湖北省黃岡市中考物理專題復(fù)習(xí)含有發(fā)熱電阻的動態(tài)電路錯解例析教學(xué)設(shè)計

1、含有發(fā)熱電阻的動態(tài)電路錯解例析題型：電學(xué)綜合題考查目標(biāo)：通過分類剖析同學(xué)們經(jīng)常出錯的三類含有發(fā)熱電阻的動態(tài)電路綜合題，復(fù)習(xí)歐姆定律、電功、電功率、電熱的計算和如何分析動態(tài)電路。培養(yǎng)學(xué)生解壓軸題的能力?？疾橹攸c：區(qū)分哪些電阻發(fā)熱，哪些不發(fā)熱，從而正確應(yīng)用公式以及動態(tài)電路的分析。考查難點：根據(jù)題意合理應(yīng)用歐姆定律、電功、電功率、電熱的公式?？疾闊狳c：以學(xué)生經(jīng)常出錯的動態(tài)電路類電學(xué)壓軸題為突破口，引導(dǎo)學(xué)生正確利用公式，通過解一些日常生活中的家用電器類電學(xué)綜合題，培養(yǎng)學(xué)生的動手、動腦能力。解題方法和技巧：（1）認(rèn)真審題，熟記歐姆定律、電功和電功率的公式，理解圖表信息類壓軸題中圖和表的含義，正確的分析動

2、態(tài)電路，通過理解發(fā)熱電阻，正確的應(yīng)用電學(xué)公式是解決這類電學(xué)綜合題的關(guān)鍵。（2）找關(guān)系：針對題目內(nèi)容綜合分析，確定解決問題的方法，選擇適合的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系；（3）列出表達(dá)式：根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求物理量的計算式；（4）代入數(shù)據(jù)求解：把所用到的已知物理量的單位統(tǒng)后，把已知量的數(shù)據(jù)代入計算式中，通過正確運(yùn)算，得出答案。復(fù)習(xí)過程：一、 啟發(fā)談話，引入復(fù)習(xí)課。電學(xué)是初中物理的重要組成部分，電學(xué)綜合題作為壓軸題是物理考試的難點，這節(jié)課我們以三道同學(xué)們經(jīng)常出錯的電學(xué)題復(fù)習(xí)一下電學(xué)綜合題的解法。(設(shè)計意圖：通過啟發(fā)談話創(chuàng)設(shè)情境，吸引學(xué)生注意力，為進(jìn)入復(fù)習(xí)課做鋪墊。)

3、二、 基礎(chǔ)知識回顧：（一）、導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。這就是歐姆定律，用公式表示是i=u/r，公式中的各物理量單位分別是安培、伏特、歐姆。（二）、用歐姆定律進(jìn)行計算時，一要注意單位的統(tǒng)一，二要注意代入的必須是同一時刻，同一導(dǎo)體的物理量。（三）、電流做了多少功，就消耗了多少電能,電功的公式是w=uit,公式中各字母分別表示電功、電壓、電流、通電時間，各物理量的單位分別是焦耳、伏特、安培、秒。（四） 、電功的公式還有w=u2t/r、w=i2rt。（五）、生活中，用電器消耗的電能常用電能表測量，其上標(biāo)有“3000r/kwh”，其含義是每消耗1千瓦時的電能，電能表的表盤轉(zhuǎn)

4、3000轉(zhuǎn)。（六）英國物理學(xué)家焦耳最先精確確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流電阻及時間的關(guān)系，其關(guān)系是q=i2rt.公式中各字母表示的含義分別是電熱、電流、電阻、通電時間。（七）電功率是表示用電器消耗電能快慢的物理量，電功率的計算公式為：p=ui，公式中各字母分別表示電功率、電壓、電流，各物理量的單位分別是瓦特、伏特、安培。（八）.計算電功率的公式還有p=u2/r 和 p=i2r.（九）電功、電熱、電功率的計算公式物理量純電阻電路非純電阻電路電功w=uit w=ptw= u2t/r w=i2rt。w=uitw=pt電熱q=uit q=ptq=u2t/r q=i2rtq=i2rt電功率p=ui p=w/

5、tp= u2/r p=i2r.p=uip=w/t（設(shè)計意圖：通過復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識，鞏固學(xué)生所學(xué)知識，為下面講述綜合題打基礎(chǔ)。）三、佳題點撥：（一）動態(tài)電路中的發(fā)熱電阻在題目中已交代1.1 動態(tài)電路中的電阻部分發(fā)熱例1、有一種簡易電熨斗，沒有調(diào)溫功能，在熨燙化纖和絲綢衣物時經(jīng)常將衣物燙壞，為此設(shè)計了調(diào)溫電路如圖所示，s是溫控開關(guān)，r1為發(fā)熱體。當(dāng)開關(guān)s接到a時，電熨斗處于高溫熨燙狀態(tài)，此時發(fā)熱體的電功率為440w；當(dāng)開關(guān)s切換到b，電熨斗處于低溫熨燙狀態(tài)，此時發(fā)熱體的電功率為110w。（1）請你算出r1、r2的電阻值（不計溫度對電阻的影響）；（2）如果這只電熨斗的質(zhì)量是1.5kg，在高溫熨燙狀態(tài)下通

6、電多長時間，能將電熨斗從20加熱到180的熨燙溫度？已知電熨斗消耗的電能有80%被有效利用，電熨斗的比熱容為0.44×103j/（kg）；（3）為充分利用好電能，在不改變電路連接方法的前提下，請你對小強(qiáng)的設(shè)計提出合理的改進(jìn)方法。錯解：第（1）問：s接a時，電路中只有r1，由知，u電一定，此時r總最小，p總最大，電路處于高溫狀態(tài)。由知，s接b時，r1、r2串聯(lián)，由知，u電一定，r總最大，此時電路處于低溫檔。由知因為：r總=r1+r2 所以r2=r總-r1=440-110=330（2）（3）問錯得少，略剖析：此題是啟黃初中第一次調(diào)研考試的壓軸題。錯解的原因是學(xué)生審題不慎，誤把r2也當(dāng)作發(fā)

7、熱體，導(dǎo)致錯用公式。正解：（1）s接a時，電路中只有r1，電路處于高溫狀態(tài)由知s接b時，r1、r2串聯(lián)，電路處于低溫狀態(tài)由于r1發(fā)熱，r2不發(fā)熱，所以應(yīng)選用公式p=ui=ir×i=i2r r2=r總-r1=1101.2 動態(tài)電路中電阻全部發(fā)熱例2：如圖所示是某同學(xué)設(shè)計的三檔位電熱水壺的電路圖，r1和r2是兩根阻值相同的電熱絲。1、2、3、4為檔位接點，通過連接不同的接點實現(xiàn)三檔加熱。電熱水壺的銘牌如下表所示：（1）請分析說明怎樣連接點，電熱水壺處于高溫檔？（2）電阻絲r1的阻值是多少？（3）使用中溫檔正常工作多長時間可使?jié)M壺20的水溫升高到64？（設(shè)無熱損失，(kg·)檔位

8、高溫中溫低溫加熱功率（w）880440220容量l1額定電壓（v）220錯解：第（1）問 解：許多學(xué)生這樣解答：p=ui=ir×i=i2r知：p總=i2r總，r總越大，p總就越大。因為2接4時，r1、r2串聯(lián)，r總最大，所以，此時p總最大，電熱水壺處于高溫檔。（2）（3）問錯得少，略剖析：這是黃岡市2014年中考前夕的一次全市調(diào)研考試的物理壓軸題。出錯的考生較多。究其原因，動態(tài)電路中，r1、r2都為發(fā)熱體，電源電壓一定時，沒有優(yōu)先考慮電功率公式p=u2/r ，多數(shù)學(xué)生運(yùn)用公式p=i2r分析問題時沒有采用控制變量法。正解：第（1）問由題意知，電源電壓一定，r1、r2并聯(lián)總電阻最小，由知

9、1接2，3接4，電熱水壺處于高溫檔。（二）動態(tài)電路中發(fā)熱電阻隱含，需要理解題意才能知曉。例3甲圖是一種即開即可以用熱水的電熱水龍頭，乙圖是它的電路原理圖。旋轉(zhuǎn)電熱水龍頭的手柄可帶動切換開關(guān)在1、2、3之間接通對應(yīng)的電路，從而實現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間的切換。電熱水龍頭的部分參數(shù)如丙所示。（1）開關(guān)處于位置1時，放出的水溫最高，試求電熱絲r1的阻值。（2）當(dāng)開關(guān)處于位置1、進(jìn)水口的水溫接近25時，超溫保護(hù)器就切斷了電路。試估算水龍頭每分鐘可以放出多少千克的熱水？錯解：第（2）問由題意：w電=q水吸p總t=cmt即：90%×（2+3.5）×103w×60s=4.2

10、15;103j/kg×m×(55-25) m2.36kg剖析：本題是2014年武漢市四月份全市物理調(diào)研考試的物理壓軸題。由于題中發(fā)熱體隱含，數(shù)據(jù)欄目中額定功率的兩個數(shù)目含意深刻，加之電路是動態(tài)變化的，導(dǎo)致許多學(xué)生錯誤地理解題意。正解：第（2）問：超溫保護(hù)器會切斷電路，說明放出的熱水度接近55數(shù)據(jù)欄目中功率有兩個數(shù)目，說明r1r2都為發(fā)熱體，開關(guān)處于位置1時，放出的水溫最高，說明開關(guān)處于1時，r2為高溫檔發(fā)熱電阻，開關(guān)處于位置2時，r1為低溫檔發(fā)熱電阻。由題意：w電=q水吸 即：×p高×t=cmt90%×3.5×103w×60

11、s=4.2×103j/kg×m×(55-25) m=1.5kg（設(shè)計意圖：通過講述綜合題，鞏固學(xué)生所學(xué)知識，教會學(xué)生解題方法，培養(yǎng)學(xué)生解壓軸題的能力。）三、 歸納解此類電學(xué)綜合題的方法：通過例題的講解歸納解此類電學(xué)綜合題的方法：（1）認(rèn)真審題，熟記歐姆定律、電功和電功率的公式，理解圖表信息類壓軸題中圖和表的含義，正確的分析動態(tài)電路，通過理解發(fā)熱電阻，正確的應(yīng)用電學(xué)公式是解決這類電學(xué)綜合題的關(guān)鍵。（2）找關(guān)系：針對題目內(nèi)容綜合分析，確定解決問題的方法，選擇適合的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系；（3）列出表達(dá)式：根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求物理量的計算式；（4）代入數(shù)據(jù)求解：把所用到的已知物理量的單位統(tǒng)后，把已知量的數(shù)據(jù)代入計算式中，通過正確運(yùn)算，得出答案。（設(shè)計意圖：通過總結(jié)解壓軸題的方法，培養(yǎng)學(xué)生解壓軸題的能力。）五、課后思考： 學(xué)生自己動手完成剛才例題中老師沒有講解的問題。6edbc3191f23