中考物理创新题分类解析(3).doc

中考物理创新题分类解析（3）

山东省沂源四中（256104）任会常
本文刊登在《中学生物理报》初中版2003年1月1日第一版
三、联系实际类创新题
在近几年的中考物理试卷中，有不少联系实际的试题。这类试题以工农业生产、高新技术和社会生活中的实际问题为素材，要求考生将试题展示的实际情景转化为物理情景，然后运用相应的物理知识解答。
此类联系实际的试题，一是能考查学生分析问题和解决问题的能力，二是能检验出学生素质的高低，促进学生素质的提高。下面仅对“与电器应用的联系”、“与交通工具的联系”和“与现实生活联系”等三类试题作一解析。
1、与电器应用的联系
例1、（2002年济南市中考题）某种家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调节温度的旋钮式多档开关。其电路简图如3(甲)所示。两电阻丝阻值R1=R2=121Ω。旋转多档开关的旋钮可以改变l、2、3、4四个接线点之间的连接情况，从而使电熨斗被加热到所需温度。图3(乙)给出了四个接线点之间的一种有效连接方式。(l)请画出其他的有效连接方式，并由此分析说明该电熨斗共有几个调温档位。(2)计算该电熨斗正常使用时的最小功率和最大功率。
分析：图3是常用的“家庭用电熨斗”的一种电路，通过本题主要考查学生解决实际问题的能力。

图3 图4
四个接线点的有效连接方式共有六种，如图4所示。图①中两电阻丝串联，电阻最大，功率最小，为低温档；图②③④中只有R2连在电路中，图⑤中只有R1连在电路中，因为R1=R2，所以上述四种连接是等效的，为同一档，即中温档；图⑥中两个电阻丝并联，电阻最小，功率最大，为高温档。综上分析可知，该电熨斗共有3个调温档位。
在低温档时，两电阻丝串联，电熨斗的功率最小。
电路中的总电阻为： R=R1+R2=121Ω+121Ω=242Ω
电路中的电流
消耗的功率为
在高温档时，两电阻丝并联，电熨斗的功率最大。电路中的总电阻为R'=R1/2=121Ω/2=60.5Ω；电路中的电流
消耗的功率为
故，该电熨斗共有3个调温档，最小功率为200W，最大功率为800W。
例2(2002年黄冈市中考题)如图5甲是HG2002型台式饮水机结构剖面示意图，控水槽中浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽。已知桶内水位高40cm，阀门C横截面积l.0cm2,不计A、C本身质量、大气压强和热损失。

图5
(l)为使控水槽内保持一定水位，浮体A的最小体积应为多少?
(2)若热胆中储水 l.0kg，由电热管加热，要求10min将水由200C加热到1000C，求电热管的电功率。
(3)饮水机的电路如图5乙所示，水沸腾前，红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；水沸腾后，绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作。试分析温控开关1和2在水沸腾前、后的通断情况以及红、绿指示灯，电阻R红、R绿应满足的条件。
分析:本题取材于家用饮水机的实例。解题的关键是通过命题了解饮水机的工作原理，进而转化为物理课本中常见的模型式物理问题。本题是一道涉及浮力、压强、热量的计算、电功率等多个知识点的综合问题。
解：(l)浮体A具有最小体积的条件是：浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力跟阀门C受到水向下的压力相等。桶口处水的压强为：
P水=ρ水gh水=l×103×10×0.4Pa=4×103pa
C受到水的压力为:
F= P水S=4×103×1×10-4N=0.4N
根据 F浮=F=ρ水gV排 得: V排=F/ρ水g=(0.4/ 1×103×10)m3=4.0×10-5m3
故浮体A的最小体积为4.0×10-5m3
(2)将水从200C加热到1000C吸收的热量为:
Q=cm(t-t0)=4.2×103×1×(100-20)J=3.36×105J
此热量全部由电能提供，即Q=W=P·t
P=Q/ t=(3.36×105/10×60)W=560W
(3)温控开关1和2在水沸腾前同时闭合, 在水沸腾后同时断开。
R绿与R红的关系为: R绿>>R红。