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欧姆定律在串并联电路应用的表格解题法

2015-12-15江伟光

关键词:欧姆定律电阻电流

江伟光

【摘要】 初中电学对初中学生而言,还是有难度的。如何突破,如何让学生学得容易,学得轻松,学得愉快就成为我们做老师的时常思考的问题,力求最简单的办法去解答较复杂的问题。在此思路下,笔者摸索到一个用表格方法解决欧姆定律在串并联电路中应用的方法。

【关键词】 欧姆定律 电压 电流 电阻 串并联电路 表格法

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2015)09-074-020

欧姆定律是初中物理教材九年级第十七章的内容,在整个电学里面的地位举足轻重。而欧姆定律在串并联电路的应用更是让很多学生感觉到解题的困难。因为在串并联电路中涉及到的电压电流电阻都有三个量,一共就有九个量了,很多学生就很困惑,分不太清楚彼此之间的关系。

针对这一问题,笔者在教学的过程中,摸索出一种方法可以比较好的解决这个问题,并且不管要求哪个量都可以解决还非常直观。笔者姑且把这种方法命名为:欧姆定律在串并联电路应用的表格解题法。

具体的做法是这样的,首先要会判断电路是串联还是并联。确定之后才开始讨论。

比如这道例题1:如图1所示,电源电压12V,R1的阻值为6Ω,电路中电流为0.5A,试求电阻R2两端的电压是多少?

很多学生就会觉得不知道哪里下手才好。这时不妨画出这样的一个表格,并把已知条件填进表格里(黑体表示)还要确定这个是串联电路,把“串联电路”或者“并联电路”几个字写在表头上,以便运用相关定律。

串联电路

这时就要看表头是写“串联电路”还是“并联电路”了。因为这道题表头写的是“串联电路”所以有横向关系:U= U1+ U2 ,I= I1= I2,R= R1+ R2关系。把可以用横向关系算出来的量都填进表格(带波浪线)。结果就是:

串联电路

这时再用纵向关系就是欧姆定律R=,进一步算出能算的量(带下划线)。结果如下图:

串联关系

这时再用横向关系就可以把剩下的量都算出来了。这是整个表格就都填好了(点式下划线)结果如下图:

串联电路

此时此刻所有的量都求出来了,题目要求什么量都是没有障碍的。回到此题的问题上来,题目求的是U2,求U2有两条路径,一是横向的方法,就是U= U1+ U2 得到U2=U- U1,但要先求出I1;二是纵向的方法:利用欧姆定律变形公式U=IR,但要先求出I2和R2。从分析可以知道此时横向法要求的未知量更少,是选择的方法,但如果非要选择纵向法也是能够求出来的。

说起来好像很复杂,是因为把表格重复画出来了,实际使用时画一个表格就可以了。

下面我以并联电路为例,一个表格就把问题解决。

例题2:如图2所示的电路中,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为20欧,电键闭合后,通过R2的电流为0.2安,求:①通过R1的电流I1;②电路的总电阻R。

如图2

因为是并联电路所以可以利用横向关系:U= U1= U2 ,I= I12+ I2 , (并联电路电阻关系初中不要求掌握,不用这一关系则电阻没有横向关系)和纵向关系R= 反复使用,把表格填好(分别用黑体表示已知量,波浪线、下划线和虚下划线表示先后求出来的量)。

并联电路

除了题目要求的量以外,其他各个量都可以一并求出。具体思路就是横向纵向去找相关的量(参考串联解法)。

在实际使用中,只要把已知量和后面求出的量用两种不同颜色表示就可以很方便的运用了。而且这个表是画在草稿纸上的,主要的作用理清思路找到解题的方法。如果能熟练使用,解答这类题又快又准,非常好用。

[ 参 考 文 献 ]

[1]杨凤娟 郭玉英.运用物理学史方法建立闭合电路欧姆定律.[J]. 物理教师. 2013年03期 .

[2]李永云.试析欧姆定律的内涵及其应用.[J].课程教材教学研究(教育研究版).2010年03期 .

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