陳佳

【摘要】物理作為初中課程體系中一門比較重要的科目，屬于自然科學范疇，涉及生活的方方面面，其中電學屬于難度稍大的一類知識，尤其是動態(tài)電路較為復雜與抽象，學生在學習過程中會遇到不少疑難點，他們在動態(tài)電路解題訓練中也感到難度較大.本文以初中物理解題訓練中的動態(tài)電路問題為研究對象，分享部分解題實例以供參考.

【關鍵詞】初中物理；動態(tài)電路；解題方法

動態(tài)電路問題作為初中物理電學解題訓練中的一大重點與難點，屬于中考中的常考題型之一.因為這類電路中電阻有變化時，電壓或者電流也會出現(xiàn)變化，故叫做動態(tài)電路.教師可以圍繞動態(tài)電路進行專題訓練，指導學生以透徹理解歐姆定律、電路等相關理論知識為基礎，使學生先找到電路出現(xiàn)動態(tài)變化的原因所在，再采用恰當方法解題.

1? 開關通斷形成動態(tài)電路的解題方法

開關通斷就是開關的閉合和斷開，屬于初中物理動態(tài)電路中比較常見的題型之一.開關的狀態(tài)能夠改變原電路元件的連接關系，原電路元件作用也會發(fā)生變化.處理開關通斷形成動態(tài)電路問題時，初中物理教師應讓學生先明確比較情況，確定開關閉合前后電路中的變量和恒定量，分析原電路連接情況，考慮測量電子元件電表的參數(shù)有何變化，由此完成解題［1］.

例1? 如圖1所示，在這一電路中電源的電壓始終不發(fā)生變化，其中R1=3R2，當把開關S與S1閉合、開關S2斷開時，兩個電表的示數(shù)分別是U1與I1；當把開關S1斷開，開關S和S2閉合時，兩個電表的示數(shù)變化為U2與I2，則U1I1：U2I2的值為（? ）

（A）3∶4.? （B）4∶3.? （C）1∶4.? （D）4∶1.

分析? 當閉合開關以后，無論是閉合開關S1還是S2，兩個電阻都處于并聯(lián)狀態(tài)，電壓表對兩個并聯(lián)電路電壓的測量，即為電源電壓，變化之處是當閉合開關S1時，電流表測量的是干路電流，當開關S2閉合時，測量的則是流經(jīng)電阻R2這一支路的電流.

詳解? 設電源電壓為U，

當閉合開關S和S1時，I1=UR1+UR2，

U=U1，那么U1I1=R1R2R1+R2；

當閉合開關S和S2時，I2=UR2，

U=U2，那么U2I2=R2，

又因為R1=3R2，所以U1I1：U2I2=3∶4，

所以正確結果是（A）選項.

2? 滑動變阻器引起電路變化的解題方法

滑動變阻器是初中物理電路中較為常見的一個元件，通過改變電阻的大小對電路產(chǎn)生不同的影響.處理因滑動變阻器形成動態(tài)電路類的問題時，需先確定滑動變阻器與其他元件在電路中的關系，明確滑片發(fā)生移動時電阻的變化情況，隨后利用電學知識進行解題.教師可與學生一起分析電路，使學生知道電路中參數(shù)的變化規(guī)律，助推他們據(jù)此完成解題［2］.

3? 電路故障導致電路變化的解題方法

在初中物理電路分析中，電路故障問題通常是斷路或者短路.當電路發(fā)生故障時，自然會出現(xiàn)一些參數(shù)的變化，處理此類試題時，教師平時需幫助學生掌握牢固的串、并聯(lián)電路知識，尤其是遇到關于電壓表測量電壓類的動態(tài)電路問題時，需明確部分動態(tài)電路之中，電壓表測量的既是支路電壓，也是電源電壓，使其據(jù)此找到解題的突破口，得到準確答案.

例2? 如圖3所示，在該電路中電源電壓U一直不發(fā)生變化，電阻R1和R2的阻值均為R0，閉合開關S，其中兩個電表指針出現(xiàn)偏轉現(xiàn)象，如果該電路中有一處存在故障，而且初步判定是R1或者R2，則開關S閉合后，各電表有無示數(shù)，相應的故障是什么？

分析? 根據(jù)給出的電路圖可知，當開關S閉合后，R1和R2這兩個電阻串聯(lián)狀態(tài)，電流表是對整個電路電流的測量，電壓表V1是對電阻R1兩端電壓的測量，電壓表V2是對電阻R2兩端電壓的測量，據(jù)此解答此類電解路故障引起的電路變化問題.

詳解? 開關S閉合，如果R1斷路，那么電流表與電壓表V2均不會出現(xiàn)示數(shù)；

如果R2發(fā)生斷路，則電流表與電壓表V1均不會出現(xiàn)示數(shù)；

因為開關S閉合以后，兩個電表的指針均出現(xiàn)偏轉現(xiàn)象，

所以電路為通路，故電路故障是R1或者R2短路.

4? 元件更換致使電路變化的解題方法

更換電路中的一些元件后也會引起不少參數(shù)發(fā)生變化，這同樣是初中物理電學中較為常見的動態(tài)電路問題.一般分為兩種情況，其一是通過更換電路元件讓學生根據(jù)題目信息找出電路中存在的故障；其二是讓學生分析更換電路元件前后電路中部分參數(shù)的變化情況.第二種難度稍大，教師應讓學生學會通過現(xiàn)象看本質，結合隱性條件完成解題［3］.

例3? 如圖4所示，在這一電路中電源電壓是一個恒定值，開關S閉合以后，操作滑片P從滑動變阻器的最右端移動至中點處，隨后利用電阻R2替換R1，要想確保電流表A與A1示數(shù)的比值同滑片P在最右端時的比值相同，請比較R1和R2的大小關系.

分析? 解決這一題目時首先需認真分析該電路，明確每個電表的作用，其中電流表A1是對流經(jīng)滑動變阻器電流的測量，電流表A是對干路電流的測量，R1和滑動變阻器接入的電阻為并聯(lián)關系，然后分析兩個不同狀態(tài)下電路的電流變化情況，準確把握兩個并聯(lián)電路兩端電壓之間的關系，發(fā)現(xiàn)R2同滑動變阻器接入的電阻兩端電壓相同，都為電源電壓，然后結合歐姆定律構建方程，由此比較R1和R2的大小關系.

詳解? 設電路中電源電壓為U，滑動變阻器的最大阻值是R0，

當將滑片P移動至最右端時，電流表A和A1的示數(shù)分別為I與I1，

所以I=U1R1+U1R，I1=UR，

所以II1=1+RR1；

當滑片P移動到中點處時，R2替換R1之后，

I=UR2+2UR，I1=2UR，

所以II1=1+R2R2，

故R1=2R2，顯然R1>R2.

5? 結語

總而言之，在初中物理解題訓練活動中，教師需高度重視動態(tài)電路類問題，引領學生以動態(tài)化的視角展開分析，帶領他們共同回顧與總結電學理論知識，歸納動態(tài)電路題型的特征，使其結合具體成因使用相應的解題方法，繼而通過解題練習會靈活運用不同的解題方法.

參考文獻：

［1］李劍.初中物理電學解題思維能力“進階”訓練［J］.數(shù)理天地（初中版），2022（10）：92-94.

［2］張圣紅.初中物理動態(tài)電路試題分類解析［J］.中學物理教學參考，2022，51（10）：67-70.

［3］陸建召.初中物理動態(tài)電路題型的分析與破解［J］.新課程導學，2022（05）：76-77.