初中物理中电路的最值问题分析

摘 要：对现阶段初中学生物理电路知识学习及电路问题解答实际情况进行了解，不难发现大多数学生都被电路中最值问题难倒，进而影响自己的物理成绩。针对这一情况，应当正确认识到学生的困难之处，以便使学生能够面对不同类型电路最值问题时采用适合的有效的解题技巧来解答问题。本文着重分析和探讨如何有效的解决初中物理中电路的最值问题，并提出可行性意见。
关键词：初中物理；电路；最值问题
初中物理课程中，电路是重点内容，更是中考必考的内容之一，所以学生应当正确认识到电路知识学习的重要性，准确理解并且扎实掌握电路知识，使之在日常解决电路问题的过程当中，有效的运用电路知识来分析问题，明确解题思路，准确而快速的解决电路问题。相对来说，电路的最值问题的解答是比较有难度，学生应当掌握电路问题解决的正确做法，在此基础上有技巧的分析有关电路最值问题，进而探寻最佳的解题方法，来有效的解决该问题获得较高的物理成绩[ 1 ]。由此看来，学生要想真正学好物理这门学科，不仅要有效学习电路知识，还要能够系统的掌握电路问题的解决方法。
1 电路学习的困难之处
很多学生反映对电路知识学习比较困难，尤其是在解决电路问题的过程当中不能有效的运用电路知识来分析问题，明确思路，有效的解决该问题，进而导致学生的物理成绩难有质的飞跃。究其原因分析，学生学习电路知识困难与以下几方面有直接的关系，即：
（1）电路知识比较抽象。对于初中学生来说，物理教材之中所涉及的电路知识，无论是概念还是原理都比较抽象，学生难以产生直观的感受，通过自身的理解而扎实的掌握电路知识。此种情况下，常出现的现象就是学生不能准确的理解电路中所涉及的各种概念及原理等，导致学生将不同的概念或者原理混淆，在具体解答电路问题的过程中造成错误的运用电路知识解题相应的解题[ 2 ]。
（2）缺乏科学的学习方法。很多初中生在学习电路知识的过程当中，采用死记硬背的方式记忆概念、原理公式等，而没有准确的理解所学知識，相应的学生势必难以准确的运用电路知识解答不同的习题，提高自身的物理知识水平。其实，要想学好物理电路知识，需要学生掌握适合的、科学的学习方法，才能够有效的学习物理电路知识，最终达到融汇贯通的状态。
2 电路问题解决的正确做法
面对现阶段诸多初中学生物理电路知识掌握不扎实，未能有效的运用电路知识解决电路问题的实际情况应当帮助学生探究行之有效的解决方法，比如熟练掌握电学相关概念及规律、学会正确分析电路图、联系实际问题，积累解题技巧等，使学生有效的分析电路问题明确解题思路，从而有效解决问题。
2.1 熟练掌握电学相关概念及规律
要想真正提高学生解决电路问题的能力，就要保证学生学好电路知识。而要想真正做到这一点，一定要要求学生扎实的掌握电学的基本知识，比如概念公式、规律等。如若学生在学习的过程当中，不能扎实的掌握电学的基本知识如电压、电流、电阻等概念，更不能准确的区分电路的串联、并联，那么学生在解答电路问题的过程当中都不能够理解题意，明确考查的重点，更不要说学生有效的利用电学知识来解答问题[ 3 ]。所以，教师应当有效的教授学生电学知识，并且帮助学生梳理电学知识，总结公式规律等，以便电学知识能够清晰的呈现在学生的面前。而学生本身应当正确认识到熟练掌握电学相关概念及规律的重要性，进而有意识的学习，如果存在学习困惑或者学习问题，应当及时向教师或者其他同学请教解决问题，扎实理解和掌握电学知识，为更好的解决电路问题创造条件。
2.2 学会正确分析电路图
初中物理教学要求之一是学生能够准确的认识和分辨复杂的电路图。而对于学生来讲，学会正确的分析电路图也是非常必要的，这能够使学生在解决电路问题的过程中通过绘制和分析电路图，进而理解题意，明确考查的重点，从而有效的运用电路知识来解答问题[ 4 ]。当然为了使学生能够真正的做到这一点，教师教学之中应当多为学生创造实践锻炼的机会，以便学生能够真正的参与到电路图绘制或者电路安装中来使学生能够准确感知电路图的形状及结构。除此之外学生在课余时间还应当多多进行电路图相关问题的练习，尤其对不同形状和结构的电路图多加分析、总结，理解掌握。
2.3 联系实际问题，积累解题技巧
培养学生的解题技巧，还需要让学生进行实践操作，积累丰富的解题技巧。为了能够让学生积累丰富的解题技巧，有效的解决电路问题，最好能够联系生活实际，让学生尝试运用电路知识来解决实际的电路问题，而这一过程当中，学生能够真正的参与思考、分析、实践，进而有效的解决电路问题，并总结解决技巧，如此势必能够大大提高学生的解题能力[ 5 ]。
3 电路最值问题的分析与解决
对于初中生来说，未能扎实的掌握电路知识的解题能力，将难以准确的分析电路中的最值问题，进而有效的解决该问题。鉴于以上已经充分说明了学生应当掌握的电路问题解决方法，那么在此列举两例说明电路中最值问题的分析与解答。
3.1 利用取小舍大得原则进行最值问题的分析与解答
【例题1】电路中灯泡L1、L2、分别标有“6V、3.6W”和“12V、6W”的字样。假设不考虑温度对灯泡的影响，那么在开关闭合状态下要使一个灯泡正常发光，而另一个灯泡不烧坏（如图1所示），那么此时甲图中电压表数值为多少？乙图中电流表的数值为多少？
解析：通过阅读题目，我们知道这是一个涉及到并联和串联知识的问题，但其最终的目的是考察电路的最值问题。所以，应当从串联和并联方面着手，明确“串联抓电流，并联抓电压”，进而利用串联和并联电路的特点，即：串联电路中电流处处相等，而并联电路中每个用电器两端电压相等来进行“取小舍大”。
依据P=IU来分别列出L1和L2灯泡的额定电流，即：
==0.6A
==0.5A
根据题意可知一个灯泡正常发光，而另一个灯泡不烧毁，那么此时的电路电流应选0.5A，此时根据额定电压便会得到两个灯泡的电阻值，之后根据欧姆定律U=IR总加以推算，即可确定电压表的数值。
根据并联电路特点，可以推算乙图中电路中电压相等的，即：U=6V，此时将灯泡L1和L2的电流相加，即可得到电流表数值[ 6 ]。
3.2 利用电表的最大值进行电阻最值的求解
【例题2】电路中电源电压为4.5V，且保持不变，定值R1电阻为5Ω，滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω。其中使用的电流表范围在0～0.6A；而电压表范围在0～3V（如图2所示）。那么，要想保证电流表和电压表不被烧坏，变阻器接入电路的最大阻值是多少？最小阻值是多少？
解析：本题是一个典型的电路最值问题，为了能够准确的计算出变阻器接入电路的最大值和最小值，那么我们应从电表的最大值来展开分析。首先假定接入电路的电压表为3V，那么就意味着滑动变阻器所承担的最大电压为3V，又因整個电路为串联电路，所以可以得到的公式为：
进而计算出滑动变阻器的接入电路的最大电阻值。
又因为电源电压固定不变，所以假设电路中电流表数值为0.6A，那么此时电路之中的电阻值最小。此时电路中总电阻的最小值表示为5Ω+Rmin，由此可以计算出滑动变阻器接入电路的最小电阻值[ 7 ]。
4 结束语
经过本文一系列分析，确定初中物理电路问题的解答有一定的难度，尤其是最值问题的解答。此种情况下，为了能够让学生更加准确的解答电路中最值问题，首先注意要让学生熟练掌握电学相关概念及规律、学会正确分析电路图、联系实际问题，积累解题技巧等，在此基础上有效的分析电路中最值问题，进而探究行之有效的解题技巧，比如利用取小舍大得原则进行电阻最值的求解、利用电表的最大值进行电阻最值的求解等，如此势必能够有效的解答问题。总之，要想有效的解决初中物理电路中的最值问题，一定要掌握解题技巧。
参考文献：
[1]董伟.关于中考电路中最值分析的点滴体会[J].中学物理（初中版），2013（4）：96-97.
[2]马晓旭.初中物理中电路的分析方法探讨[J].中学物理（初中版），2016（7）：94-95.
[3]李咸启.初中物理电学中电路的简化与判断[J].中学物理（初中版），2015（2）：90.
[4]古明霞.试谈初中物理教学中电路部分的教学[J].读写算（教研版），2015（3）：330.
[5]张锦波.初中物理教材中电路问题的探究[J].成才之路，2014（21）：82.
[6]孙翠英.初中物理教材中电路问题的探究[J].金色年华：教学参考，2011（12）：44.
[7]邹笃范.初中物理中电路变化类题目的解法[J].中学课程辅导（教学研究），2013（28）：113.