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高中物理电路的基本解题方法探讨

2019-08-11李奕霖

考试周刊 2019年54期
关键词:解题方法高中物理

摘 要:高中物理知识内容十分丰富,声、热、光、电、力都是其中重要的组成部分。其中,电路知识涉及的内容十分丰富,也是各种考试中的重点考核内容。本文主要阐述了在高中物理学习中电路知识的考点和重点,并对电路知识相关的基本解题方法进行了探讨。

关键词:高中物理;电路知識;解题方法

高中物理电路知识的考核方向比较多,考核的重点也各有不同。为了完成高效答题,我们应该要根据不同的考点类型做出不同的答题准备,以更加灵活、多变的答题方法和技巧完成考试。

一、 与稳恒电流有关的题目

稳恒电流是存在于导体内部且大小不随时间发生变化的电流,稳恒电流场中的每一点电流强度的大小和方向都不会随时间改变。而稳恒电流的电路形成根本条件就是必须是闭合电路。为此,在解答与稳恒电流有关的题目时,一定要根据其特点进行分析,着重强调闭合电路和电流大小不变这两个要点。稳恒电流在高考当中多以选择题的形式出现,考点内容也多集中在稳恒电流特点和稳恒磁场特点上,在解析过程中还需要与其他的物理知识相结合才能进行全面、准确的分析和作答。以下题为例:

1. 如图所示的电路中,RL为可变电阻,当RL为何值时RL将有最大功率消耗

(  )

A. 18 Ω  B. 6 Ω  C. 4 Ω  D. 12 Ω

解析:此题答案为C。结合题干已知信息和电路基础知识,我们可得出Rab=12RL12+RL,而Uab=ε·Rab6+Rab=200RL12+3RL,那么PL=Uab2RL=40000RL(12+3RL)2,然后我们可求得dPLdRL=0。所以我们可以得出当RL=4

Ω的时候,将有最大功率消耗。

在分析解答稳恒电流题目时,应该要先确定研究的电路,并将其中不规范的串联电路进行规范改画,应注意当某一电阻改变时,各部分电流、电压、功率都要改变。可以认为电源电动势和内电阻及其他定值电阻的数值不变。

二、 电路结构分析问题

许多的电路考题其实并不难解,只是在出题时教师会故布迷障让电路图变得不规范,这样就加大了解题的难度。那么我们能在解答这种类型的题目时,最重要的就是要搞清楚电路的结构,然后再进行分析和解答。

在解决此类问题时,首先需要确定等势点并标出相应的符号。由于导线的电阻和理想安培计的电阻都不计,可以认为导线和安培计连接的两点是等势点,然后我们要从电阻最少的支路画起。面对复杂的电路,我们需要先进行电路结构分析,在详细分析其中的要点后,对复杂电路进行简化。在简化时也应该要遵循以下几个原则:

(1)无电流的支路可除。(2)理想导线的长短没有定律,可以根据题目情况自行处理。(3)理想电流表可以被看作是短路,而理想电压表则可以被看作是断路。而当电压保持稳定时,电容器也可以被视为断路。(4)两个等势点之间的电阻可以被看作是短路,也可以直接去除。(5)要根据实际情况对电路接地点进行处理。如果只有一处接地点,那么此处的电势就为0,可能会对其他各地的电势高低造成影响,但是电路结构保持不变;而如果同时有两处接地点,那么仍然对别处的电势造成影响,但是对电路结构也会产生影响。

三、 含有电容器的电路解题方法

电容器在直流电路当中是电阻为无穷大的电路元件,可以被看成断路。那么在解决这一类型的电路题时就必须要先对电路进行简化然后再进行分析。可以先将含有电容器的支路去掉,和电容器串联在同一支路上的电阻也应该一并去除,然后再计算各部分的电流和电压值。还要牢记,电容器两级板的电压就等于它所在支路的两端点的电压,且通过电容器的电压和电容我们可以求出电容器的充电电量;通过电容器的电压和平行板之间的距离,可以得出两板间的电场强度,可以对电场中的带电粒子运动进行分析。在解决相关问题的时候,我们一定要牢记相关的基础知识,对其中的定理、规律、公式烂熟于心,在看到题目时快速地做出转换和反应,这样才能准确答题。以下题为例:

2. 在如图所示的电路中,电源两端A,B间的电压恒定不变,开始时S断开,电容器上充有电荷。闭合S后,以下判断正确的是(  )

A. C1所带电量增大,C2所带电量减小

B.

C1所带电量减小,C2所带电量增大

C. C1、C2所带电量均减小

D. C1、C2所带电量均增大

解析:正确答案为C。S断开时,外电路中没有电流,两电容器的电压都等于电源的电动势,S闭合后,两电容器的电压都小于电源的电动势,根据Q=CU分析电容器电量的变化。

综上所述,高中物理电路知识是重点考核内容也是我们学习的难点。在学习中我们必须要牢记各项定理和公式,并且在答题时实现灵活运用。在解答电路知识相关练习题时,一定要准确的分析题干,对其中包含的直接条件和隐藏条件进行全面分析,选择适用的知识点进行答题。

参考文献:

[1]刘静怡.高中物理电路知识的学习及解题方法研究[J].计算机产品与流通,2017(9):169+173.

[2]李邵宸.高中物理电路知识的学习方法及解题方法探讨[J].课程教育研究,2017(26):164.

作者简介:

李奕霖,山东省寿光市,山东寿光现代中学。

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