為何有人說學了歐姆定律,就打開了初中物理電學的潘多拉盒子?

2020-12-03 物理畢業班

初中物理電學中所有較為複雜一點的試題,幾乎都是從學了歐姆定律之後才開始的,歐姆定律成為初中生能否學好初中物理電學的一個分水嶺,有人說,學了歐姆定律等於打開了初中物理電學的潘多拉盒子,這是有一定道理的,從歐姆定律開始,才有了真正的電學計算題和各種電學難題,電學學得好不好,就從此處劃開了一道分水嶺。

而在此之後,陸續學習測量電阻、電阻的串並聯,直到後面要學習的電能、電功、電功率等內容,電學變得越來越複雜,公式及其變性公式也越來越多,選擇合適的公式解題成為做題效率高低的重要一環!

因此,歐姆定律及其應用是極其重要的電學知識,對於這段時間內所涉及的所有題型都要全部熟悉、決不可放過任何一道錯題。

今天,我們就通過兩類電學習題認識兩種類型的常考易錯題,為正在九年級努力掙扎在電學知識中的學生們歸納一些知識點和方法。

我們先來看第一類電學習題:【伏安圖像中的「劃線法」】

上面這道電學題,首先,我們通過伏安圖像可知A為定值電阻,且可以求出其阻值為10歐;B為變化的電阻,且其阻值在變小。

其次,當兩個電阻串聯後,我們應該立刻想到「電流相等」,在圖像中畫一條「等流線」即代表電流相等,如上圖所示,我們畫一條橫線,這條橫線與兩個圖像相交於兩點,分別對應電壓為4V和5V,根據串聯電路中的電壓規律,總電壓等於各分電阻電壓之和,可得總電壓為9V。

類似題如下:

這道電學題,首先我們可以得出兩個電阻的大小關係,根據之前我們總結的結論可知,誰靠近U軸,誰的電阻大可知乙的電阻大於甲的電阻。當然,我們也可以直接求出甲乙兩個電阻的阻值,甲的電阻為5歐,乙的電阻為10歐。故A錯。

對於B選項,我們應該立刻想到電阻的大小隻取決於四個因素:材料、長度、橫截面積、溫度。與電阻兩端的電壓沒有任何關係。因此B錯。

C選項:將甲乙兩導體並聯接到電壓為2V的電源上,則兩導體兩端的電壓均為2V,因此我們可以在伏安圖像中畫一條「等壓線」,即畫一條豎線如上圖所示,此豎線與甲乙兩圖像分別交於一點,對應電流分別為0.4A、0.2A。根據並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和可知,幹路中的電流為0.6A。

D選項:我們一眼可以看出來,此結論搞錯了因果關係和邏輯關係,由於有電壓才能產生電流,因此我們必須把電流放在電壓的前面,即只能說電流與電壓成正比而不可反說!

綜上所述:這種伏安圖像類物理電學題,是通過畫橫線和豎線從圖中直接得出答案!此類題可以擴展到初中物理幾乎所有類似的圖像題中,題型不同,方法相通!

我們接著看第二類電學題:【串並聯電路中的動態分析問題】

此類題幾乎全面涉及到前面所學的各種電學重要知識點:1.電路的串並聯判斷問題(利用「兩手指尖法」可以快速判斷);2.電壓表的測量對象問題(利用「方框法」可以快速判斷);3.電流表的測量對象問題(理論圖中利用「分合點法」、實物圖中利用「分合接線柱法」可以快速判斷)。

然後,還涉及到剛剛學過的「串聯分壓問題」「並聯分流問題」、「歐姆定律及其變形公式的靈活運用問題」。

以串聯電路中的動態分析問題為例:

我們把兩個電壓表「先拆後補」、把電流表看成導線,此時可以瞬間看清楚電路結構為兩電阻串聯。電流表測量的是幹路電流。根據「方框法」可知電壓表V1的測量對象為R1,電壓表V2的測量對象為R2;當滑片向右移動時,滑動變阻器的阻值變大,根據串聯分壓關係可知,串聯電路中某一個電阻變大,則其兩端的電壓變大,故電壓表V2示數變大,由於兩個電阻的各自電壓之和等於電源電壓,當電源電壓不變時,電壓表V1示數變小。又由於電路中一個電阻變大時總電阻也變大,根據歐姆定律可知電路中的電流變小,因此本題答案選D。以上就是初中生朋友們遇到的電學疑難問題中的一小部分,後續文章中會持續講解。

中學生朋友們,為了美好的未來,加油!

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