劉國珍

摘? ?要：近幾年南京市中考試題中單表測小燈泡的額定功率成為實驗題的壓軸題?，F(xiàn)在的中考題難度很大，更注重的是思維的含金量，所以在教學中應該注重從基本題總結規(guī)律，從而找到解決問題的“金鑰匙”。從“授人以魚”到“授人以漁”，以不變應萬變，以不變的規(guī)律來應萬變的題目，從會做一道題到會做一類題，從而讓學生從題海中解脫出來，才能在中考中立于不敗之地。

關鍵詞：額定功率;條件匹配;單表法

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1003-6148（2019）10-0037-3

電學在初中物理中所占比重很大，而測小燈泡功率又是電學中的重點和難點。近幾年南京市中考試題中單表測小燈泡的額定功率更是成為實驗題壓軸題的“新寵”，考題對學生來說難度很大。

所謂單表法，是指只利用電流表或電壓表和定值電阻來測小燈泡的額定功率。即，測出小燈泡正常工作時的功率?？墒且鯓硬拍鼙ＷC燈泡正常工作，取決于題目中提供的是電壓表還是電流表，已知的是額定電壓還是額定電流。

在教學中可先從基本圖入手，分析、總結規(guī)律，再鏈接中考題，學生不難分析得出中考題只是基本題的變形題，從而輕松解決。

下面就各種情況一一說明。若提供電壓表也已知額定電壓，或提供電流表也已知額定電流，稱之為條件匹配;若提供電壓表卻已知額定電流，或提供電流表卻已知額定電壓，就稱之為條件不匹配。

1? ? 條件匹配

1.1? ? 提供電壓表和已知電阻R

在講解過程中可分三步走：1.分析設計出電路圖;2.確定測量順序;3.推導小燈泡額定功率的表達式。

若只提供電壓表，不提供電流表，小燈泡的電流就無法直接測出，只能用等量替代的方法間接測出，測出R的電流來替代小燈泡的電流。要能等量替代電流，就必須讓小燈泡與R串聯(lián)。若此時直接與電源相連，不能保證小燈泡恰好就能正常發(fā)光，所以需要再串聯(lián)一個滑動變阻器，從而分析得出圖1的電路圖。

如何測出小燈泡的額定功率，還要保證小燈泡能正常工作，就要確定電壓表測量的先后順序?？衫^續(xù)分析：電壓表第一次必須與小燈泡并聯(lián)，左右移動滑動變阻器的滑片直至電壓表的示數(shù)為U，此時再將電壓表與R0并聯(lián)，測出電壓為U0。強調(diào)在電壓表更換位置時不能改變滑片的位置。

通過上面的分析，不難得出表達式為：

P=U·U/R

1.2? ? 提供電流表和已知電阻R、I

參照上面的分析方法不難得出：由于只提供電流表，不提供電壓表，所以小燈泡兩端的電壓無法直接測出，只能用等量替代的方法間接測出。即測出R0兩端的電壓來替代小燈泡兩端的電壓。要能等量替代電壓，就必須讓小燈泡與R并聯(lián)，若此時直接與電源相連，不能保證小燈泡恰好就能正常發(fā)光，所以需要在干路上再串聯(lián)一個滑動變阻器，從而分析得出圖2的電路圖。

同樣可繼續(xù)分析得出：電流表第一次必須與小燈泡串聯(lián)，左右移動滑動變阻器的滑片直至電流表的示數(shù)為I，此時再將電流表與R串聯(lián)測出電流為I。強調(diào)在電流表更換位置時不能改變滑片的位置。同樣不難推出表達式為P=I RI。

2? ? 條件不匹配

2.1? ? 提供電壓表和已知電阻R0、I

與上面條件匹配相同的是：由于提供的是電壓表，就必須讓小燈泡與R串聯(lián)，且也需要再串聯(lián)一個滑動變阻器，電路圖仍是圖1。

與上面不同的是：電壓表先后測量順序必須更換。應先將電壓表與R并聯(lián)，左右移動滑動變阻器的滑片直至電壓表的示數(shù)為I· R。然后，再將電壓表與小燈泡并聯(lián)測出電壓為UL額。注意在電壓表更換位置時不能改變滑片的位置。不難分析得出小燈泡的額定功率為P=U·I。

2.2? ? 提供電流表和已知電阻R0、U

仿照上面的分析可得出電路圖就是圖2，只需將測量順序更換一下。先將電流表與R0串聯(lián)，左右移動滑動變阻器的滑片直至電流表的示數(shù)為U/ R0。然后，再將電流表與小燈泡串聯(lián)測出電流為I。同樣在電壓表更換位置時不能改變滑片的位置。小燈泡的額定功率為P=U·I。

通過上面四種情況的分析，可以總結出這樣的規(guī)律：

1.由提供的電壓表或電流表來確定小燈泡和R是串聯(lián)還是并聯(lián)。若是電壓表，就讓小燈泡與R串聯(lián);若是電流表，就讓小燈泡與R并聯(lián)。

2.由已知U還是I確定是否與電壓表、電流表匹配。若匹配，就先測燈泡;若不匹配，就先測R。

3.該實驗中還必須有滑動變阻器，且在更換電表位置時不能改變滑片的位置，電路的連接情況不能發(fā)生改變。

有了上面的透徹分析，學生就能輕松應對下面的兩道南京中考題。

（2015 ·南京） 26.現(xiàn)有兩只小燈泡L1、L2，它們的額定電壓分別為2.5 V和3.8 V。（題目中其他小題略）

（2）小華利用圖3所示的電路測出了小燈泡L2的額定功率。圖中R為阻值已知的定值電阻，還缺兩個開關和一只電表（電流表或電壓表），請在虛線框內(nèi)補上這三個元件的符號，使電路完整，實驗操作簡單。

（2018 ·南京） 28.兩只銘牌模糊的小燈泡L1、L2，僅能看到分別標有“0.3 A”和“0.5 A”字樣。（題目中其他小題略）

（2）小華利用圖4所示的電路測出了L的額定功率，請在虛線框內(nèi)補上小燈泡、電壓表和定值電阻R（阻值已知）這三個元件符號，使電路完整，實驗操作方便。

在2015年的中考題中，由于小燈泡與電阻R已經(jīng)串聯(lián)，所以應選用電壓表。且已知額定電壓，條件匹配，所以必須電壓表第一次與小燈泡并聯(lián)，電路圖中小燈泡上方的空格應填電壓表，其余兩空應填開關。

而在2018年的中考題中由于提供的是電壓表，所以仍需小燈泡L與電阻R串聯(lián)。且已知的是額定電流，屬條件不匹配，必須讓電壓表第一次與電阻R并聯(lián);調(diào)節(jié)滑動變阻器，直至電壓表的示數(shù)為0.3 A ×R，從而確定上面一行從左到右依次填電阻R和小燈泡L，下面一行填電壓表。

兩題考的都是電壓表，但一題已知的是額定電壓，屬條件匹配型;而另一題卻已知的是額定電流，屬條件不匹配型。所以，電壓表第一次是先測量小燈泡L還是電阻R的兩端電壓順序不同。當然，兩圖中電壓表第二次均是通過改變開關的斷開和閉合的情況來測小燈泡L和電阻R串聯(lián)后的總電壓。

下面我們再來分析一道2016年的南京中考題：

（2016 ·南京） 26.在“測量小燈泡的功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5 V。（題目中其他小題略）

（5）小華打算增加一個阻值為10 Ω的電阻R0，只利用一只電表，通過簡單操作（開關S接“a”“b”各一次）來測量小燈泡的額定功率。

圖5丙、丁是設計好的兩種不同方案的電路圖。則以下判斷正確的是 _______（填字母）。

在圖5丙中開關S可以先打到a，讓電流表的示數(shù)為0.25 A，但開關S從a到b的過程中，電路發(fā)生了改變，無法保證測得的小燈泡兩端的電壓就是2.5 V，所以丙圖不能測出小燈泡的額定功率。

在圖5丁中開關S打到a時電壓表與R0并聯(lián)，屬于條件不匹配，應已知的是額定電流才能測出，可題中已知的卻是額定電壓，所以也無法測出小燈泡的額定功率。

現(xiàn)在的中考題難度很大，更注重的是思維的含金量，所以在教學中應該注重從基本題總結規(guī)律，從而找到解決問題的“金鑰匙”。從“授人以魚”到“授人以漁”，以不變應萬變，以不變的規(guī)律來應萬變的題目，從會做一道題到會做一類題，從而讓學生從題海中解脫出來，才能在中考中立于不敗之地。

（欄目編輯? ? 陳? 潔）