李海辰
摘 要：在物理解题过程中，存在一种相对普遍的解题现象，即对公式的盲目套用，这种方式对复杂的题目应用往往会出现解题错误，本文通过对物理公式应用条件进行分析，提出一些关于物理解题的关键公式应用。
关键词：电学公式；开关；电阻；应用
中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0236-01
科学的解题过程需要注意電路中母电路图当中不同的子电路转化，在电源电压当中能够起到相关媒介的作用，而且要将图中各种电压电流相结合联系进行充分分析，只有这样才能确保在解题过程中没有丢项落项，规律的进行解题，找出解题相关规律，打破解题难点，从而提升对物理知识的分析能力。
1 “同一段”和“同一时”概述
物理学是对物质能量以及空间之间关系和联系的研究分析，是对电子能源的广泛了解。物质与光之间的关系是相互作用的，也是密不可分的，它们之间有相似的能量标准和使用方法，而且都包括对量子的处理。通过对物理学电学公式的研究，能够推动生活中物理量的了解，“同一段”和“同一时”是物理电学研究当中相对重要的组成部分，在其相关公式当中每一个不同的字母都有其自身所代表的重要意义，都是对不同电路物理量的描述，这些被字母描述的物理量一般都是发生在同一时间段内。在对这两点物理公式进行讲解时，教师更加偏重对“同一段”公式的教学，因为在相关物理课本中，大部分强调的都是对串联、并联电路的概述。
2 电路变化问题的分析
在研究电学物理时，通常会在习题或课本中遇到类似这样的问题，即在电源和电压保持不变的前提下，电阻值产生一定变化，或者某一电子开关产生变化之后引起阻止的变化，那么电路电流以及各种电压之间会产生怎样的变化。这种问题在分析过程中通常会让我们感到很棘手，不过这种电路变化问题的解答，其实是尤其相关理论依据和研究规律的。一方面，要理清电路是并联电路还是串联电路，根据具体情况进行对电阻的分析。另一方面，根据相关电压和电流之间的不同变化，再进行变量提出的同时，将不变物理量进行总结提出，以确保问题能够顺利解决。由于电阻、电流和相关电压之间的关系是密不可分的，所以要想将这种类似问题进行妥善处理，就必须尊重对电阻局部变化、总电流变化以及电压和局部电压之间变化的分析。另外，不仅在欧姆定律应用当中需要注意“同一时”和“同一段”的应用，而且在对相关功率习题以及电功率进行公式计算分析时也要注意对这两点的应用。在对较为复杂的电路解题过程中，受电路中多个导体和相关电器的并联及串联等的影响，使得发生“不同段”的现象，又受电路中开关闭合影响，或变阻器的改变影响，产生“不同时”，也正因如此，电路的计算会相对复杂化，不过只要在解题过程中保持清晰的头脑和对条件的充分应用，会发现问题的解题规律从而找到解题思路[1]。
2.1 仅有开关改变的电路
在一个相对复杂的母电路图当中，必然会存在一个或以上开关，通过某个开关或几个开关的闭合、断开等，将母电路图中的部分电路通路、开路，从而确保电路连接方式的改变，同时将母电路改后分为多个不同的子电路。如下图1中展示出的电路L在图中代表小灯泡，“6V2W”，S是母电路开关，在开关闭合之后，图中S1和S2保持断开状态，则整个电路中的小灯泡能够保持正常发光状态，R1、R2是图中两个不同电阻的代表字母，那么R1与L之间的电功率比为1：2，之后将图中S1和S2都关闭，使其处于闭合状态时，则电阻R1与R2之间的电功率计算比为3：1。问题：小灯泡电阻值为多少。其实该题中对小灯泡L的电阻计算相对简单，可以根据题中给出的既定电压值和电功率直接计算得出：R：=18n。
2.2 仅有滑动变阻器改变的电路
在一个只有滑动变阻器而没有开关的电路组中，电源电压处于恒定状态，将滑动变阻器的相关阻力值增大，受电压稳定不变的影响，那么电流必然会发生改变，即向递减趋势演变，致使电路中的整体功率发生改变，呈减小的趋势发展，同时具有稳定值的电阻功率也会减小，不过滑动变阻器的功率应该是增大还是减小，就需要我们通过对电路公式的计算得出，用电路的总功率来看，那么通过变阻器电流发生的减小改变，滑动电阻器会在电压不发生任何改变的前提下，对定值电阻两端的电压情况发生改变，使其产生增大电压的效果，这样增大和减小的电压，使我们在应用时没有相关依据来确定两者之间乘积的大小，所以这种P=I2R的类似问题就会出现，这时就需要对其进行相应的定量分析，即P滑=I2·Rp=U2/（R+Rp）2·Rp=U2·1/（R2/Rp+2R+Rp）≤U2/4R（R2/Rp·Rp为定值R2，所以R2/Rp=Rp时即R=Rp时R2/Rp+Rp和最小）。由此得出，在串联电路当中，在滑动变阻器与定值电阻产生相同的阻力值时，则滑动变组器的最大功率值是U2/4R。还可以得出，在滑动变阻器值小于相应定值电阻时，那么一旦滑动变阻器的阻值增大，则其相应的功率也会增大[2]。
2.3 滑动变阻器和开关改变的电路
在滑动变阻器与开关一起对电路进行改变的过程中，情况较前两种形式相比较为复杂，但这种问题通常也会作为应用性物理大题出现在中学考试当中，其中也是运用开关闭合或断开等形式的变阻方式，对滑片位置进行改变，致使题中的部分电路或相关电阻会发生改变，从而将整个母电路的连接方式进行改变，出现多个不同的子电路图形。如下图2，在电路中电灯1上标有“12V6W”的字样，电灯2上有“6V3W”的字样，电阻两端的电压分别是24V。该题求在S1和S2断开时，S3闭合，调整变阻器的组织能够使两个灯进入正常发光模式，那么此时的电路电阻均为多少。在解该题的过程中，需要重点注意的是电阻会受温度的影响而产生不同的变化，简而言之，即不在相同时间的子电路图示当中，不可以将灯泡的电阻认定为固定不变值。在物理教育不断发生改变和创新形式的基础下，教育过程通常会提倡以学生为主体的形式，所以要结合教学当中的实际情况对问题进行分析，经过不断的总结和研究，逐渐找到正确的解题思路[3]。
3 结语
通过对上述三种不同情况的电阻分析，我们可以从中得出，在解题过程中，虽然应用公式具有一定重要性，但是对电路并联和串联知识的应用也不能忽视，包括对电路并联串联的准确判断，以及对电流和相关电压的应用和理解等，需要从多方面进行。
参考文献
[1]俞娇娇.初中科学电学学习问题及教学策略[J].科教文汇（下旬刊），2015，（10）：113-114.
[2]魏成国.方程思想巧解变化电路中的物理量[J].山东工业技术，2015，（11）：268.
[3]唐睿.初中电学常用公式及解读[J].科学咨询（教育科研），2015，（01）：34.endprint
