吉臨榮
所謂方程思想,是指在解決問題時(shí),用事先設(shè)定的未知數(shù)溝通問題中所涉及的各物理量間的制約關(guān)系,列出方程(組),從而求出未知數(shù)及各量的數(shù)值,從而有效解決問題.運(yùn)用列方程(組)解物理題,是當(dāng)前中考物理題中較難的題目,往往也得到中考命題者的青睞.本文列舉幾例談?wù)劥祟愵}目的類型及解法.為了突出中考題中分類思想問題,在不違背原題的前提下,刪減了原題中的部分問題.
1根據(jù)題設(shè)條件列方程
例1(2012年南通中考題)閱讀短文,回答問題:
風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)同時(shí)安裝了風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板(圖1),有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電,并將電能儲(chǔ)存至蓄電池中,供路燈照明使用的蓄電池充滿電后不再充電,使用時(shí)放電至余留20%停止電能輸出,可使蓄電池使用壽命更為長(zhǎng)久.
表1為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù),其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率,蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時(shí)間的乘積,最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率.
表1
風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能電流板蓄電池
最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0 m/s電池板的面積0.5 m2蓄電池容量子力學(xué)50 Ah
最小充電風(fēng)速2.0 m/s光電轉(zhuǎn)化效率16%額定電壓12 V
最大限制風(fēng)速12.0 m/s
最大輸出功率400 W————
已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的三次方成正比,若風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為50 W,此時(shí)風(fēng)速為m/s.
解析根據(jù)題目給定的條件“風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率P與風(fēng)速v的三次方成正比”有,P=kv3,其中k為比例常數(shù),再由題目信息“最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率”,并從表格選取有效數(shù)據(jù)“最大限制速度12.0 m/s,最大輸出功率400W”,
代入公式,得
400W=k(12.0m/s)3①
當(dāng)輸出功率為50W時(shí),50W=k v3 ②
由②和①得,v=6.0m/s.