模型解题法初探

李智深

摘要：模型解题法现在在各科教学中应用广泛。物理教学中，利用好模型能是许多问题迎刃而解。

关键词：物理教学；模型解题；实例

千题万题有模型，模型能解千万题。

笔者从事初中物理教学十年有余了，在与学生长期的教学活动和相处中，发现学生大多盲从于题海战术，学生做的多，老师讲的多，老师累，学生烦，不但效果平平，还影响了学生学习物理的兴趣。近年来笔者尝试将学生常见的题目分类，加以归纳总结，作为解决同类题目的“模型”，指导学生挖掘“模型题”的实质，掌握解题技巧，从而树立学生的解题信心和学习物理的兴趣。

模型一：动态电路题

例1：（2010芜湖）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中（）。

A．电流表A示数变大，电压表V2示数变小

B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小

C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大

D．电压表V1示数不变，电压表V2示数变大

分析：这是典型的动态电路问题，解决此类问题关键是弄清电路的连接方式，然后依据串、并联电路的电流、电压特点和欧姆定律分析当滑动变阻器阻值变化时，引起的电表示数变化情况，简化电路的具体方法如下（以下简称“四大金刚”）。

第一步：由于电压表内阻很大，连接在电路中相当于断路，不影响电路的结构，可将电压表直接去掉。

第二步：由于电流表内阻很小接近于0Ω，可把电流表看成一根导线。

第三步：在电路中任意两点之间只要没有电源和用电器，可将这两点（看成等势点）移（合、捏）在一起。（去掉电压表后，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联）

（处理后可知：电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压）

第四步：利用欧姆律，结合串并联电路电流、电压的规律解题。

当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，电路总电阻随滑动变阻器阻值减小而减小，因而电流表A示数变大；电压表V2示数随R2值减小而变小，由于电源电压不变，电流表V1示数会变大。

答案：A。

方法规纳：动态电路问题，“四大金刚”来帮助。学会用“四大金刚”简化复杂电路，串、并分清。利用欧姆文件，结合串、并联电路的电流、电压的规律解题。

练习：2011年安徽中考第14小题。

如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，当变动变阻器的滑片向右移动时（）。

A．电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗

B．电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮

C．电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗

D．电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮

分析：指导学生动态电路问题均可按上述模型解决，先按简化电路的四大法则将电路进行简化，将电压表去掉，把电压表当导线，可见滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测串联电路中的电流，然后进行分析，当滑片向右移动时，电阻减小，电压表示数减小，电路的总电阻减小，电流表示数增大，因而灯泡变亮。

答案：B。

模型二：力学问题

例2：（2010•荆州）如图所示，一块均匀的厚木板长15m，重400N，对称的搁在相距8m的A、B两个支架上，一个体重为500N的人，从A点出发向左走到离A点______m处时，木板将开始翘动。

分析：这是一个杠杆转动问题，如图，以A点为支点，当人离A点Lm时为杠杆平衡的临界点，再往左就不平衡了，由杠杆平衡条件得：

G人L=AB•G板，解得L=3.2m

答案：3.2。

方法归纳：力学问题，平衡为首来分析。杠杆转动问题实质还是平衡问题。用杠杆平衡条件列出方程，如果两边的力矩相等，杠杆继续平衡；如果两边力矩不等，哪边的力矩大，哪边就下沉。

练习：2010安徽中考第9小题

如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB，固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为40N的物体，要使杠杆不发生转动，至少在A端施加F=______N的力，在图上画出此时力F的方向。

分析：要使杠杆不发生转动，即在如图所示的位置平衡。要使在A端施加的力最小，即力臂应最长，力的方向应过A点垂直于AO向下，由杠杆平衡条件得：F•OA=G•OB，解得F=20N。

答案：20N。

模型三：利用电表示数变化判断电路故障题

例3：（2011•阜新）如图所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数，过一会儿，灯都不发光，电流表、电压表的示数均为零，可能发生的故障是（）。

A．L1灯丝断了B.L1短路

C．L2灯丝断了D.L2短路

分析：这是一道典型的电路故障分析题。由当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电压表均有示数，可知电路正常，而过了一会两串联灯泡都不发光，电流表、电压表示数均为零，可判断出电路中无电流，可能是主电路某处断路所致，用排除法可知应是L1灯丝断了。

答案：A.

方法归纳：利用电流表、电压表示数变化判断电路故障。

1.电流表示数正常而电压表无示数

“电流表示数正常”表明主电路为通路；“电流表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路。

2.电压表有示数而电流表无示数

“电压表有示数”表明电路中有电流通过；

“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是：①电流表短路；②和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻很大），使电流太小，故电流表无明显示数。

3.电流表、电压表均无示数

“两表均无示数”表明无电流通过两表，故障原因可能是：①两表同时短路；②主电路断路，导致无电流。

练习：2012安徽中考预测

如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（）。

A、电压表V1示数为零，灯L1断路

B、电压表V1示数为零，灯L1短路

C、电流表A示数为零，灯L2断路

D、电流表A示数为零，灯L2短路

分析：由题意可知，若电压表V1示数为零，则电压表V2和电流表A均有示数，属于电流表示数正常，而电压表无示数的情况，由于三只电表均完好，故障原因是与电压表V1并联的用电器灯L1短路。

答案：B。

电学和力学是初中物理的重点内容，模型解题法可让学生“有法可循”，长时间练习能帮助学生掌握解题技巧，最终做到一题多变，举一反三，从而达到触类旁通的效果。以上是笔者的一些认识，希望能收到抛砖引玉的效果，不对之处还望各位同仁指正。

作者单位：安徽省蒙城第八中学邮政编码：233500