初中物理基础知识：电学类公式知识重点

中考网 · 发表于 2016-7-5 16:34:34

　　成都中考网12月20日 学生在初中部分的学习中又添加了一门新的科目----物理，其前身为小学中的自然科目但内容不详细。说起对初中物理知识的学习，在很多学生眼中当数其中的电学部分的学习最为头痛。由于这部分内容的容量大、概念多、规律多、公式多，对于不少学生来讲是个难学的部分。但再难的学习内容若我们能够掌握其中的方法、技巧、注重练习，善于总结，成绩的提高也不为难事。针对学生中存在的这种情况，笔者从几年的教学实际中总结出了一些想法、认识，写出来与大家共享。
　　一、多动手脑，培养兴趣
　　兴趣是最好的老师。电学的学习更不例外，有了兴趣就成功了一半。由于电学内容贴近我们生活实际，很多现象学生在小学中已初识，或在自己的周围生活中见过，有一个好的氛围，有利于学生兴趣的培养。同时电学知识的学习中有很多的实验，其中不少的实验学生可以自己找器材，自己设计完成，既培养了学生动手操作能力，又锻炼了学生了的设计实验的水平，在实验中体验成功的快乐，总结失败的教训。实验贴近生活、贴近实际，自己动手完成、动脑分析，无不提高了学生的学习兴趣，奠定了学习的前提。
　　二、辨析概念，夯实基础
　　任何知识的学习掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。
　　(一)、关于电路
　　电路部分要记住电路的形式、状态、及组成部分。
　　1、串联、并联
　　初中物理中要求学生掌握最基本的两种连接方式：串联、并联。能否正确分析辨别他们对后面内容的学习至关重要。识别电路的类型，可以从以下几个方面入手：（一）根据定义：“逐个顺次连接”为串联，各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间，（“首”为电流流入用电器的哪一端，“尾”指电流流出用电器的那一端）此电路为并联电路；（二）根据电路路径法，此法为识别两种电路最常用的方法。让电流从正极出发经过用电器回到电源负极，途中不分流始终为一条路径，则连接方式为串联，若电流在某处分流，且每条路上只有一个用电器，电流在电路中有分有合，则连接方式为并联；（三）拆除法，拆除其中的一个用电器，若其余用电器都不工作，则用电器为串联连接。（因为串联电路中各用电器工作之间相互影响），若其余用电器照样工作，则用电器为并联连接；（四）开关作用法，并联有干路、支路之分，且开关的位置不同，其控制作用各异，而串联电路中开关的位置的变化不影响控制的作用，所以控制作用相同时容易串联，控制作用不同则为并联；（五）节点法，在识别电路时，不论导线有多长，只要其间无用电器、电源等，导线两端均可看成同一个点，从而找出各用电器的共同点，认清电路。
　　2、通路、开路、短路
　　电路中出现的这三种状态，其中通路为处处相通的电路，开路为电路中有处断开的电路，这两种状态易于接受，便于分清。但是学生对于短路的分辨显得力不从心，不知道何处短路，为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点，捷径是指这条路径中电阻很小，小到可以忽略不计、即为空导线，当一根空导线，或开关、或电流表（电阻小到可以认为没有）与某个用电器并联时，电流只走空导线，开关或电流表而不走用电器，使该用电器被短路，从而不能工作。
　　（二）三个重要的物理量—电流、电压、电阻
　　电学部分学习成绩的好坏在很大程度上取决于对这三大物理量中涉及到的概念、单位、工具使用等知识的辨析程度。
　　1、概念辨析
　　电荷的定向移动形成电流，这是电流的形成定义，简单便于理解；电压是形成电流的原因，没有电压就没有电流；电阻是指导体对电流的阻碍作用，即阻碍作用越大，电流越小。
　　2、表示符号
　　物理量的表示符号要与其他单位的符号区分开来。电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示，而单位表示字母分别为A（安培）、V（伏特）、Ω（欧姆）。
　　3、工具的使用
　　（1）、电流表
　　电流表是测量电流的工具，使用时必须与被测电路串联，电流必须从正接线柱流入，而从负接线柱流出，禁止不经过用电器直接连线电源两极上。选择合适的量程。
　　（2）电压表
　　电压表是测量电路两端电压的工具,使用时必须与待测电路并联,电流也从正接线柱流入从负接线柱流出，注意选择合适的量程。
　　（3）滑动变阻器
　　调节电路中的电流和用电器两端的电压。由于滑动变阻器上有四个接线拄使用起来就要注意了，接线柱选择一上一下连入电路，串联在电路中，鉴于滑动变阻器所起的作用，在使用前，滑片调至阻值最大处。
　　（三）电功（W）、电功率（P）
　　物理学中电功没有确切的定义，只是描述性的，当电能转为其它形式能时，就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能，如果知道了电功的多少，就知道了消耗多少电能。
　　而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少，也取决于所用的时间的长短。
　　（四）快速识别电路图，正确连接实物图
　　电路图的识别在前面已经说明了方法，但是当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后，电路的识别就变得困难起来。但我们知道电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联，串联易辩并联难分。因此在分析次类电路时要想方设法排除这些相关干扰因素，即可把电压表暂时隐蔽起来，辩清电路后再加回原处，概括为口诀一段：把电压表放一旁，跟着电流走一趟；遇到分支为并联，没有分支为串联。去表法中去的是电压表，注意去后分析清楚电路连接方式后还要一个个的加上去，看它们分别测哪个用电器两端的电压。
　　而接电路图连接实物对于学生来说困难也较大，这里要注意原则：一一对应。若题中没有电路图，只给相关的要求，做前要先按要求画简单的电路图，再由电路图去连实物；也可以按要求先连好实物，再由实物图画出要求的电路图。

zktwo · 发表于 2016-7-5 17:21:40

　　三、理解规律，把握关键
　　有的学生感到电学部分学习困难，有的教师也说电学太难讲了，其实原因在于我们头脑中的知识点散、乱不成体系，没有规律。所以要熟记规律，加深理解，形成一个完整的知识体系，那解起题目来方可得心应手。
　　（一）三个物理量在串、并联电路中的特点
　　在串联电路中：电流处处相等；电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。
　　在并联电路中：干路电流等于各支路电流之和；各支路两端的电压相等；并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。
　　（二）欧姆定律
　　经验告诉学生：由于电压是形成电流的原因，因此电压越高，电流越大；而电阻是导体对电流的阻碍作用，即电阻越大，电流越小。
　　通过实验的具体探索得到了欧姆定律的内容：一段导体的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。此定律非常重要，一定要加强理解，熟悉其使用的条件及注意事项。
　　（三）电功定律
　　某段电路上的电功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压U，电路中的电流I，通过的时间t，三者的乘积来计算电功。
　　（四）焦耳定律
　　导体中有电流通过时，导体就要发热，此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究，做了大量的实验，精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系：电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
　　四、疏通关系，构建框架
　　在掌握了上述理论知识的基础上，还要想法疏通各个物理量之间的关系，熟悉各物理量的单位及换算关系，能够快速选择相应的计算公式，列式解答。
　　（一）重要的计算公式
　　1、三个物理量的关系公式
　　串联时：I=I1=I2
　　U=U1=U2
　　R=R1=R2（若有几个等阻值为R0的电阻串联则R=nR0）
　　并联时：I=I1=I2
　　U=U1=U2
　　1/R=1/R+1/R（若有几个阻值为R0的电阻并联则总电阻R=RO/n）
　　（2）欧姆定律：I=U/R
　　此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量，但它的作用非常重要。在使用公式时要注意：①三个物理量都要针对同一段导体，或同一个电路而言；②三个物理量的单位都要使用国际单位，即分别为A、V、Ω③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。
　　（3）电功公式：W=UIt
　　电功率公式：P=UI
　　电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响，使计算电功率公式特别多，在选择使用时难以选择，所以要注意选取的技巧，要求的问题所在电路为串联时：电功选用公式：W=I2Rt，电功率选用P=I2R；而当要求所在的电路为并联时，则分别选用W=U2/R.t，P=U2/R，这样选择都想利用所在电路的特点（电流相等或电压相等）加快解题。
　　4、焦耳定律：Q=I2Rt
　　焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样，使用时同样要注意公式的选择问题，当所求问题的电路为纯电阻（除了电能转化为内能外，别无其他形式的能产生）电路时，几个公式可以任意选取；若不是纯电阻电路只可使用公式Q=I2Rt不然的话计算有误。
　　（二）单位的换算
　　只要牵扯到计算的地方就少不了遇到单位换算，这部分内容完成的正确与否，直接确定最终计算的是否有效，因此一定要注意单位及换算。
　　单位换算的前提有两个：一是记住每个物理量的单位及表示符号；二要牢记各单位间的换算进率。
　　其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多，注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000，记住何时乘以进率1000，什么时候除以进率1000。
　　还要注意一点，由于欧姆定律及其变形公式的影响，电功电功率，焦耳定律的公式较多，产生的单位同样很多，使用时各物理量均使用国际单位。

zkthree · 发表于 2016-7-5 18:24:36

　　五、加强训练，巩固知识
　　理科知识的学习，离不开大量练习去巩固所学的知识。同样电学知识的巩固理解，熟练运用都要加大训练的力度，同时也要注意训练的题型，做题的策略培养。具体的题型这里就不一一列举了。
　　六、善于总结，归纳要领
　　解决问题不仅要“知其然”还要“知其所以然”，懂得“吃一堑，长一智”的道理，在学习过程中，不断的总结错误的原因，归纳解题的规律，注意解题举一反三，融会贯通，及时查漏补缺，成绩的提高肯定很快。
　　下面的这些要领非常重要。
　　1、串、并联电路的识别
　　上面已经提到区别它们的方法，在做题中要选取适当的方法，迅速作出判断。
　　2、短路的辨别
　　把握短路现象的真正含义——电流不经过用电器回到电源的负极。注意电流的特性——电流走捷径。当在电路中发现有空导线，开关或电流表等元件与用电器并联时，相应的用电器被短路不工作。
　　3、串、并联电路中的三个物理量的关系
　　两种电路中的三个物理量的大小关系，前面已说得较为详细，但这一点要特别重视，牢记串联时电流相等，并联时电压相等，这一点解题时作用特别大。
　　4、关于解题时公式的选择
　　由于电功、电功率、焦耳定律的计算公式较多，选取的公式不同，计算的难易就不一样，公式选择要注意技巧，串联时常选电流相等的公式，如W=I2Rt，P=I2R，Q=I2Rt并联时，常选电压相等的公式，如W=U2/R.t,P=U2/R，Q=U2/R.t这样解题时思维清晰解题迅速。
　　5、解题的技巧
　　（1）仔细审题，弄清关系。
　　（2）简化电路，标明数量。
　　（3）列式结算，正确求解。
　　（4）注意检查，及时弥补。
　　以上这些想法，认识都是笔者在从教的过程中总结领悟到的，对于学生成绩的提高非常有帮助，不妨试一试。
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