四川省雅安市2018年中考物理數(shù)理結(jié)合突破電學(xué)計(jì)算備考課件

數(shù)理結(jié)合突破電學(xué)計(jì)算

在中考物理試題中，電學(xué)部分內(nèi)容占據(jù)了突出重要的地位。從雅安市近年中考物理電學(xué)試題可以看出，對(duì)電學(xué)部分考查，主要集中在基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能方面。而在電學(xué)計(jì)算中，包含了大量的文字、圖像等信息，同時(shí)也包含了較多的規(guī)律、定理、公式等。因此，電學(xué)計(jì)算成為了部分學(xué)生在中考復(fù)習(xí)過(guò)程中的一大障礙。一、常見問(wèn)題與復(fù)習(xí)策略基礎(chǔ)知識(shí)不牢固，知識(shí)點(diǎn)不連貫

常見問(wèn)題

選取、應(yīng)用公式不熟練

比例關(guān)系靠死記硬背

定勢(shì)思維對(duì)解題思路的影響見識(shí)題型少，思維不開闊數(shù)據(jù)處理能力差01強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)體系，夯實(shí)基礎(chǔ)02建立電學(xué)計(jì)算的一般模型，注重思維，抓關(guān)鍵、找不變03專題訓(xùn)練，突破重難點(diǎn)，加深知識(shí)的理解和內(nèi)化04強(qiáng)化思維，促進(jìn)綜合能力的提高復(fù)習(xí)策略二、數(shù)理結(jié)合突破電學(xué)計(jì)算

俗話說(shuō)“數(shù)理不分家”，數(shù)學(xué)知識(shí)是解答物理問(wèn)題最常用的基本工具之一。利用數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合物理規(guī)律，選用公式建立等式、方程，最后分析與解答物理問(wèn)題，這也是繼初中物理后，高中物理需要的重要學(xué)習(xí)能力。1、利用比值法

電學(xué)中有很多的計(jì)算公式，正確選用公式，利用比值法解題是突破電學(xué)計(jì)算的重要途徑，利用比值法可以減少不必要的計(jì)算過(guò)程。利用比值法解題，可使解題過(guò)程清晰、簡(jiǎn)化、明了，還可以加深對(duì)物理規(guī)律、公式、概念的理解與掌握，但要注意解題應(yīng)用到的比例關(guān)系是否成立。例1

如圖甲所示電路中，電源電壓12V且保持不變，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)c時(shí)，R1消耗的功率為P1；當(dāng)滑片移至b端時(shí)，R1消耗的功率為P2，滑片移動(dòng)過(guò)程中電流表與電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示，則P1：P2=

．分析：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．（1）當(dāng)滑片移至b端時(shí)，R2接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比，求出R1與R2的最大阻值之比，再據(jù)此求出兩種情況下的總電阻之比；（2）因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，電流與電阻成反比，求得兩種情況下電流之比，根據(jù)P=I2R求出R1消耗的功率之比．小結(jié)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，看似已知條件很少，好像無(wú)法計(jì)算，但若巧妙應(yīng)用比例法，問(wèn)題將迎刃而解。在復(fù)習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生理解性記憶、掌握串并聯(lián)相關(guān)的各比例關(guān)系，抓住關(guān)鍵、不變量，結(jié)合物理規(guī)律與公式，巧用比例法解題，能使繁瑣的解答變得簡(jiǎn)單，提高解題速度。2、建立方程（組）

在考查串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和功率計(jì)算過(guò)程中，物理電學(xué)的計(jì)算題經(jīng)常要用到列方程求解，這體現(xiàn)了數(shù)學(xué)和物理的聯(lián)系，電學(xué)計(jì)算中解題的關(guān)鍵往往找到“不變量”根據(jù)等量關(guān)系列方程（組）。例2

（2017?雅安）如圖所示電路，電源電壓和燈泡L的電阻值均保持不變，燈泡L標(biāo)有“12V6W”字樣，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端b點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為5V，則電源電壓為

V，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為

Ω。分析：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。知道了額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=求出燈泡L的電阻，根據(jù)歐姆定律表示出滑動(dòng)變阻器滑片位于中點(diǎn)和最右端時(shí)電路中的電流，根據(jù)電路的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源電壓，根據(jù)電源電壓不變得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，再進(jìn)一步求出電源電壓。小結(jié)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，利用好電源的電壓不變建立方程是關(guān)鍵。復(fù)習(xí)過(guò)程中，幫助學(xué)生建立方程思想，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系，通過(guò)刻畫這種數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生收獲、轉(zhuǎn)化解決問(wèn)題的思維方式。例3

如圖所示，電源電壓保持不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電壓表的示數(shù)為10V時(shí)，變阻器R消耗的電功率為10W；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電壓表的示數(shù)為5V時(shí)，變阻器R消耗的電功率為7.5W．則電源電壓U是

V，定值電阻R0的阻值是

Ω．分析：分析電路圖可知：電壓表示數(shù)為定值電阻R0兩端的電壓，變阻器所消耗的電功率為10W和7.5W為已知，利用功率公式P=UI列出兩個(gè)關(guān)于滑動(dòng)變阻器功率的等式，組成一個(gè)方程組，然后求解就可得到電源電壓U和定值電阻R0的阻值．3、利用極值法

極值問(wèn)題可以考查學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的綜合分析能力，是中考的熱點(diǎn)又是難點(diǎn)，這類題往往和滑動(dòng)變阻器的變化以及開關(guān)通斷導(dǎo)致的電路連接方式有關(guān)。另外，初中物理電學(xué)計(jì)算初步涉及利用數(shù)學(xué)的一元二次方程進(jìn)行配方求極值，這也是高中物理對(duì)學(xué)生要求的學(xué)習(xí)和解題的能力。例4

如圖所示，電源電壓和燈L的電阻保持不變，定值電R1=20Ω，燈L標(biāo)有“6V3W”字樣．電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V．求：（1）燈泡L的電阻為多少？（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移到b端，閉合開關(guān)S1、S2、S3時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為0.4A，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為多少？（3）在確保電路安全的情況下，電路消耗的最小功率與最大電功率之比為多少？分析：（3）當(dāng)R1、R2并聯(lián)，且電流表示數(shù)最大0.6A時(shí)，電路消耗的功率達(dá)到最大，根據(jù)P=UI即可求出最大功率；當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1、S3斷開，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，并且滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器接入電路在阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，根據(jù)歐姆定律和P=UI求出電路中的最小功率，最后求出功率之比。小結(jié)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別，因此就要求復(fù)習(xí)過(guò)程中有意識(shí)的培養(yǎng)學(xué)生從動(dòng)態(tài)的電路中分析和提取有效的電路圖，根據(jù)電路中的限制條件，在確保電路安全的情況下求出最大值和最小值．需注意：

1、明確保護(hù)對(duì)象

2、確定臨界點(diǎn)

3、把握變化趨勢(shì)例5

如圖所示電路中，電源電壓保持不變，R1=24歐，滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍是0～100歐．當(dāng)S3

斷開，S1、S2閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A；當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是0.75A，此時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光．求：（1）電源電壓；（2）小燈泡的額定功率；（3）S3閉合S1、S2斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率及此時(shí)電流表的示數(shù)．分析：根據(jù)開關(guān)的開合判斷電路的連接關(guān)系，根據(jù)電路特點(diǎn)確定等量關(guān)系，是解決較復(fù)雜的電學(xué)綜合題的關(guān)鍵．（1）S3斷開，S1、S2閉合時(shí)，只有R1接入電路，已知電阻阻值和電流表示數(shù)，利用U=IR得到電源電壓；（2）當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，R1與燈L并聯(lián)，通過(guò)電阻的電流不變，已知干路電流和通過(guò)電阻的電流，可以得到通過(guò)燈泡的電流；已知燈泡兩端電壓和通過(guò)的電流，利用公式P=UI得到額定功率；（3）當(dāng)S3閉合，S1、S2

斷開時(shí)，支路斷路，變阻器與燈串聯(lián)．因此有

P=UI=(U-IRL)I=(12V-I?48Ω)I=-48(I-0.125)2+0.754、利用圖像——直角坐標(biāo)系

利用直角坐標(biāo)系建立的物理圖像能形象表達(dá)物理規(guī)律與過(guò)程，反映物理量之間的函數(shù)關(guān)系，加深了學(xué)生對(duì)于公式、概念的理解。學(xué)生做題時(shí)不僅要識(shí)別圖像橫軸、縱軸等，獲取相關(guān)信息；還要找到相關(guān)的重要數(shù)據(jù)，結(jié)合物理規(guī)律，利用公式列出關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算，解決物理問(wèn)題。例6

（2015?雅安）如圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器．圖乙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖象．則該滑動(dòng)變阻器的最大值是

Ω，電源電壓是

V．分析：由電路圖可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．由圖象可知，電路中的電流是0.2A時(shí)R1的電功率，根據(jù)P=I2R求出R1接入電路的電阻；由圖象讀出電路中的電流為0.4A時(shí)R1的電功率，根據(jù)P=I2R求出R1接入電路的電阻；根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式求出R0的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓．小結(jié)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．攻克電學(xué)圖像這一類題復(fù)習(xí)中需要：

1、從圖像所表達(dá)