眺望中考——透视电功、电功率

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  一、估测题
  物理新课程标准要求培养学生的估测能力,让学生对所学物理知识进行估测。一方面可以激发学生学习物理的兴趣;另一方面可以拉近生活与物理的距离,让学生感觉到物理就在我们的生活中。
  例1:(2006年乐山市)一台家用彩色电视机正常工作时的电功率最接近于:【】。
  A.1000W B.200W C.10WD.1W
  解析:电流在单位时间内完成的功,叫做电功率。要估测彩色电视机的正常工作时的电功率,可以联系生活实际,结合生活中的其它用电器,便可进行估测。
  答案:B
  
  二、推理题
  物理的学习离不开分析推理,借助题目提供的条件,结合所学物理知识进行分析推理,可以培养学生缜密的逻辑推理能力。当然推理需借助于一定的基础知识进行,需循序渐进。
  例2:(2006遂宁市)如图2-1所示的电路,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片由a端向b端移动时,电流表的示数以及灯L的亮度变化情况应是【】。
  A.电流表示数变大,灯L变暗
  B.电流表示数变小,灯L变暗
  C.电流表示数变大,灯L变亮
  D.电流表示数变小,灯L变亮
  解析:在电路中,滑动变阻器与灯泡串联。当滑片向b端移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,造成电路中的总电阻变大,依据欧姆定律,可知电路中的总电流变小,电流表的示数会减小,通过灯泡的电流也会减小,所以灯泡会变暗。
  答案:B
  
  三、极值题
  每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大的电流值;每个电阻都有其消耗的最大功率;每只电流表、电压表都有其量程等等。这些我们都称为元件的极值,在解决问题时,有时可以把这些极值当作已知条件加以利用,有时进行运算把这些极值作为参考条件。
  例3(2006哈尔滨市)如图3-1所示电路,电源电压为4.5V,滑动变阻器R标有"20Ω 0.6A",R0的阻值为5Ω。闭合开关后,滑动变阻器接入10Ω时,R0两端的电压为__V。在该电路中的R0消耗的最大功率为__W。
  解析:滑动变阻器R与定值电阻R0串联,当滑动变阻器接入10Ω时,串联电路总电阻为R总=10Ω+5Ω=15Ω,
  电路中的电流为:I= = =0.3A
  加在R0两端的电压为U0=IR0=0.3A×5Ω=1.5V
  当滑片向左端移动的过程中,通过定值电阻R0和滑动变阻器的电流会逐渐变大,因滑动变阻器允许通过的最大电流为0.6A,所以R0允许通过的最大电流为0.6A,那么R0消耗的最大功率为:
  P0=I最大2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W
  答案:1.5;1.8
  
  四、猜想题
  猜想不是臆想,它需要借助一定的实验事实或生活经验进行。针对一定的问题,提出猜想或假设,可以激活学习时的情趣性。提出猜想的依据很多:可以依据生活经验或直觉思维、可以依据事物的因果关系、可以通过类比、可以通过合理推理等等提出。进行合理猜想已成为中考的一种命题方式。
  例4(2006锦州市)小明是一个善于观察、勤于思考的学生。他发现他家的白炽灯泡长期使用以后不如以前亮了,请你就这一现象和小明一起进行猜想,并简单说明猜想的依据。
  猜想一:______________________。
  猜想一依据:___________________________。
  猜想二:______________________。
  猜想二依据:___________________________。
  解析:本题与生活联系密切,学生对用久的灯泡变黑、变暗熟视无睹,这种考查方式可以唤起学生的生活意识,况且灯泡又与物理知识联系密切,综合性较强,本题可用升华和凝华、影响电阻的因素及决定电功率大小的因素等知识点解答。
  答案:猜想一:灯泡壁变黑了,透光性能变弱了。猜想一依据:灯泡钨丝升华后,钨蒸气又凝华成固态钨附着在灯泡壁上。
   猜想二:灯泡的实际功率变小了。猜想二依据:灯泡钨丝升华后,钨丝变细,电阻变大,灯泡两端电压不变,所以灯泡的实际功率变小了。
  
  五、设计题
  设计探究是为解决某一问题而借助一定的方法进行的选择实验器材、设计实验步骤、收集实验事实、分析事实依据、得出实验结论的一种思维过程。设计题是能够发挥学生主动性、检验学生能否解决物理问题、提高学习成效的最好题型。其形式有设计解决相关物理问题、绘制电学黑箱中的电路连接、判断物理问题的真伪等。
  例5(2006镇江市)由一个电源、一只开关和两个阻值相等的电阻组成的电路,电源电压恒为6V,当开关由闭合变成断开时,电路的总功率减少了6W。请设计符合题意的两种电路,并填写对应的电阻的阻值。
  解析:本题要求绘制黑箱中的电路连接,这里需要借助题目提供的相关信息。题目中电源电压不变,开关由闭合变成断开时,电路的总功率减少了6W。由此可见,引起电功率变化的原因是电路中电阻的变化引起。开关由闭合变成断开,引起电阻变化无非是串并联的变化、电阻是否短路的变化。立足以上这些条件,即可绘制黑箱中的电路连接,并求出对应的电阻值。两个电阻在电路中可能会并联或者串联,当开关断开时电功率减小,是由于电路中电阻增大(如图5-2电路中的甲图和乙图)
  答案:如图5-2甲、乙所示。
  
  六、计算题
  计算题作为传统的题型,它在培养学生思维、推理、收集有效信息、剔出无用信息方面起着别的题型不可替代的作用。纵观各地中考题型,计算题仍作为一种重要的题型,甚至作为一种必需的题型,可见它在培养学生解决问题能力方面、夯实基础知识方面有着独特的作用。
  例6(2006南充市)一个8Ω的定值电阻与一个电阻丝串联在12V的电源两端,现已知电阻丝的实际消耗的功率为4W,且知道电阻丝两端的电压高于8Ω定值电阻两端的电压,求通过电阻丝的电流是多少?
  解析:设电源电压为U,电阻丝的电阻为R1,电阻丝实际消耗的功率为P1,定值电阻的阻值为R0。
  
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