电学综合题的复习指导_物理复习-查字典物理网

电学综合题历来是初中物理的难点，在近几年的中考题中屡屡出现，由于试题综合性强，设置障碍多，如果自己的学习基础不够扎实，解答起来往往会感到很难。因此，积极探索电学综合问题复习方案，有利于突破电学综合问题中的障碍。

一、理清“短路”概念

在教材中，只给出了“整体短路”的概念，“导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫短路。”而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果导线不经过其他用电器而将某个用电器（或某部分电路）首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。局部短路概念抽象，同学们难以理解。可用实验帮助同学们突破此难点。

实验原理如图1，当开关S闭合前，两灯均亮（较暗）；闭合后，L₁不亮，而L₂仍发光（较亮）。

为了帮助初中生理解，可将L₁比作是电流需通过的“一座高山”而开关S的短路通道则比作是“山里的一条隧洞”。有了“隧洞”，电流只会“走隧洞”而不会去“爬山”。

二、识别串并联电路

电路图是电学的重要内容。许多电学题一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了，电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错，造成“全军覆没”的局面，所以分析电路是解题的基础。初中电学一般只要求串联、并联两种基本的连接，不要求混联电路。区分串、并联电路是解电学综合题的又一个需要突破的难点。

识别串、并联有三种方法：

1．电流法：即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几个分支之间为并联，（分支前后有两个节点）如果电流的路径只有一条（无分支点），则各元件之间为串联。此方法同学们容易接受。

2．等效电路法：此方法实质上运用了“电位”的概念，在初中物理中，电压的概念，是通过“水位差”的类比中引入的。那么，可借助于“高度差”进行类比，建立“一样高的电位”概念。可以通过类比手法，例如：如果某学校三层楼上有9．1、9．2、9．3三个班级，二层楼上有8．1、8．2、8．3三个班级，那么九年级与八年级任意两个班级之间的“高度差”是一样的，都相差“一层楼”。因为九年级各班处于“一样高”的三层楼上，而八年级各班级处于“一样高”的二层楼上。在电路中，也有“一样高电位”的概念。在电路中，无论导线有多长，只要其间没有用电器都可以看成是同一个点，即电位“一样高”。因此，我们可以找出各元件两端的公共点画出简化的等效电路。

图2是对各电阻的连接情况分析，可以简化为图3。在图3中，R₁、R₂、R₃的并联关系也就显而易见了。

3．去表法：由于电压表的内阻很大，并联在电路中时，通过它的电流很小，可忽略不计。故在电路中去掉电压表，不会影响电路结构，电压表所在之处可视为开路。而电流表的内阻很小，串联在电路中几乎不影响电路的电流强度，因而，在电路分析中，可视其为一根导线，去掉后改成一根导线即可。

三、“表格分析法”整理解题思路

不少初中生反映，电学习题涉及概念、公式多，解题头绪多，容易出错。要突破这个难点，关键在于整理出清晰的解题思路。

可以使用“表格法”帮助整理解题思路。

表格的列：列出有关用电器的电流、电压、电阻、电功率四个物理量。在一般计算中，出现用电器多为纯电阻，根据欧姆定律I=U/R，电功率的计算公式P=UI，在四个物理量中只要知道了其中的两个，就可以求出剩余的两个物理量。（有六种情况）

表格的行：列出电流等物理量在各分电路和总电路的数值，或物理量在用电器的各种状态下（如额定工作状态、电路实际工作状态）的数值。而根据串、并联电路的特点或根据题设，只要知道其中的两个（或一个），就可以求出剩余的物理量。

典型例题：如图4所示，R₁=2Ω，R₂=6Ω，接在电源上时，电压表的示数为0．5V，求电路消耗的总电功率是多少？

这是有关两个电阻串联的典型习题，有关电阻R₁的物理量：I₁、U₁、R₁、P₁；

有关电阻R₂的物理量：I₂、U₂、R₂、P₂；

有关总电路的物理量：I、U、R、P。

在这12个物理量中，已知其中的三个物理量，就可以求出剩余的9个物理量。

用“表格分析法”进行解题分析如下表：

	有关R₁	有关R₂	有关总体	横向关系
电流	I₁	I₂	I	电流相等
电压	U₁=0．5V^*		U	U=U₁+U₂
电阻	R₁=2Ω^*	R₂=6Ω^*	R	R=R₁+R₂
电功率	P₁		P=？

注：*表示为题目中已知量。

解题分析：从表中“有关R₁”的纵向可以看出，由于已知了U₁和R₁故可以求出I₁和P₁（在本题不需要求出）；再由“有关电流”的横向关系来看串联电路电流处处相等，可进一步得出I₂和I；再从“有关总体”的纵向来看，要求P，则除了已求出的电流I这一个物理量外，还需要在U和R两者之中知道第二个物理量，方可求出。而要求R或求U，则可以从“有关电阻”的横向关系或“有关电压”横向关系中求出来。在这一步也就可以用两种方法，所谓一题多解。

[有关R₁纵向关系]

∵因为R₁与R₂串联 ∴总电流I=I₁=0．25A [横向关系]

总电阻[横向关系]

总功率[有关总电阻纵向关系]

有一类习题，是关于灯泡的，常有额定状态和工作状态，如用“6V 3W”字样已知了灯泡额定状态的电压和电功率，而工作状态则常常为“电功率最小时（或最大时）”等情况。横向关系往往在题设中出现，如设灯泡的电阻不变，或设电源的总电压不变等。

四、有关“电路变化”分析

不少同学反映“变化的电路难，不知从何下手”。这是因为分析变化的电路涉及的内容广，考虑的问题深。对电阻、电流强度、电压及电功率相互关系的分析，稍有不慎就会造成连错反应，得出错误的结论。这是电学综合问题的又一个难点。

变化电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来富于电路变化的。电路中有多个开关，通过开关闭合和断开的状态变化，往往会使各用电器的连接关系发生变化，而滑动变阻器则通过滑片来改变其连入电路的有效电阻，从而使电路中的电压、电流、电功率等数值发生变化（也有改变电路结构的）。有关变化电路，应在学会识别“部分电路短接”和学会识别串并联电路的基础上，掌握分析变化电路的基本思路。

1．开关的通、断造成电路的变化

当开关处在不同状态时，由于断路和短路，接入电路中的用电器，及其用电器之间的连接方式一般要发生变化，因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际电路。改画时要根据电流的实际情况，运用“拆除法”。

拆除法要求：⑴去掉被断路的元件；⑵去掉已被短路的元件；⑶用“去表法”去表，其原则是“电压表处是断路，电流直过电流表”。在去掉电压表时，要分析电压表读出来的是哪部分电路两端的电压，可用等效电路法进行分析。

例如图5所示电路中，电源电压保持4V，L₁的电阻为4Ω，L₂、L₃的电阻均为16Ω。求：⑴S₁、S₂都断开时，电流表和电压表的示数；⑵S₁、S₂都接通时，整个电路消耗的电功率。

解题分析：在题中的当开关处于闭合或断开的两种情况下电路结构发生了变化，可进行电路的改画，见图6。

解：当S₁、S₂都断开时，L₁、L₃串联。

电流表读数

电压表读数

当S₁、S₂都接通时，L₂、L₃并联。

总电阻总功率

2．滑动变阻器变化问题

滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变化了，或是引起电路结构的变化，或是引起电路中电压、电流、电功率的变化。

典型例题：如图7所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是（）

A．电流表和电压表的示数变大

B．电流表和电压表的示数变小

C．电流表示数变小，电压表示数变大

D．电流表示数变大，电压表示数变小

有关滑动变阻器的此类型问题，解题关键是：⑴弄清滑动变阻器原理，滑片滑动时电阻是变大还是变小？⑵弄清物理量是否变化，一般来说，电源的电压，定值电阻的阻值是不变，其它的物理量都是变化的；⑶弄清电压表读数读出的是哪一个电器两端的电压；⑷利用表格整理分析问题的思路。

上例题表格分析如下：

	有关R₁	有关R₂	总电路	关系
电流	I₁	I₂	I？	串联电流相等
电压	U₁？		U_总不变	U_总=U₁+U₂
电阻	R₁不变	R₂_↑	R_总	R_总=R₁+R₂

由电阻横向关系可知，因R₁不变，R₂变大，故R_总将变大；再由总电路纵向关系可知，R_总变大，U_总不变，故I将变小（电流表读数）；因串联电路电流相等I₁=I；再由有关R₁纵向关系可知，I₁变小，R₁不变，故U₁将变小（电压表读数变小）。

在复习电学知识的过程中不能把已学过的串联、并联知识和简单计算技能作机械的重复，而应在巩固串联、并联知识和计算技能的基础上，突出串联、并联电路特点这个重点，明确规律、特点，联系欧姆定律，全面考虑电路中所涉及的有关物理量，采用问题讨论式方法，找到正确的学习方法，完成认知和思维活动的飞跃，从而具备解答电学实际问题的综合能力。

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