初中物理中关于“变化量”的问题的探讨

王家林

【摘要】初中物理教学中经常会涉及一些变化量问题，如电学变化量问题和力学变化量问题等。对于学生来说，变化量问题是比较难理解和解答的，原因在于此类问题涉及知识面广，对学生综合分析问题、解决问题能力要求高。文章通过对两道典型中考题的分析与解答，从中总结了一些处理变化量问题的规律。

【关键词】初中物理；电学变化量问题；力学变化量问题；规律

电学变化量问题和力学变化量问题在中学物理中是典型变化量问题。各地区在中考中凡是涉及此类问题，对学生来说都是比较难的。不但学生对此类问题不好解答，失分高，对于教师来说在相关问题的教学上也感到很头疼。在此，通过对两道变化量问题处理给大家提供一些思路。

例1：（2016·大连·14）如图所示，電源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于b端，此时电阻R1和R2的功率相等，将滑动变阻器滑片P从b端滑到中点，下列说法正确的是（ ）

A.电路的总电阻变小

B.电阻R1的功率小于电阻R2的功率

C.电阻R1的电流变化量小于电阻R2的电流变化量

D.滑动变阻器的电流变化量小于电阻R2的电流变化量

【问题】这是典型的动态电路问题，学生存在问题：1.不知从滑动变阻器电阻变化入手利用整体和部分方法分析电路电阻变化；2.不会用串并联电路电压特点判断电阻两端的电压变化关系；3.不会由电压变化关系根据?I=?U/R判断它们的电流变化关系。

【分析】1.由图知，R与R1并联再与R2串联，根据滑片移动方向知R连入阻值的变化，由串联和并联电路特点分析总电阻的变化；

2.由滑片的移动方向知R的连入电阻的变化，先判断并联部分的电阻变化，再根据串联电路的分压原理判断两部分电压变化，由P= U2/R和P位于b端时两电阻功率相等，可判断R1与R2的功率大小关系；

3.由电路特点判断通过R1与R2的电流关系，由P=I2R和P位于b端时两电阻功率相等，判断两电阻的大小关系，由串联电路电压特点判断两电阻的电压变化关系，由欧姆定律判断两电阻的电流变化关系；

4.由并联电路电压特点可知R与R1的电压变化关系，根据滑片移动知R电阻的变化，由I= U/R判断它们的电流变化关系。

本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用。熟练运用公式是解题的关键。而针对有滑动变阻器和定值电阻的串联电路中，移动滑动变阻器的滑片导致各电阻两端电压发生变化（变化量为?U），以及电路中的电流、电功率发生变化（变化量为?I、?P）。我们把这一类问题称为电学变化量问题。电学变化量问题是初中物理电学中一类重要的题型。下面我们来总结一下电学变化量问题的规律：

1.定值电阻的阻值等于其两端电压变化量与电流变化量的比值，即R=?U/?I，而滑动变阻器的阻值不等于其两端电压变化量与电流变化量的比值，即R滑≠?U/?I；

2.当电路中只有一个定值电阻与一个滑动变阻器串联时，移动滑片，定值电阻两端的电压变化量等于滑动变阻器两端的电压变化量，即?U1=?U2。

3.功率的变化量

（1）定值电阻的功率变化量?P≠?U·?I，应根据R=ΔU/ΔI求出阻值，再根据P= U2/R或P=I2R算出两次的功率，求差。

（2）总功率的变化量?P总= U总·?I

例2：（2016·大连·13）水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，都装有一些水，将不同材料制成的、体积相同的两个空心球a和b放入两个烧杯的水中，静止时，a球下沉到烧杯底部，b球漂浮在水面，且两个烧杯中的水面恰好相平，如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A.两个烧杯底部受到水的压力相等

B.a球受到的浮力大于b球受到的浮力

C.a球材料的密度一定大于b球材料的密度

D.甲烧杯对桌面的压力大于乙烧杯对桌面的压力

【问题】这是一道力学综合题，涉及浮力与压力、压强相关内容。学生存在的问题：1.不会选择公式比较液体压力；2.错误认为沉底的浮力小，漂浮的浮力大；3.液体对容器底部压力和容器对桌面压力区分不清，不会比较。

【分析】1.首先利用p=ρgh判断两个烧杯底部受到水的压强大小，然后利用p=F/S判断两个烧杯底部受到水的压力大小；

2.从图示中得出两球排开水的体积关系，利用F浮=ρ水gV排判断两球所受浮力大小关系；

3.根据两小球在水中的状态，利用物体浮沉条件，通过比较两球与水的密度关系，得出两球的密度关系；

4.根据物体浮沉条件，结合阿基米德原理，判断a球和b球重力与排开水的重力关系，然后根据两烧杯对桌面的压力等于杯内水、小球和烧杯的重力之和比较甲烧杯对桌面的压力与乙烧杯对桌面的压力的大小关系。

此题考查了物体浮沉条件、阿基米德原理的应用、液体内部压强的计算等知识点，是一道典型的综合题。下面我们来总结一下浮力与压力、压强变化量问题的规律：

1.容器对桌面压力的变化量：用整体分析法来进行受力分析；

2.液体对容器底部压力的变化量：?F压=?PS=ρ液g?hS；

3.将物体放入一柱形容器中，液体未溢出，ΔV=ΔhS，浮力=液体对容器底部压力的变化量，即F浮=?F压；

4.对于漂浮和悬浮小球而言，由于处于平衡状态，所受重力等于液体对其作用力，可知小球的重力=液体压力的变化量=柱形容器底部的压力变化量=柱形容器对桌面压力的变化量，而对于沉底的小球而言，柱形容器底部的压力变化量既包含了液体压力的变化量，又包含了小球对容器底部的压力。

在处理变化量问题上，一定要让学生先掌握基础知识，再结合一些方法如整体分析法、模型法等，给学生总结规律，及时发现和解决学生在解答过程中出现的问题。教师的从典型例题入手，加强训练，树立信心，经历解决问题过程，让学生体会当中的快乐，培养学生学习物理的兴趣。

【参考文献】

[1]王建平.初中物理电学增量问题分析[J].中学物理，1999（12）：31-32.

[2]徐纯中.电学变化量问题[J].数理化解题研究（初中版），2008（11）：31-32.

[3]周静.初中物理力学部分典型相异构想及转变策略[J].湖南中学物理，2010（08）：35-36，43.endprint