摘 要：一道“模擬照明電路自動控制”的應(yīng)用性中考創(chuàng)編題，以考查歐姆定律的應(yīng)用為方向，但由于題目情境涉及到初中生并未學(xué)習(xí)過的光照度知識，給試題的解答增加了一定的難度，而這種難度是可以通過閱讀跨越的.本文旨在啟發(fā)讀者在解題時多次閱讀，抓住題中綱領(lǐng)性條件，則所有問題迎刃而解.

關(guān)鍵詞：閱讀；關(guān)鍵性條件；綱舉目張

作者簡介：陳蘭英（1971-），女，大學(xué)本科，學(xué)士學(xué)位，中學(xué)一級教師，研究方向：初中物理教育和教學(xué).

例題 （2017·南京）如圖1所示，是一個照明系統(tǒng)的模擬控制電路.已知電源電壓U=4.5V，定值電阻R1=5Ω，滑動變阻器R2上標有“25Ω 1A”字樣，R3為光敏電阻，其阻值隨光照度的變化遵循某一規(guī)律，部分數(shù)據(jù)如表1所示（相同條件下，光越強，光照度越大.光照度單位為勒克斯，符號為lx，白天光照度大于3lx）.當(dāng)R1兩端電壓低至0.5V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)（不考慮控制開關(guān)對虛線框內(nèi)電路的影響）.利用該裝置可以實現(xiàn)當(dāng)光照度低至某一設(shè)定值E0時，照明系統(tǒng)內(nèi)照明燈自動工作.

（1）標有“6V 3W”字樣的照明燈，正常工作時的電流為多大？

（2）閉合開關(guān)S，將滑片P移至b端，求E0為多少？

（3）要使E0=1.2lx，則R2接入電路的電阻應(yīng)調(diào)為多大？若環(huán)境的光照度降至1.2lx時能保持5min不變，求這段時間內(nèi)R2消耗的電能.

（4）本系統(tǒng)可調(diào)E0的最小值是lx.

這是一道以照明電路的“模擬自動控制”為依托，綜合考查歐姆定律、電功和電功率知識的創(chuàng)新型中考題，此外，本題還具有難易結(jié)合、閱讀要求高、數(shù)理巧融合等特點.

思路分析：首先觀察電路，分析其主要元件和連接方式，顯然，電路是由定值電阻R1、滑動變阻器R2和光敏電阻R3連接而成的串聯(lián)電路，其中電源電壓、的阻值及R2的阻值的變化范圍已知，通過閱讀還能發(fā)現(xiàn)光敏電阻R3的阻值與環(huán)境照度E之間的確定的函數(shù)關(guān)系為E·R3=30，這一點對能否完整、正確解答本題關(guān)系重大.題目條件中“當(dāng)R1兩端電壓低至0.5V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)”是實現(xiàn)“自動控制”的關(guān)鍵，它是解答本題第（2）、（3）、（4）問的總綱性條件.

第（1）問求“6V 3W”字樣燈泡正常工作時燈絲中的電流，要求學(xué)生了解“6V 3W”字樣的物理意義——它們分別表示燈泡正常工作電壓和功率分別是6V和3W，由P=UI得，I=P/U=3W/6V=0.5A，這是一個基礎(chǔ)性問題，保證絕大多數(shù)學(xué)生都能拿分，體現(xiàn)難易結(jié)合的特點，也凸顯試題對學(xué)生的人性化關(guān)懷；（2）依題意，當(dāng)R1兩端的電壓低至0.5V時，啟動照明時，據(jù)此可求此時電路中的電流I=I1=U1/R1=0.5V/5Ω=0.1A，利用串聯(lián)電路特點和歐姆定律求出R3兩端的電壓，再求出此時R3的阻值為15Ω，對照表格中參數(shù)便確定E0=2lx；（3）分析表格中的數(shù)量關(guān)系，不難發(fā)現(xiàn)光敏電阻的阻值與環(huán)境的光照度的乘積為定值，即E·R3=30.所以當(dāng)E0=1.2lx時，R3=25Ω，又因為從（2）中可知I=0.1A，結(jié)合電壓的分配求出R2的阻值為15Ω，根據(jù)W2=U2I2t2=I2R2t即可求出通電5min消耗的電能為45J；（4）分析可知，要使光照度E0最小，R3應(yīng)取可能的最大值，故須將R2=0調(diào)零，即使R2=0Ω，因為R1=5Ω，且啟動照明時R1兩端電壓需為0.5V，故得R3max=40Ω，又由E·R3=30，求出Emin=0.75lx捋順上述分析過程，可見抓住“當(dāng)R1兩端電壓低至0.5V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)”是實現(xiàn)“自動控制”這一綱領(lǐng)性條件，綱舉而目張，各個問題可迎刃而解.同時也必須承認，正確解答本題對學(xué)生提出了較高的要求：要在考場上有限的時間內(nèi)閱讀理解題意，理順數(shù)量關(guān)系，抓住綱領(lǐng)性條件，周密推理，正確演算.它要求學(xué)生有基礎(chǔ)知識的諳熟，閱讀理解的深刻，遇難不慌的從容，是對學(xué)生心理、知識和能力的綜合考查.

知識點并不艱深，綜合能力要求較高，這種有較好區(qū)分度的試題才不會把物理教學(xué)引向繁、難、偏、怪的方向，是值得學(xué)習(xí)和研究的.endprint