高中物理各类电路题的探讨

来源:公文范文 发布时间:2022-11-23 16:30:18 点击:

摘 要:本文从高中物理电路题解题思路入手,简要介绍几种不同形式的物理电路题,以期理顺电路题解题思路,使学生能够灵活应用电路知识与原理进行解题,从而提升学生的物理解题能力。

关键词:高中物理 电路题 解题

高中物理学科中电路知识的难度相对较高,针对近年来物理高考出题情况加以分析,高考中所涉及的电路问题极具难度,成为高中学生重点失分项目[1]。这是由于学生对电路题接触的较少,没能掌握电路题解题规律,学生学习电路知识的积极性受到极大影响。鉴于此,物理教师需整合高中阶段电路相关知识、原理及公式,采用综合性教学形式提升学生对电路知识的掌握程度,进而改善学生电路题解题困难的现状[2]。

一、高中物理电路题解题思路

从初中学习的简单电路,到高中学习的复杂电路,学生在解答电路基本题时应将电路图予以简化,从而找出这一题目电路图结构,从整体上把握电路图情况,学生可以在演算纸上画出简化电路图,并针对简化电路图进行宏观分析,在理顺各个电路元件之间的关系后,在逐步还原复杂电路图,根据串并联电路电流、電压、电阻、功率之间的关系进行解答[3]。同时,在物理电路题解题过程中,还需运用学生各种能力与方法,尤其针对部分难度较大的电路题,学生需要对其加以分析,明确各种已知及未知关系,以期更迅速的分析问题,节省解题时间。另外,教师应着重加强对学生各个电路元件特点的教学,包括电容器、变阻器、变压器等等,不仅能够提升学生电路题解题水平,同时也能开拓学生思维,使学生形成初步的物理学知识体系。

二、高中物理各类电路题的解题方法

1.高中物理动态电路题解题方法

题目一:如图1所示,一个电路由电动势、电源、定值电阻及滑动变阻组成,当这一电路中滑动变阻器接触点由变阻器中央向b方向滑动时,该电路中电流表及电压表数值如何变化?

这一题目中滑动变阻器接触点由变阻器中央向b方向滑动,此时整个电路的电流、电压及功率均会受到影响,因此,应从电路整体加以分析,理顺解题思路,再通过研究电阻值变化对电路产生的影响,此时可通过电路的串联及并联规律入手,从而了解电路电压及电流变化情况。一般而言,单一电阻值发生变化时,该电路中任意分路都会受到电阻的影响,对电路中各个支路电压、电流及功率的分配情况进行分析,最终判断出电路中电流表及电压表数值变化情况。在接触点由变阻器中央向b方向滑动时,该电路中外部电路总电阻增大,因此电流有所减小,知识电源内部电压降及定值电阻电压降得以减少,外电路两罐电压及并联电压得以增大,因此,当该电路中滑动变阻器接触点由变阻器中央向b方向滑动时,电流表及电压表数值均会增大。

2.高中物理电容器题解题方法

题目二:如图2所示,在一个电路中介入电动势,该电动势为4V,其中有一个内电阻为1Ω的电源,电路中三个电阻的阻值都为4Ω,电容器为30uF,计算电流表数值是多少?电容器电量是多少?当电源断开后,这一电路中R2的电量是多少?

该题目主要考查学生对电路中容电路的计算能力,题目本身的难度较高,也是近年来高考热门考点之一,因此,需加强学生对此类问题的研究与分析能力,根据题目实际情况灵活运用电路及容电路相关知识,并理顺解题思路。通过计算电容器两端电压情况,充分考虑其电性,从而实施解题。该电路的电流可采用E=I(R+r)公式进行计算,I=0.8A,再通过Q=UC公式算得电容器电量为Q=9.6×10-5C,最后,在该电路电源断开后,R1和R2形成并联关系,并与R3和C共同构成一个放电通路,在该通路中R2的电量为Q=UC/2,算得结果:Q=4.8×10-5C

3.高中物理变压器题解题方法

题目三:如图3所示,一个理想状态下变压器电路中,其原线圈:副线圈=2:1,该电路中A、B、C三个灯泡的电压均为220V,功率为40W,如果要求该电路中3个灯泡均正常发光,所需要的输入电压为多少?

所谓理想状态下的变压器,是指变压器两个端口之间的电压呈正比,电压器本身没有任何功率损耗,仅依照变压器电气特点工作,因此,U1:n1=U2:n2,。给予上述特性,可得出n1I1=n2I2。该电路负载总电阻为R=R灯/2,得出负载总电阻为605Ω,那么变压器输入端电阻为(n1n2)2R=2420Ω,可知变压器输入端电压为660V。

4.高中物理电路功率题解题方法

题目四:如图4所示,一个转向电路中,L1为左转向灯、L2为右转向灯、L为指示灯,S为开关,E为电源。L1、L2的电压为6V、功率为16W,L电压为6V、功率为1.2W。在开关S与1相连时,L、L1、L2功率与额定功率的关系是什么?L支路中总功率与另一支路总功率的关系是什么?

这一问题难度较高,主要针对学生闭合电路中欧姆定律及电功率公式进行考查,学生极易出现错误,无法正确计算非公路与额定功率的数值。在开关S与1相连时,L与L2呈串联关系,与L1并联,此时串联电路中L和L1均存在电阻,通过P=U2/R公式进行分析,可知这一支路功率小于于另一支路。图4中标注电源电动势为6V,其内阻为1Ω,因此,L、L1、L2功率无法达到6V,所以L、L1、L2功率均小于额定功率。

结语

综上所述,高中物理电路知识较难,所涉及的范围十分广泛,部分学生难以灵活应用各种物理电路知识、原理及公式,在解题时感觉无从下手。针对这一问题,高中物理教师应着重进行电路题讲解和练习,根据学生对电路知识掌握情况为其选择更为符合学生实际的题目,使学生可以逐渐掌握解题技巧,熟知各种电路知识、原理和公式,从而提高高中学生物理解题水平。

参考文献:

[1]刘一诺.有关高中物理各类电路题的解析[J].教育现代化,2017(14).

[2]刘星言.高中物理电路实验设计及问题研究[J].时代教育,2017(24):106-106.

[3]宋一鸣.论高中物理电路知识的学习方法及解题思路[J].中国高新区,2018(3).

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