電路圖。然后,根據(jù)相關(guān)的公式和定律,列出正確的方程,進(jìn)行求解。最后,在解題時(shí),合理應(yīng)用相關(guān)電路知識(shí),并結(jié)合其它物理知識(shí)進(jìn)行求解,如內(nèi)電阻、極性、電流等等,深入討論這類題目。
例1:在混聯(lián)電路中,電阻R為1Ω,R1為2Ω,R2為3Ω,在A和B之間連接一個(gè)電源,如下圖所示:
圖1 混連電路示意圖
分別計(jì)算R、R1、R2為串聯(lián)狀態(tài)和并聯(lián)狀態(tài)時(shí)的損耗功率比。
根據(jù)圖1我們可以發(fā)現(xiàn),相關(guān)內(nèi)容是對(duì)電路知識(shí)的綜合考查,根據(jù)上述解題思路和解題步驟進(jìn)行解答,同時(shí)需要結(jié)合功率的計(jì)算公式。在S和S1打開時(shí),R,R1,R2屬于串聯(lián)狀態(tài),根據(jù)公式 P=I2Rt,電流相同,從而得出 P:P1:P2=R:R1:R2=1:2:3。在 S和S1關(guān)閉時(shí),R,R1,R2屬于并聯(lián)狀態(tài),從而得出P:P1:P2=1/R:1/R1:1/R2=6:3:2。
在直流電路中,電容器的作用是隔離直流電流,如果存在電容擊穿的情況,就會(huì)引起電路短路。針對(duì)此類問題,我們需要按照以下解題思路和解題步驟進(jìn)行解答:
例2:在AB兩點(diǎn)之間連接一個(gè)直流電源,其電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)電阻為1Ω。電流表的內(nèi)阻不計(jì),求電容器中的電量為多少?
分析:在解答此題時(shí),需要去掉帶有容器的支路,并根據(jù)順序?qū)﹄娐凡糠种械碾妷汉碗娏鬟M(jìn)行計(jì)算。有電容器存在的支路,其兩點(diǎn)電壓值和電容器兩級(jí)板之間的電壓值相同[3]。在對(duì)充電電量進(jìn)行計(jì)算時(shí),需要充分考慮電容器的電容和電壓,結(jié)合電容器的極板電壓值和平行距離,合理計(jì)算極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度,并對(duì)電場(chǎng)中的帶點(diǎn)粒子進(jìn)行深入研究,準(zhǔn)確分析其運(yùn)動(dòng)情況。
首先,確定電源的內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)為不變值,電路中的各個(gè)定’值阻值也為不變值,這是因?yàn)殡娮柚档淖兓瘜?dǎo)致電路中電流和相關(guān)元器件兩端電壓發(fā)生變化[4]。因此,在進(jìn)行計(jì)算時(shí),需要先計(jì)算出電源的電動(dòng)勢(shì)和電阻值,然后再計(jì)算發(fā)生變化后的電流和電壓。
其次,確定電路中各電表是否處于理想狀態(tài)。正常情況下,電流表的內(nèi)阻值為零,即表示其處于理想狀態(tài),而這時(shí)的電流表和導(dǎo)線的作用是相同的。電壓表和電流表的情況卻正好相反,當(dāng)電壓表的內(nèi)阻值為無窮大時(shí),表示其處于理想狀態(tài),但是這時(shí)會(huì)引起電路短路。如果電流表和電壓表兩者都不處于理想狀態(tài),那么電路中一定存在內(nèi)阻。在電路中,電路的電壓和電流隨著接入電流表和電壓表發(fā)生變化。因此,在應(yīng)用電路知識(shí)進(jìn)行解題時(shí),需要確定各電表是否處于理想狀態(tài)。
總而言之,在高中階段,對(duì)于物理電路知識(shí)的學(xué)習(xí)非常重要。因此,我們需要按照準(zhǔn)確的解題步驟和方式進(jìn)行解題,結(jié)合實(shí)際情況,通過積累法、記憶法、總結(jié)法學(xué)習(xí),從而提高自身物理成績(jī)。這不僅能夠豐富個(gè)人物理電路基礎(chǔ)理論知識(shí),還可以使我們學(xué)會(huì)應(yīng)用電路知識(shí)解決生活中的簡(jiǎn)單電路故障問題,從而讓我們真正做到理論與實(shí)踐的充分結(jié)合。