初中科學(xué)中考電學(xué)計(jì)算題的解題技巧-知三求九

初中科學(xué)中考電學(xué)計(jì)算題的解題技巧一

知三求九摘要：初中科學(xué)知識(shí)是高中物化生的基礎(chǔ)，中考就是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查。其中電學(xué)是初中科學(xué)考試的必考點(diǎn)和難點(diǎn)，因?yàn)槠渲猩婕暗接?jì)算。學(xué)生在做電學(xué)計(jì)算題時(shí)計(jì)算往往會(huì)出錯(cuò)，有其自身粗心造成的，也有審題不準(zhǔn)確的，還有公式運(yùn)用不靈活的，但更多的是物理量找錯(cuò)了或者沒(méi)有找齊相關(guān)物理量就開始動(dòng)筆做題。于是我對(duì)初中科學(xué)電學(xué)計(jì)算題解題技巧進(jìn)行研究，我發(fā)現(xiàn)電學(xué)計(jì)算題最重要的實(shí)際是分析和查找物理量，我提出知三求九的理念幫助學(xué)生分析解題的思路，總結(jié)出解題的技巧，提升學(xué)生電學(xué)計(jì)算題的準(zhǔn)確率。關(guān)鍵詞：科學(xué)中考；電學(xué)計(jì)算題；解題技巧；知三求九；高階思維一、電學(xué)計(jì)算題在科學(xué)中考中的地位電學(xué)計(jì)算題是浙江省各市科學(xué)中考中的重點(diǎn)內(nèi)容，在考試中占挺大的比重，是科學(xué)中考的必考題，溫州近十年最后一題都是電學(xué)計(jì)算題，也是學(xué)生在考試中的難題。電學(xué)計(jì)算題之所以難是因?yàn)樗挠?jì)算中包含的公式很多，綜合性很強(qiáng)。因此，教師在進(jìn)行電學(xué)知識(shí)的教學(xué)時(shí)，初二就要開始培養(yǎng)學(xué)生解電學(xué)大題能力，幫助學(xué)生建立抽象思維能力，指導(dǎo)學(xué)生正確的解題方法，讓學(xué)生在考試中有科學(xué)有效的解題思路和解題方法，使學(xué)生在做電學(xué)計(jì)算題時(shí)不在感到困惑，反而覺(jué)得挺簡(jiǎn)單的。也讓學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。iqiqrib*pi：：（~）培養(yǎng)學(xué)生良好的審題習(xí)慣審題是我們解答習(xí)題的基礎(chǔ)，沒(méi)有良好的審題習(xí)慣，學(xué)生在解題過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)遺漏關(guān)鍵點(diǎn)，看錯(cuò)的現(xiàn)象，不利于學(xué)生成績(jī)的提高。因此，教師在習(xí)題教學(xué)時(shí)，就要注重培養(yǎng)學(xué)生的審題習(xí)慣，幫助學(xué)生養(yǎng)成讀題、畫關(guān)鍵詞、分析已知條件的審題習(xí)慣。電學(xué)計(jì)算題要審出題意中的變量，恒量和所求的物理量。該題第一步需要做的就是恒定的物理量是電源電壓為6伏，定值電阻為10歐。電學(xué)的變量通常分為兩類，一類是滑動(dòng)變阻器（包括特殊電阻）引起的，另一類為開關(guān)導(dǎo)致的。該題中的變量是第一類導(dǎo)致兩次電流不一樣，分別為0.2安和0.15安。最后就是所求物理量，通過(guò)閱讀可知該題要求的是浮力大小，并不知道電學(xué)中的物理量，而題中唯一能將電學(xué)和力學(xué)聯(lián)系起來(lái)的就是R這個(gè)力敏電阻了。所以該題中電學(xué)部分要求的電學(xué)物理量就是力敏電阻R。1.分析電路圖，區(qū)分串并聯(lián)分析電路圖的關(guān)鍵就是畫出等效電路圖，而所有的科學(xué)中考題它的電路分析并不困難，主要就是兩個(gè)用電器，其中一個(gè)是滑動(dòng)變阻器（包括特殊電阻）。而兩個(gè)用電器無(wú)非就兩種可能，串聯(lián)或者并聯(lián)。判斷串并聯(lián)的第一步是簡(jiǎn)化電路，就是將電流表當(dāng)成導(dǎo)線，電壓表要摘除（同時(shí)去掉電壓表邊上的兩條導(dǎo)線）；第二步是從電源正極出發(fā)能一筆不重復(fù)的回到電源負(fù)極則這兩個(gè)用電器為串聯(lián)，反正不能一筆完成的為并聯(lián)；最后一步是要找清楚電表測(cè)量的對(duì)象，在看電壓表時(shí)，可以觀察它并聯(lián)在誰(shuí)的兩端，就是測(cè)誰(shuí)的電壓。在判斷電流表時(shí)，可以去掉電流表，看哪個(gè)用電器被影響到就是測(cè)誰(shuí)的電流。其中最難的是判斷電壓表的測(cè)量對(duì)象，如右圖所示，上圖中學(xué)生一眼就能判斷出電壓表測(cè)量的是瓦的電壓，也就是U”但下圖中學(xué)生會(huì)以為是測(cè)量的是R的電壓。所以我們需要多畫一下，如左圖所示，假設(shè)電壓表有電流流過(guò)，此時(shí)沒(méi)有經(jīng)過(guò)電流的就是與電壓表并聯(lián)的，圖中的電壓變測(cè)量的都是凡的電壓。如果一個(gè)用電器也沒(méi)有經(jīng)過(guò)，那該電壓表測(cè)量的總電壓U總。該題中兩個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量的是&的電壓。1.電學(xué)規(guī)律兩大基本規(guī)律：1.串聯(lián)電路的基本規(guī)律：（以兩個(gè)電阻R和&的串聯(lián)為例）①串聯(lián)電路中各處電流處處相等，即②串聯(lián)總電壓等于各個(gè)用電器電壓之和，即ue=u,+u2；③串聯(lián)總電阻等于各個(gè)用電器電阻之和，即R廣&+&；④串聯(lián)電路消耗的總功率等于所有用電器功率和，即P/R+Pz；⑤串聯(lián)電路總電功等于所有用電器的電功和，即w6=w+w2o（2）并聯(lián)電路的基本規(guī)律：（以兩個(gè)電阻R和凡的并聯(lián)為例）①并聯(lián)電路中干路電流等于各個(gè)支路電流之和，即Ifi=I,+12；②并聯(lián)電路的總電壓等于各個(gè)支路的兩端電壓，即Ufi=U,+U2；III③并聯(lián)電阻的總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)并聯(lián)電阻的倒數(shù)和，即1瓦④并聯(lián)電路消耗的總功率等于各個(gè)用電器的功率之和，即p.e=p+p2;⑤并聯(lián)電路消耗的總電功等于各個(gè)用電器的電功之和，即w,e=w,+w2o歐姆定律：'R電功率公式：P=UI電功公式：W=Pt像知三求九有些學(xué)生看到電學(xué)計(jì)算題就覺(jué)得很難，認(rèn)為做自己做不出來(lái)。".Ch郎實(shí)際上電學(xué)計(jì)算題的計(jì)算過(guò)程有很多同學(xué)都是“會(huì)寫的”。我曾經(jīng)讓全班同學(xué)做上述的題目的第二問(wèn)和如右圖的題目，甚至我讓學(xué)生做過(guò)兩道數(shù)據(jù)一模一樣，唯獨(dú)題目的字?jǐn)?shù)不一樣（一個(gè)非常的簡(jiǎn)潔的告知三個(gè)電學(xué)的物理量,另一個(gè)文字很多），我發(fā)現(xiàn)學(xué)生做題的成功率相差非常大，其中文字簡(jiǎn)潔的題目（如下圖所示）學(xué)生的正確率非常高?；谶@樣的背景下，我想如果能將電學(xué)題簡(jiǎn)化成如圖所示的內(nèi)容，學(xué)生不就能寫出正確答案了嗎？于是乎我去研究所有題目的給出的條件，發(fā)現(xiàn)跟數(shù)學(xué)有很大的關(guān)系，其中需要介紹的就是方程與未知數(shù)個(gè)數(shù)的關(guān)系有些數(shù)學(xué)老師也會(huì)介紹的，一個(gè)方程解一個(gè)未知數(shù)，兩個(gè)不等效的方程解兩個(gè)未知數(shù)。我通過(guò)數(shù)學(xué)可以發(fā)現(xiàn)科學(xué)中實(shí)際上早早就有應(yīng)用這個(gè)思想，比如某同學(xué)想測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值。他通過(guò)八年級(jí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容已經(jīng)知道歐姆定律：7現(xiàn)在已經(jīng)有一條方程，想求出電阻，分析發(fā)現(xiàn)一共有三個(gè)物理量，所以一定要知道兩個(gè)物理量才能求出電阻，原因是只有一條方程想求出電阻，那么別的物理量必須全部知道。因此科學(xué)在第一次學(xué)歐姆定律的計(jì)算時(shí)有介紹過(guò)知2求1。浙江科學(xué)八年級(jí)開始學(xué)習(xí)電學(xué)的內(nèi)容，也開始了電學(xué)的計(jì)算。其中設(shè)計(jì)到的物理量一共有九個(gè)（兩個(gè)用電器），會(huì)別是I&,I”I,,U總，U2,U,,R,e,R2,R.o通過(guò)八年級(jí)的學(xué)習(xí)我們掌握了電路的基本規(guī)律（無(wú)論串并聯(lián)都是三條等式，也可以看成三條方程）,再結(jié)合歐姆定律'= .'二刀—式—&）「共有六條方亂機(jī)據(jù)收學(xué)方程與未知數(shù)的關(guān)系，我們可以知道六條方程能求解六個(gè)未知儂,一共有九個(gè)物理量.想把所有的未知?I那求出來(lái)必須暨妞道三個(gè)物理咕,這就是我八年級(jí)提出的知三求六的思想和理論.然后我用4題串聯(lián)4題并聯(lián)的簡(jiǎn)單電學(xué)題給學(xué)生訓(xùn)練，全班幾乎全部都是能會(huì)做的，除了極個(gè)別不太會(huì)計(jì)算，或者計(jì)算錯(cuò)誤的。通過(guò)這個(gè)這幾題還可以得知，串聯(lián)必求I,并聯(lián)必求Uo到了初三學(xué)習(xí)功率后，我們又多了三個(gè)物理量分別是P總，P,.P2O同時(shí)公式也多了三條。因此一共有12個(gè)物理量，九條方程，想求出所有的物理量，我們依然還需要知道三個(gè)物理量，故我最終提出知三求九的概念。這樣我們分析電學(xué)題目時(shí)就變成找數(shù)據(jù)的題目，一定要找齊三個(gè)電學(xué)物理量，然后就可以求出剩余九個(gè)物理量，如果沒(méi)有找齊就不要急用動(dòng)筆，因?yàn)榛旧夏憔妥霾怀鰜?lái)的。其中有些電學(xué)物理量會(huì)跟別的物理量聯(lián)系起來(lái)，比如壓敏電阻就是力與電阻的聯(lián)系，通過(guò)力的大小我們可以知道電阻的多少。如果電學(xué)題目中涉及到電工,它一定會(huì)提供時(shí)間數(shù)據(jù)的，學(xué)生利用知三求九求出對(duì)應(yīng)的功率，再結(jié)合公式W=Pt就能解決問(wèn)題。上述溫州中考題中，U總為6伏，&為10歐姆固定不變，有兩個(gè)電路分別是為0.2安和0.15安，每次剛好三個(gè)條件，所以能順利求出兩次力敏電阻的阻值，然后利用圖像知道兩次F“的大小，通過(guò)杠杠或者圖像可以知道兩次F,的大小，最后對(duì)籃球和氣球整體受力分析列式求出浮力大小。知三求九并不止適用于數(shù)據(jù)型的計(jì)算，它還適用于分析變化上，電學(xué)計(jì)算題的最后一問(wèn)往往涉及到多次分析，其中基本上是無(wú)數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)不足的情況下進(jìn)行的。首先我先介紹知三求九用于無(wú)數(shù)據(jù)型的。如下圖所示，若直接問(wèn)學(xué)生當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，電表如何變化？有相當(dāng)多的學(xué)生不知道怎么做的，還有一部分學(xué)生會(huì)死記硬背一些結(jié)論來(lái)解決，在這個(gè)過(guò)程中就非?？佳袑W(xué)生的分析能力，也就是高階思維的體現(xiàn)。于是我在學(xué)生的基礎(chǔ)上將這個(gè)題目加以修改，已知電源電壓為6伏，定值電阻R為10歐姆，當(dāng)R2為30歐姆時(shí)，求三只電表的示數(shù)？/.=幺=獻(xiàn)'=0.0R10。＜30。學(xué)生的計(jì)算過(guò)程如下=/,/?,=0.l5Ax|0Q=l.5rUZ=U.-Lr,=or-|.5r=4.5r那當(dāng)你將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器阻值變小到20歐姆時(shí),再次求三只電表的變化？——=0.2ARI0QI20a學(xué)生的計(jì)算過(guò)程如下ri=/1/?1=0.2Axl0Q=2rzuz=u.-r,=or-2r=4r所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表變大，電壓表X變大，電壓表v?變小。如果每次都這么計(jì)算學(xué)生的計(jì)算量偏大，也比較麻煩，同時(shí)高階思維也沒(méi)體現(xiàn)出來(lái)。然后我們通過(guò)對(duì)比直接做出該題目的分析過(guò)程發(fā)現(xiàn)跟計(jì)算過(guò)程時(shí)一模一樣的，唯獨(dú)一個(gè)有數(shù)據(jù)。一個(gè)沒(méi)有數(shù)據(jù)。；=幺學(xué)生的if■算過(guò)程如下 .。知U總不變，R1不變，R2變小，故I總變大U產(chǎn)/渦已知R不變,故L變大,故U變大5=u-3已知U卷不變，U變大，故U?變小再次總結(jié)已知條件就會(huì)發(fā)現(xiàn)已知條件也是三個(gè)分別是U故不變，用不變，比變

通過(guò)這三個(gè)物理量的變化我們可以求出剩余九個(gè)物理量的變化。這就是無(wú)數(shù)據(jù)型的知三求九。學(xué)生需要尋找的就是一個(gè)物理量的變化（通常由你的操作或者外界因素引起的）兩個(gè)不變的物理量（通常是電源電壓和定值電阻）。如上述溫州中考題的最后一問(wèn)就是外界氣體密度變化導(dǎo)致電壓表如何變化。解題過(guò)程分析：兩個(gè)不變的物理量分別是電源電壓U慫和定值電阻R0o變化的物理量就是密度變大導(dǎo)致浮力變大，通過(guò)受力分析可知F.變小，F(xiàn),也變小，由圖可知R變大。解題過(guò)程：密度變大導(dǎo)致浮力變大，通過(guò)受力分析可知F.變小，吟也變小，由圖可知R變大，電源電壓U電和定值電阻&不變。R總:RO+R.R變大,R0不變，故R總變大/=—用'.U忌不變,R總變大，故1題變小電壓表測(cè)量的是W.UO=IRO,I變小,R0不變.故10變小.電壓表是從左到右增加的，因此將指針畫到L29示數(shù)的左邊即可。1.高階思維例題展示：鍛煉學(xué)生的分析能力所謂高階思維，是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力。它在教學(xué)目標(biāo)分類中表現(xiàn)為分析、綜合、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。高階思維是高階能力的核心,主要指創(chuàng)新能力、問(wèn)題求解能力、決策力和批判性思維能力。高階思維能力集中體現(xiàn)了知識(shí)時(shí)代對(duì)人才素質(zhì)提出的新要求，是適應(yīng)知識(shí)時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵能力。發(fā)展學(xué)習(xí)者高階思維能力蘊(yùn)涵系列新型的教學(xué)設(shè)計(jì)假設(shè)。例題展示：鍛煉學(xué)生的分析能力如右圖所示，已知R,的阻值為10歐姆，閉合干路開關(guān)時(shí)，電路表示數(shù)為0.2安，當(dāng)兩個(gè)開個(gè)都比閉合時(shí)，電

流表示數(shù)為0.3安，求尺的阻值？分析過(guò)程（尋找三個(gè)已知量）：閉合兩個(gè)開關(guān)時(shí)，己知I&,我們發(fā)現(xiàn)少一個(gè)物理量，卻多出一個(gè)電流的物理量。這個(gè)時(shí)候我們就需要考慮兩次開關(guān)閉合情況不一樣時(shí)，那些物理量是不會(huì)發(fā)生變化的（定值電阻和電源總電壓）。然后當(dāng)閉合干路開關(guān)時(shí)，用電器只有一個(gè)（知二求一），已知R和I可求得電源電壓Ueo故這題可利用I*,U總求出R,。例題展示：多次知三求九如右圖所示，已知電源電壓為6伏，定值電阻為6歐，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍是0歐-12歐，電壓表接的是0-3伏，電流表接的是0-0.6安。為保證電表的安全，求滑動(dòng)變阻器的阻值范圍以及電表的示數(shù)范圍。分析過(guò)程（尋找三個(gè)已知量）：已知U。，R。，兩個(gè)數(shù)據(jù)是無(wú)法解出答案的，所以我們需要“創(chuàng)造”一個(gè)數(shù)據(jù)，其中電表的變化是由滑動(dòng)變阻器的改變而改變的，因此我們采用賦值法，令R為0歐，這樣子就有第三個(gè)數(shù)據(jù)了可求電表的示數(shù)。當(dāng)求得數(shù)據(jù)大于電表最大值時(shí)，我們就令電表的最大值為已知的第三個(gè)數(shù)據(jù)反過(guò)來(lái)求得電阻的范圍。同理令R為12歐，同樣做一次，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一共用了四次知三求九。答案書寫如下I.,詡?廠.6c^~0.?！癒o4A然“口，即az邪ewi韋第電溫丹桀金融一：5,心d.皿工兒4/弘。,g即必匕%R，=，"上劭二口〃弘中JR：d7Z兒二QV〉W，芭叨824笈，.期訃W#13"*MrM力專4—我小/匕%也小兒/心山04代$乩%〃吐如"切M時(shí)卜公'驚心跳為玷"W.34.溫州地區(qū)根臺(tái)旦侵襲。為殖風(fēng)速，小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易岡34.溫州地區(qū)根臺(tái)旦侵襲。為殖風(fēng)速，小明設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易岡凝儀，其工作原理如圖甲所示濟(jì)甑板砒片P魄翻塊的翻簧套在翩MN上，牌覆醍，右第與潸塊相連。朗板淵風(fēng)面積為0.2米I均勻電幽AB長(zhǎng)為20厘米,限值為10歐，電源電壓口恒為6伏，保護(hù)電阻燈為M歐，電壓表量程“3伏。燙磅加與長(zhǎng)財(cái)疆x瞅系如圖弗?謝，潸片P在A處.有麗,楸移動(dòng)，移定B黜嶇標(biāo)數(shù)，計(jì)算并查蝦槌據(jù)可知蛔颼。T孜酸五兆國(guó)速Y（米籽）O.”L5163.333.7.45s7.98.0-ia710.Ml8屈P（帕）O.O5SL4l.fr-6.87.2781893940-72729119表中國(guó)壓P是指與反向垂直的受風(fēng)面上單位面積增加的壓力（即里位面唆I的反例題展示：創(chuàng)新，隱藏?cái)?shù)據(jù)如下圖所示2019年溫州中考卷最后一題。甲:甲: Z| 一⑴在潸片p左移前程中,搬的總棚 。漸變H秋減變M⑵當(dāng)電繇示數(shù)U為2伏時(shí)，瞄儀所測(cè)的財(cái)股？寫出計(jì)算過(guò)程）（3川朔想在M儀的電壓表上直接標(biāo)出M,查赧料后獲知該綱板所受的刖手速斛方艙比。經(jīng)計(jì)鼠他醐了貝速、?與電壓表示數(shù)U的關(guān)系曲線，如圖丙所示.后因保護(hù)電阻R.損壞,他將目換成了阻值為5歐的螭，請(qǐng)你在圖丙坐標(biāo)系中大致高出更換電阻后的14速、?與電壓表示數(shù)U的關(guān)系,，并在艇女上標(biāo)出所糊1繼大刎的對(duì)應(yīng)電Q。該題中，最大創(chuàng)新創(chuàng)新在于將電壓表接到滑動(dòng)變阻器的滑片上導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器失去原有的功能(改變電阻)。在書寫第二小問(wèn)時(shí)，已知數(shù)據(jù)是電源電壓U”定值電阻&,滑動(dòng)變阻器的總阻值為氐，為14歐，最后電壓表示數(shù)為2伏。