对初中电流定律计算困难学生帮助的一种方法

1对初中电流定律计算困难学生帮助的一种方法对于相当数量的初学电学的同学，关于应用欧姆定律解题，往往对物理量的对应问题感到困惑；特别是在串联和并联电路中，更是无从着手。现在，我们给你提供一把“金钥匙”：一种帮助你学习分析解题步骤的方法，一根思维的“拐杖”——我们称之为“九宫阵”的方法。不管是串联电路还是并联电路，只要是两个导体组成的电路，它都有九个物理量，我们把它们排成一个方阵，见图1所示。从图中我们可以看出，横的方向是串联电路或并联电路的特点关系；竖的方向是欧姆定律的一一对应关系。我们通过两道题目的解答来说明“九宫阵”的使用方法。[例1]有一个电阻为10欧的小灯泡，正常发光时，通过它的灯丝的电流为0.3安，要使这个小灯正常工作，应该给它串联一个多大的电阻，才能接在电压是4.5伏的电源上？图1图2图3图4图5[分析]根据题意画出示意图，如图2所示。在“九宫阵”中将已知条件用“○”圈好，将要求解的物理量用“□”圈好，见图3所示。在“九宫阵”里，同一行或同一列中，只要有两个物理量是已知的，一定能求出第三个物理量。在图3中，可以看到R1与I1是已知的，根据欧姆定律一定能求出U1，这是解题的第一步，标上解题序号①；求出了U1，加上知道了总电压U，根据串联电路的电压关系一定能求出U2，这是解题的第二步，标上解题序号②。现在从第三列分析，只要知道I2，就能求出R2了。因为这是一个串联电路，电流处处相等，问题就迎刃而解了。因此，通过电流关系知道I2是解题的第三步，标上解题序号③。求得U2和I2后可以根据欧姆定律求得R2，这是解题的最后一步，标上解题序号④。按照上述分析确定的解题顺序如图4所示。利用“九宫阵”分析解题步骤，还可以实现一题多解：在图3中，首先利用电流关系知道I2作为解题的第一步，标上解题序号①。从第一列可以看出，能根据欧姆定律求出总电阻R了，这是解题的第二步，标上解题序号②。从第三行可以看出：能根据串联电路的电阻关系求得R2，这是解题的最后一步，标上解题序号③。按照上述分析确定的解题顺序如图5所示。比较两种解题思路，按照图4的解题顺序需要四步；而按照图5的解题顺序只需要三步。按图5的解题思路更简洁些。[解一];3103.0111VARIURUI。；；又53.05.13.05.135.4222121221AVIURAIIVVVUUUUUU[解二]；AII3.012；153.05.4AVIUR。，又510151221RRRRRR[例8]如图6所示，电源电压6伏，闭合电键K，求:(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为10欧时，电流表示数为1.2安，则R2的阻值为多大?(2)当电流表示数为1安培时，滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧姆?图6图7图8图9图10[分析]在“九宫阵”中将⑴的已知条件用“○”圈好，将要求解的物理量用“□”圈好，见图7所示。虽然第一列有两个已知量，但是我们不提倡使用并联电路的电阻关系进行解题，因为运用并联电路的电阻关系进行解题涉及通分等运算，容易出错。所以我们另辟蹊径：根据并联电路的电压关系可知，并联电路各支路两端的电压都相等，马上能知道U1和U2，这是解题的第一步，标上解题序号①；现在第二列已经有了两个已知量，可以根据欧姆定律求出I1，这是解题的第二步，标上解题序号②；根据并联电路的电流关系可以求出I2，这是解题的第三步，标上解题序号③；最后，根据欧姆定律求出电阻R2的值，这是解题的第四步，标上解题序号④。这样，我们把第⑴小题的解题思路整理完了如图8所示。值得注意的是，求第⑵小题时，已知条件发生了变化，不能再使用图7的“九宫阵”了，我们必须重新列出一个新的“九宫阵”，变化了的物理量上都打上“′”号，并将已知条件用“○”圈好，把要求解的物理量用“□”圈好，见图9所示。在图9的基础上，根据欧姆定律求出I2′，这是解题的第五步，标上解题序号⑤；根据并联电路的电流关系求出I1′，这是解题的第六步，标上解题序号⑥；最后根据欧姆定律求出R2′，这是最后一步，标上解题序号⑦。第⑵小题的解题思路整理完了如图10所示。[解]⑴∵；VUUU621。，又；106.066.06.02.16.01062221221111AVIURAAAIIIIIIAVRUI⑵；AVRUI6.0106222。；154.064.06.0111121AVIURAAAIII