短路现象及其运用

短路现象及其运用——近年来中考题目中的短路问题及解决方法摘要：“教育要面向社会”这是教育的宗旨。任何学科都将为社会服务，物理学也不例外。物理学知识最终会转化为生产力，为整个社会服务，体现从“物理走向社会”。短路，这一种重要的电学现象，在日常生活和生产中起着重要的作用。近来，各省市的中考中考中出现了大量的以短路为原型的题目。这类题目，既顺应了课改的要求，体现了“从物理走向生活”，又考查了学生运用物理知识解决实际问题的能力，培养了学生的创新能力。同时，这类题目让学生体会到物理学在我们的生活中无处不在，激发了学生学习物理的兴趣，可谓“一箭双雕”。深入贯彻和落实了教育的“科学发展观”。关键词：短路、创新能力、课程改革、科学发展观初中阶段短路主要分成两种：一、对电源短路：指电流电流不经过用电器而直接从正极回到电源的负极。这种情况下电路中电流过大，容易酿成损坏电源或烧毁电路形成火灾等事故。二、对部分用电器短路：指导线或电流表等低电阻材料和部分用电器并联，造成对该部分用电器的短路。这种现象在电工学检修和电子产品的设计上得到了广泛的应用。极大的推动了生产力。现以各省市的中考题为例说明中考题目中常见的短路问题及解决办法，和广大初中物理教师研讨中考考什么，把握中考的命题方向，用于指导自己的备课、上课、平时教学检测的制卷、复习迎考。使自己的教学事半功倍。一、利用导线对部分用电器短路，通过电流表和电压表读数变化或灯泡亮度变化，判断电路故障。例1、（上海市2011年初中物理毕业考试第8题）本题属于电路故障分析题，难点在考察开关闭合和断开两种情况下电流表和电压表的变化，抓住R短路和断路，逐一分析，可以看出如果只是R短路，则开关闭合和断开，电流表示数不变，但灯泡可以发光。可以看出C是正确选项。例2、（呼和浩特市2011年中考物理考试卷第9题）分析电路可以知道导线b和L1、L2并联会对它们短路，所以B正确，C选项容易做错，考生需知道两只同规格的灯泡每个分担1、5v电压，没达到额定电压，不能正常发光，D选项为正确答案，可以移动正极和L2之间的L2处的接线头到L2的左边接线头，也可以移动S和L1之间的L1处得接线头到L1得左边。着重考查学生动手解决实际问题的能力，也培养学生的创新精神，题型也发散，培养学生的发散思维，是一道好题。例3、（福州市2011年初中毕业会考、招生物理试题第12题）显然，电流表和电压表示数为零，说明电路故障显然是断路，而不是短路，但不可能是L2的灯丝断了，因为那样电压表会有示数，所以A是正确的，L1的灯丝断了。二、利用短路，简化电路，计算电阻、电压、电功率等物理量例1、（湖南省衡阳市2011年物理初中学业水平考试12题）认真分析电路可以知道，S1、S2闭合时，R2将会被短路，此时只有R1连入电路，可知电源电压为6V，通过R1的电流为0、6安培，根据欧姆定律可知R1=6/0、6欧=10欧；断开S2后，两个电阻串联，电压表测量R1的电压U1=2V，U2=6-2=4V，根据分压规律可知R2=20欧，故选B。本题利用短路现象简化电路，这是这类题目的典型特征，无论电路的结构多么复杂，利用部分短路把电路变成基本的串联或并联电路，紧扣考纲。要求学生对短路现象有清楚的认识，熟练运用串并联电路的特点和欧姆定律，有较强的综合性。例2、（江苏省扬州市2011年初中升学、毕业同一考试物理试卷第十二题）显然Ｓ２闭合时导线和Ｌ２并联，它被短路，只有Ｌ１正常工作，此时由Ｌ１的额定电压可以知道电源电压为６Ｖ，断开Ｓ２时，Ｌ１和Ｌ２串联，每个灯泡分担一半的电压，即为３Ｖ，根据Ｐ＝Ｕ２／Ｒ，容易知道，此时Ｐ只有原来的四分之一，由于两个灯泡的规格相同，所以总功率只有３Ｗ。本题也是利用部分短路来简化电路，要求学生对短路现象有清楚的认识，能熟练运用串并联电路的特点和电功率的运算公式，有较强的综合性。三、利用部分短路设计电子产品，电路例1、（平原市市2009中考物理试题）显然，本题应该选择D。当所有车门闭合时对灯泡短路，灯泡不亮，表示车门关好，由于有保护电阻的存在，所以不会对电源造成短路。本题的靓点在于它是汽车上的一个真实电路，出题人紧扣课改的要求，体现了物理学在日常生产中的应用，体现了“从物理走向生活”，让学生在运用物理知识的同时，体会到了物理学的有用，激发了学生学习物理的兴趣。灌输给学生知识为社会服务的观念，为学生将来融入社会打下坚实的基础。例2、（重庆市2008年中考物理试题第七题）本题难度较高，考生需要知道开关闭合时实际对灯泡造成短路，此时由于指示灯电阻太大，会分担绝大多的电压，照明灯远远得不到额定电压，所以不能发光，而此时指示灯分担绝大多数电压，可以正常发光。电路中此时电流很小，所以整个电路的电功率很小。所以C是正确答案。本题取材于生活，体现了生活中处处有物理，着力考查了“从生活走向物理”，激发学生探究的欲望，同时考查了学生利用物理学解决实际问题的能力。本题体现了课程改革的要求，考查学生的电学综合能力。学生在完成题目后，会切实体会到物理学的有用，进而喜欢物理，认真学习物理学。作为初中物理教师，中考后，认真分析各省市中考物理试题，把握好出题人的命题方向，善于将题型进行归类、分析和总结，用于指导自己的教学，把握好自己的教学方向，特别是备课、上课过程中选择合适的素材，制定各类检测的试卷时，选择合适题目，可以使自己的教学事半功倍，以上是我的一些粗浅的看法，希望批评指正。