初三物理公开课《电学专题计算题辅导》教案

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初三物理公开课《电学专题计算题辅导》教案
初三物理复习电学专题
计算题辅导教案
授课人：邢龙豪  授课班级：九年级4班    授课时间：2015年4月13日

说明：计算题主要考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力。近几年的中考命题中出现了各种各样的新型题目
    一、创新型
    创新能力包括创新观察能力、创新思维能力和创新实践能力等。此类题目主要以设计问题、设计性实验为载体，考查学生的创新思维能力和实践能力等。
    例1  某学校食堂的一个电热箱的电热丝烧断了，其铭牌上标有“220V  1000W”字样。现有两种规格的电热丝：“220V  500W”和“220V  2000W”。小明同学为其设计了两种修复方案：①将“200V  500W”的电热丝截取一半。②将两根“220V  2000W”的电热丝串联。
    （1）你认为上述两种方案都能使电热箱正常工作吗？请你从可行性上作出评价。
    （2）请你利用上述两种规格的电热丝，再设计一种合理的修复方案。
    点拨：设计后的电热丝应该跟电热箱中的原电热丝的功率相等。同时，所选取的电热丝的额定电流应等于或大于原电热丝的额定电流。
    【解析】（1）“220V  1000W”的电热丝的电阻为
=48.4Ω。方案①“220V  500W”电热丝的额定电流 =500W/220V=2.3A，电阻 。截取一半后，电阻 2
=48.4Ω。接入电热箱后的实际电流 =4.5A。因4.5A>2.3A，所以此方案不可行。
    方案②“220V  2000W”电热丝的额定电流 =9.1A。电阻 。这样的两根电热丝串联后的电阻
。接入电热箱后的电流 。因9.1A>4.5A，故此方案可行。
    （2）取两根“220V  500W”的电热丝并联后接入电热箱。
    二、开放型
    开放型计算题条件不确定，求解的问题不指明，解答方法不惟一，答案形式多样化。开放形式有条件开放型、过程开放型、结论开放型等。解答此类问题一定要防止思维定势，针对不断变化的条件，对问题从不同角度进行分析、探索。
    例2  一边长为10cm、质量为6kg的正方体，放置在水平地板上，在10N的水平拉力作用下以0.2m/s的速度做匀速直线运动。请你由此设计两个问题，并作出解答。
    点拨：首先明确题目中所叙述的物理情境，根据情境提出相关的问题，并作出解答。
    【解答】本题可提出很多问题：（1）正方体的重为多少？（2）正方体对地板的压力和压强分别是多大？（3）正方体的密度是多少？（4）正方体匀速运动时，受到的摩擦力是多少？（5）水平拉力的功率是多少？（6）正方体匀速运动时共受到几个力的作用？这些力的合力是多少？……
    本文仅对前两个问题进行解答，其余的问题由同学们完成。
    （1）重力为： 。
    （2）压力为：F=G=58.8N，
    受力面积为： ，
    压强为： 。
    三、应用类
    应用类计算题信息量大，内容丰富，既有以文字给出信息的题目，也有以图表、图像等方式给出信息的题目，而且题目中的物理过程和情景以及要解决的问题往往具有隐蔽性。因此，解决这类问题首先要认真读题，理解题意，了解问题的背景，挖掘隐含条件，抓住问题的实质，然后再运用学过的物理知识解决问题。
    例3  电饭锅的原理如图1所示，煮饭时按下温控开关S，使之与a、b接触，红色指示灯亮；饭熟后，温控开关自动断开；当饭的温度低于68℃时，开关S自动上升与触点c接触，电饭锅处于低温加热状态，黄色指示灯亮；温度升至68℃时自动断开，如此反复。（红、黄指示灯的电阻很小，计算时可忽略不计）

图1
    （1）试分析 各起什么作用？
    （2）若煮饭时发热板的功率为484W，而低温加热时发热板的功率为4.84W，求R2的阻值。
    点拨：此题通过温控开关的上下移动，改变电路的连接情况，达到加热、保温的目的。可分别画出等效电路图，然后分别在各图中进行分析、求解。
    【解析】电饭锅的工作原理图略显复杂，解题时根据电路情况适当简化，画出等效电路，方便解题。

图2
    （1）当S与a、b接通时，等效电路如图2所示，R1跟红灯串联，然后与发热板并联，红灯所在的支路不影响发热板的功率。红灯起加热煮饭指示的作用，由于红灯的电阻很小，必须串联一较大的电阻R1，所以R1起分压限流保护红灯的作用。
    当S与c接触时，等效电路如图3所示。R2、黄灯、发热板串联，R2分去一部分电压，使发热板的功率减小，电饭锅处于低温加热状态，所以R2起分压降低发热板功率的作用。

图3
    （2）S与a、b接通时，发热板功率为： 。
    S与c接触时，发热板功率
=4.84W，解得 。
    四、探究类
    例4  王强家新买了一台家用电热淋浴器，说明书的部分内容如下表所示。一次性装满水后，淋浴器温度显示20℃，通电50min后，温度显示为42℃。请你计算：

    （1）电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少？
    （2）加热过程中水吸收的热量是多少？[ ]
    （3）比较（1）（2）所得数据，你认为合理吗？为什么？
    （4）如果不合理，请你将题中的条件加以改进，使之合理，并写出一种改进方案。
    【解析】（1）由淋浴器铭牌知P=1500W，则加热消耗的电能为：
    。
    （2）水的质量为：   。
    水吸收的热量为：

    （3）由于W<Q水，所以不合理。
    （4）改进方案：①可将题中的通电时间由50min改为60min。②将水的初温由20℃改为25℃。③将水的末温由42℃改为35℃等等。