比例法在初中物理解题中的应用

2022-05-30孟新平

数理化解题研究·初中版 2022年8期

摘要：无论哪个学科，关于解题的教学始终都是教学过程中的一个重要组成部分，物理这门自然科学学科也离不开解题的教学，初中物理解题教学更是必不可少的一项教学活动，由此有关学生的解题快慢和解题的能力就成为教师应该着重关注的问题，学生的解题的效率是衡量一个学生能力的重要参考点.数学关系（例如正比和反比）也在初中阶段的物理概念和相关的物理规律之间存在的物理量之间体现出来，经过大量的实践，物理学家们得出了一个结论：对于初中阶段的物理试题，如果能够恰当灵活的使用比例法解答，那么对于解物理题的过程就能够起到显著的简便作用，

学生对于物理知识和相关物理规律的深入理解及正确使用也能更好更准确的掌握.对于比例法在初中物理解题教学的应用，此篇文章将从三个方面讲述，同时浅析比例法应用于初中物理解题中的效果卓越性和实用效果性，希望通过这篇文章的分析能对初中生的物理学习提供帮助.

关键词：比例法的应用;物理解题

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2022）23-0104-03

收稿日期：2022-05-15

作者简介：孟新平（1977.10-），男，甘肃省武威人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.[FQ）]

1 体现出某些特殊的物理量的意义需要使用比例法进行解答

对于一个新学习的知识，概念在新知识的学习中尤为重要，特别是对于物理学科来说，物理概念是学习好物理的基础，对于刚接触物理的初中生对于物理概念的学习就绝对不能跳过这个步骤，是初中物理教学过程里面的重要基石，在物理学科里面，大多数的物质的自身的属性都在物理量中有所体现，例如一个物质的比热及其密度都是与物质的自身属性有关的，甚至于是物质自身的属性是起决定性作用的，在学习物理的过程中，很多学生会去重点关注物理量表达的意义，但是往往在实际进行解题时物理意义却毫无施展之地，甚至于错误频生;要想效果明显的减少这一类错误发生的频率就需要使用比例法去解答题目，通过训练使用比例法解答题目，可以有效提高初中学生的解题效率.

例1 有一根电阻的阻值大小为10欧姆的金属导线，现在将这根金属导线均匀拉伸到原来的3倍，求出将金属导线拉伸后的电阻阻值是多少欧姆？

解析通过分析题目可以知道，这道题所给的已知信息是比较少的，有许多未知数，例如金属导线的长度是多少、金属导线的材料性质特点有哪些、金属导线的横截面积是多少等等问题均不知道的，因此我们想要直接根据题目所给信息求出导线的电阻是几乎不可能成功的，因此，我们需要进一步进行分析，由分析可以发现，将导线均匀拉伸以后，发生变化的只有金属导线的长度和导线的横截面积，没有发生变化的有导线的材料性质和金属导线的整体的体积，也就是说金属导线的横截面积与其长度的乘积是没有变化的，假设金属导线的长度用L表示，导线的横截面积用S表示，也就等价于：

L1·S2=L2·S1

又因为R正比于LS，

由此可得出：

R2R1=L2L1·S1S2=3×3=9

那么根据上述式子就可以得出R2的值，即

R2=9R1=90（欧姆）.

2 幫助掌握和理解物理规律的使用条件需要使用比例法进行解答

对于初中阶段的物理学科的学习必须要记住物理的相关规律，记住物理规律才能进行下一步的学习，牢记物理规律对于解答物理题目有一定的帮助，但是需要注意的是，在熟记物理相关规律并且在实际解题过程中使用物理规律时一定不能忘记它的使用条件是什么;以欧姆定律为例子，在初中物理的学习过程中，欧姆定律是初中阶段的一个极其重要的规律，欧姆定律的数学表达式为I=U/R，由这个数学表达式可以得出：当通过导体的电流强度和电压成正比的情况下，电阻恒定不变”，从电功率的方面来看，电功率的数学表达式为：P=I2R=U2/R，从这个数学表达式可以看出，电功率与电流的强度的平方成正比的时候电阻恒定不变，并且在电阻恒定不变的时候与电压的平方成正比.当同学在实际处理这些问题时一定要记住这些物理规律的使用条件，千万不能忽略，物理教师在进行串连电路和并联电路的教学时应该灵活使用比例法进行教学和解题，在计算中也可以运用的比例法，并且也要突出和体现出这些规律的适用条件，学生对于这些规律的理解和掌握也能更加牢固.

例2 有一个电路如图1所示，有三个电阻阻值相等的A、B、C，在电源两端的电压都是U，请求出：当电建K在断开和闭合的两种情况下，电阻A消耗的电功率之比是多少？

解析观察图1可得，当电建K断开的时候，电阻C和电阻A是串联在一起的，串联电路代表电路中通过的电流是相等的，因此电压U正比于电阻R，那么通过比例法可以得到下列比例关系：

UAUC=RARC=1

那么通过进一步计算可以得到：

UA=U2

当电建闭合的时候，观察图1可以发现，电阻A和电阻B是并联起来的，再与电阻C串联在一起，那么就有：

U′AU′C=UABU′C=RA/2RC=12进而计算得出：U′A=U3

因为电阻A的电阻阻值恒定不变，那么电功率和电压的平方是成正比的，也就是等价于：

PAP′A=U2AU′2A

代入数据计算可以得到

PAP′A=94

3 严密论证、通俗易懂、显著提高解题效率

数学运算在初中阶段的物理学习中也涉及到很多，大多数初中学生的计算能力有限造成许多学生不能够进行较为复杂的物理运算，对于要进行复杂计算的物理题会感觉无从下手和痛苦艰难，错误也会出现很多，经过多次的实践证明，要想明显的简单化解答的过程就要正确的使用比例法进行解答，这样才有利于提高解题的质量和解题的效率.

例3 示意图为图2，在MN之间没有接用电器时两个点的电压是120V，如果在电路中接入一个额定功率是100W的白炽灯以后，MN的电压就会变成110V，如图3所示，如果两点之间再接入额定电压和灯泡相同的电炉以后，MN的电压就会变成90V，如图4所示，请求出电炉的额定功率.

解析分析这道题可以知道，若是采用常规的方法来解答这道题，必将列出多个方程才能求出解，并且解多个方程的计算过程也十分麻烦，我们可以采用比例法来解这道题，由串联电路的特征可以得到以下比例式：

UMNU-UMN=R1R0

通过计算得到等于110120-110=11，

也就是R1=11R0，在把电炉接入以后，就有以下：

R并R0=U′MN-U′MN+U，

代入数据计算得到90120-90=3，

也就是R并=3R0，再结合这个1R并=1R1+1R2，

联合起来解之得：R2=338R0;

根据题目中所给的信息我们可以知道灯泡的额定电压和电炉的是相等的，那么灯泡和电炉的额定功率与电阻是反比关系，也就是说：

P2P1=R1R2

代入相关数据可得：