思念依然无尽（22）【教育教学篇】

     

思念依然无尽（22）【教育教学篇】

        中考物理综合题的一个热点及解法

                    四川      杨永洪

        纵观近几年全国各地中考试题，常以电学计算作为压轴题，以考查学生综合运用串、并联电路，欧姆定律，电功率，焦耳定律等知识解决实际问题的能力，其中以变化电路时电流、电压、电阻、电功率的综合计算为考查的热点。

        例1  如图1所示，灯L的电阻RL与电源的电压U保持不变，当滑动P从点C移到b端时，电压表前后示数之比是1.4：1，求：（1）电灯L在滑片移动前后所消耗的电功率之比。（2）若变阻器的总阻值Rab=48欧，则电灯L的电阻RL是多少？（四川省中专试题）

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                                    图1

        【分析 】电路中，阻值变化的变阻器和电灯串联，变阻器滑片移动时，电源电压和灯L的电阻未变，由于电路电阻变了，流过灯L的电流和加在灯两端的电压也会发生变化，运用电功率变形公式可求出功率之比。电灯泡的电阻可以根据电源电压不变，列方程求解。

        解：本题采用由未知推向已知的分析法及比例法求解。

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例2  如图2所示电路中，电源电压保持6伏特不变，R1=3欧，当开关K1、K3闭合，K2断开时，电流表读数为5安培。

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                                图2

        求：（1）开关K1、K3断开，K2闭合时，R2上消耗的电功率多大？（2）K3断开，K1、K3闭合时，R2上消耗的电功率又是多大？（重庆市重点高中试题）

        【分析】 这是通过开关的闭、断而引起的变化电路，处理这类问题的关键是要弄清开关闭、断前后各个用电器的连接关系。

        当K1、K3闭合，K2断开时，R1和R2并联，电流表在干路中，电路可简化为图3所示。

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                                图3

        当K1、K3断开，K2闭合时，R1、R2和电流表串联，电路简化为图4所示。

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                                  图4

        当K3断开，K1、K2闭合时，R2被短路，电路简化为图5所示。

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        本题用已知推向未知的综合法求解，关键是画好等效电路。

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例3  在图6所示的电路中，电源电压保持36伏特不变，电灯的电阻也不变，当开关K1断开，K2闭合，滑动变阻器的滑片P置于a端时，电压表示数为12伏特；当滑动变阻器的滑片P置于b端，将K1、K2闭合时，电流表的示数为3.6安培；当K2断开时，K1闭合，滑动变阻器的滑片距a端等于四分之三Rab长度的位置时，电压表示数为18伏特，此时灯L1恰好正常发光，求灯L1的额定功率。（北京市中考题）

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                              图6

        【分析】 本题电路结构更为复杂，对于这种同时由变阻器滑片的移动和开关的断、闭而引起的变化电路，必须先搞清楚题中所述的三种电路状态结构，否则就无法解题。

        当K1断开，K2闭合时可画出如图7等效电路。

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        当K1、K2均闭合时，等效电路如图8所示。

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        当K2断开，K1闭合时，等效电路如图9所示。

        解 本题采用分析法与综合法相结合的方法求解。根据串、并联电路特点，欧姆定律及电动率公式：

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        本文发表于《中学物理》或《课堂内外》杂志，大约在1996——1997年度。

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