湖北省武汉市光谷第二初级中学(430074) 黄 坤 湖北省蕲春县张体学中学 (435319) 张 勇

1 新课标要求

初中物理电学是有关电和磁的初步知识。从义务教育物理课程标准对电学部分的内容来看，知识与技能方面的目标要求有所降低，过程与方法方面的要求却加强，强调构建电学领域的知识结构，重点考查将各基本概念综合运用于实际电路的分析和计算问题中。课程标准明确要求学生知道小灯泡电阻随温度变化而变化；理解并运用欧姆定律及串、并联电路相关规律分析解决问题；能熟练运用电功率的计算公式分析解决问题。正是基于以上几点标准，2019年绥化市中考第22题，考查了串、并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式等重要电学规律的应用，同时从图像中获取有用的信息是解题关键，也是能力考查的重点，难点是滑动变阻器消耗最大电功率时接入电路中电阻的判断。

2 中考试题

试题：图1甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像，将他们按图1乙所示接入电路中。只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8 W；再闭合开关S1，电流表的示数变化了________A。若将R与标有“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定)上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是________W。

解析：(1)由图1乙可知，只闭合开关S时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测通过灯泡的电流，根据图1甲知，当灯泡两端的电压UL=2 V，通过的电流IL=0.4 A，此时灯泡的实际功率为PL=ULIL=2 V×0.4 A=0.8 W，则电源电压为U电=UL=2 V；再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,通过灯泡的电流不变，根据并联电路的电压规律可知，R两端的电压UR=UL=2 V，根据图1甲读出通过的电流IR=0.2 A，即电流表增加的示数为通过定值电阻R的电流，I=0.2 A。

参考答案：0.2；0.1。

3 多解法及思考

本题围绕图像信息的获取和多开关电路的综合，将电学核心考点编入其内，通过定值电阻以及小灯泡的电学U-I图像，巧妙地将动态电路的分析和运用能力融入其间。对于第2空的求解过程，笔者还有如下解法。

通过对上述问题的分析可得，电路中只有1个滑动变阻器与1个定值电阻串联，且滑动变阻器可接入电路的最大阻值大于定值电阻阻值，当滑动变阻器的阻值等于定值电阻阻值时，滑动变阻器的功率有最大值。

对于上述问题，笔者仍有一些思考：①本题的解法除了运用必备的有关电功率的计算公式外，还需借助于巧妙的数学技巧(二次函数知识或不等式关系)，将复杂的表达式和数学知识结合一起并加以利用，使问题的处理和结果的呈现更加得清晰和明了，这也正是我们在解题过程中要学习和灵活运用的；②通过分析，滑动变阻器的电功率P滑在R=R滑时有最大值，但如果滑动变阻器R滑的最大值小于定值电阻R的阻值，P滑还存在最大值吗；③滑动变阻器的电功率P滑与R滑的函数图像是什么形状的呢。

表1 数据记录

从表1中的数据不难发现P滑具有如下的变化趋势，并用Excel工具做出P滑-R滑的图像如图2所示。通过对图像的观察和分析可知：

(1)当R滑

(2)R滑=R,这一点是滑动变阻器功率P滑变化的分水岭(函数图像的最大值点，即函数图像的拐点)。

(3)在R滑=R这一分水岭两侧，P滑值的变化是不对称的，当R滑由0增大到R时，P滑值逐渐增大且增大较快，直至最大值；R滑接入电路阻值达到R阻值后继续增大，P滑逐渐减小，但减小趋势较缓慢。

4 小结

初中阶段的物理课程学习既要注重科学知识的传授，也要加强技能的训练，通过对物质探索、相互作用和运动规律的学习过程，综合提升学习者的科学思维、科学方法、科学态度和科学精神。因此,怎样激发学生的潜能，怎样将数学知识融合到物理课堂中，是值得每个初中物理教师思考的问题。