欧姆定律中“动态电路”问题的解题方法与技巧研究对策

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  摘要:欧姆定律中“动态电路”问题是初中物理电学部分中的教学重点和难点,但是“动态电路”问题又是物理考试中的重点问题,占据的分值也较高,需要学生和教师重点关注“动态电路”问题的学习。所以在物理教学中需要培养学生的正确的解题思路,使学生的解决问题的能力得到有效地提升。本文基于这一观点,先简单说明解题中学生存在的问题,后重点分析如何帮助学生掌握正确的解题思路和方法。
  关键词:动态电路;中学考试;串并联
  中图分类号:A 文献标识码:A 文章编号:(2021)-34-485
  引言
  电学是初中物理教学中的重要内容,而其中的欧姆定律的“动态电路”则是电学中的重点内容,在多年的考试中一直扮演着重要的角色,在考试中的分值也占据了大部分的比例,并且多以压轴题的形式出现,是试卷中难度较大的试题。回顾近几年北部湾的物理中考题,甚至将范围进一步的扩大的全国的物理中考题,可以发现很多地区的物理试卷中“动态电路”问题多次出现,并且以不同题型出现,可见动态电路在初中物理教学中的重要性。所以初中生要想在物理考试中取得一个理想的成就,就要求学生对物理中的欧姆定律中的“动态电路”中的各个知识点有很高的熟悉度,并且有清晰的解题思考和可以灵活运用解题的技巧,以此来确保初中生可以取得优秀的物理成绩。
  一、解题中学生存在的问题
  初中生在解决欧姆定律中的“动态问题”的时候,学生常常会出现思维上的死胡同,因为在对动态电路进行分析和计算的时候,常常可以发现其问题虽然是在描述一个电路的动态变化,但是其问题的解决的实质却并不是如此,而是在不同情况下固定电路问题的解决,需要学生在解题的过程中,将动态的电路问题变化成为静态问题。很多的学生在解题的时候遇到问题的主要原因之一就是对于动态问题并没有看到实质。而初中阶段的动态电路的类型可以大致分为含滑动变阻器的动态电路、多开关的动态电路、有故障有关的动态电路、家用电器中的动态电路和与用电器的电阻变化有关的动态电路等五种类型。并且在解题的过程中,还有部分学生的解题思路和步骤也出现了问题,在解题的过程中没有简化电路,没有绘制电路的实际工作电路。这一情况导致很多的学生在解题的时候抓不到问题的关键点,发现不了动态中的联系,发现不了解决问题的物理规律,导致学生的“动态电路”方面的问题的解决效率得不到有效地提升。
  二、掌握基本的解题思路
  在解题的过程中需要学生有着明确的解题思路,所以需要对问题中的动态电路进行细致的分析。学生在解题的过程中,其解题的正确思路应该是将复杂的问题变得简单和易理解,其解题的基础性原则是化繁为简,将动态电路过程分解为静态片段。所以笔者认为学生在解题的过程中,其解题思路首先需要弄清动态电路中的串并联,如果电路中存在电表,还需要确定电表所测的对象,后根据滑动变阻器滑片的移动,或者是开关的断闭,确定电路的具体变化,最后可以画出等效电路,标注出已知量和未知量。最后需要根据电路中不变的量结合欧姆定律以及初中物理其他的相关的电学知识来解答出问题。所以在解具体的题目的时候,需要具体分析找出电路中的电流、电压的情况,就可以根据题目中给的已知的信息求出问题中要求的数值。另外在基于电路问题的大前提电源电压不变的前提下,在初中阶段物理学习中,其欧姆定理中的“动态电路”的学习是一个重点内容,需要教师重点讲解,让学生可以灵活掌握相关的知识点,最后解决实际存在的问题。比如说开关闭合的具体情况下则可以分为串联电路某元件被短接、分别构成几个串联电路和并联电路某支路接通等三种情况,这些不同的情况都会导致电路中的数值发生变化。而阻值变大也同样可以分为串联电路、并联电路和混联电路这三种情况,也会引起电路中数值的变化。所以在解决具体的动态电路的时候,学生需要保持清晰的解题思路,细致的分析问题中的图表和数值,找出问题存在的根本原因,用自己掌握的電学规律和知识去解决实际的问题。
  三、相关的解题方法
  除了一些较为常规的动态电路问题,同样也存在一些非常规比较复杂的一些动态电路问题,在解决较难的问题的时候,可能不仅需要学生掌握物理中的电学知识,还需要学生掌握数学知识和推理能力,对学生的思维能力要求较高。需要学生在解题的过程中,思维可以灵活的变化,不被常见的解题思维所限制,可以根据题型的变化其解题的思维也可以发生灵活的变化。在解题的时候需第一步还是需要认真的识图和看表,学生需要分析问题中的各项信息,判断电路的具体问题。第二步需要化繁为简、化动为静,在这一阶段需要画出实际的工作电路,将动态变成静态,将问题的变得更为直观和简单,其具体简化步骤如图1所示。在解题的时候需要抓住解决问题的关键,在动态电路就的问题中电源电压和固定电阻的阻值一般是不会发生变化的,所以需要抓住问题中不变的量。第三步则是需要电学中的串联和并联电路的一般规律,选择欧姆定律串并联电路的规律、电功率等相关的电学知识对问题进行精准的计算。
  结束语
  初中物理中欧姆定律中“动态电路”的解决对学生的思维和解题能力有着一定的要求,因为电学本来就是初中物理中的重点所在,而欧姆定律的“动态电路”则又是电学中的重点所在。但是由于动态电路的难度较大,学生在解题的时候存在一定的思维障碍,教师需要帮助学生掌握正确的解题思路和步骤,使学生掌握一定的解题方法和技巧,提升学生的解题的效率。
  参考文献
  [1]杨欣.《欧姆定律变化电路的计算》的课堂教学设计与实践[J].教育教学论坛,2017,34:107-108.
  [2]张亮.“动态电路”中考试题的分类与解析——以2020年中考物理真题为例[J].物理教学,2021,4301:51-54+50.
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