江苏泰州高港实验学校九年级物理下册 电学综合题的错解分析 苏科版.doc

江苏泰州高港实验学校九年级物理下册 电学综合题的错解分析lvarp题目：如图（1）所示的电路中，小灯泡l标有“3v1.5w”字样，电流表的量程是00.6a，电压表的量程是03v，滑动变阻器r的最大阻值为30欧。当开关s闭合后，变阻器r消耗的功率和小灯泡l消耗的功率相等，都为小灯泡额定功率的0.64倍。问：（1）小灯泡的电阻rl和电源电压u各为多大？ 图（1）（2）若移动变阻器r的滑片至某一位置，使变阻器r消耗的功率变小，结果电压表的示数变化了0.6v，那么变阻器接入电路中的电阻多大？（3）在这个电路中，变阻器接入电器的电阻不能小于多少欧？整个电路消耗的最小功率为多少瓦？解：（1）rl=灯l实际消耗的功率为pl实=0.64p额=0.641.5w=0.96w电路中的电流为：i=il实=电源电压为u=（2）由变阻器r消耗的功率变小，可知电压表的示数变小，变阻器两端的实际电压为：ur=uru=uu=4.8v0.6v=1.8vul=uu r=4.8v1.8v=3v电路中的电流i=il=变阻器接入电路中的电阻为r滑=（3）变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，由电流表的量程可知：电路中的总电流应小于等于0.6a，即i0.6a。0.6a代入已知数据0.6a解得r2当电路中总电阻最大时，整个电路中消耗的总功率最小，电路中的最大电阻为r总最大=rl+r最大=6+30=36电路中消耗的最小功率为：p总最小=错解分析：本题第（1）题比较简单，基本没有学生做错，关键是第（2）、（3）两小题，在阅卷过程中发现，这两小题全对的学生几乎没有。基本上都是采用的上述错误解法，分析其错误原因主要有以下几点：图 （2）1、若一定值电阻与一变阻器串联接入电压一定的电源两端时（变阻器的最大阻值大于定值电阻的阻值），将变阻器的阻值从0调到最大值时，变阻器消耗的功率变化是非单调变化，即变阻器的功率先增大后减小，具体分析为：如图（2），设定值电阻r0与变阻器r串联接到电压为u的电源两端，变阻器r消耗的功率为：由上式可知：当r0=r时，变阻器消耗的功率最大，其最大值为。本题开始变阻器r消耗的功率和灯泡l消耗的功率相等，它们的电阻也应相等。当调节滑动变阻器的滑片，使变阻器r消耗的功率变小，电压表的示数变化时，不少同学只考虑了一种情况，绝大多数同学认为电压表的示数变大，也有少数人认为变小，其实这两种看法都是片面的。根据以上分析，这儿应分两种情况讨论，即电压表的示数可以变大也可以变小，因此接入电路中的电阻就有两种情况。2、在第（3）题计算变阻器接入电路的最小电阻时，要注意电路的安全使用问题，电路的安全使用不仅要考虑了电表的安全使用问题，而且要考虑用电器的安全使用问题。在本题中，除要考虑电表的量程外，还要注意考虑灯泡的额定电压为3v，因此在调节滑片过程中，要注意灯泡两端的电压不大于3v，否则灯泡容易烧掉。ul3v即rl3v代入已知数据3v解得：r3.6所以本题接入电路中的变阻器的电阻应不能小于3.6，而不是2。3、 计算整个电路消耗的最小功率时，是根据p总=，此时u为定值，r总越大，p总越小，计算时认为电路中的最大阻值为36，即将变阻器调到最大值，但此时变阻器两端分担的电压为：ur=ir=，超过了电压表的量程3v，电压表要烧坏，因此计算最大阻值时还要考虑电压表的量程。正确解法如下：（1）略。（2）移动变阻器的滑片，使r消耗的功率变小，电压表的示数变化有两种情况：当电压表示数变小时，见上面错解中的解题过程。当电压表示数变大时：变阻器两端的实际电压：ur=ur+u=u+u=4.8v+0.6v=3vul=uur=4.8v3v=1.8v电路中的电流i=il=变阻器接入电路中的电阻为：r滑=10所以变阻器接入电路中的电阻为10或3.6。（3）变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，由电流表量程可知：i0.6v。0.6a代入已知数据0.6a解得：r2又因为灯泡的额定电压为3v，所以ul3v即 解得r3.6所以本题变阻器接入电路的电阻不能小于3.6欧。要使整个电路消耗的功率最小，就必须使变阻器接入电路的电阻最