初中物理所有原始公式都具有同體性和同時性!不管是運動學裡面的速度公式;力學中的密度公式、重力公式、壓強公式、浮力公式;還是電學中的歐姆定律、電功率公式,都無一例外地具有同體性和同時性!
所謂的同體性,就是指公式中的所有物理量,或者部分物理量必須針對於同一個物體或者某一物體的同一部分!
所謂的同時性,就是指公式中的所有物理量,或者部分物理量必須在同一時間段或同一時刻。
作為中考物理的一大難點和重點,在利用初中物理電學公式解答習題時,一定要重視這兩個通性。今天我們就以其中之一「同時性」來說一下。
請看下面這道中考物理題:
本題看起來並不難,屬於比較常規性題目,但是就是這樣的題,對於很多初中生,尤其是電學初學者而言,出錯率卻很高,即便是現在進入了期末複習階段,依然也還會有不少初中生出錯,特別是第三個填空,是出錯最多的。
對於本題,初中生朋友們要注意並掌握以下問題:
以後只要遇到「6V,3W」這種形式,就應該立刻告訴自己,題意所給的是額定電壓、額定功率,由此可以求出額定電流,以及額定狀態下的電阻。這兩個量在之後的計算中往往至少需要其一!只要遇到小燈泡,一定要留個心眼,要注意題中的小燈泡到底是否考慮「溫度影響電阻」!大部分題中的小燈泡的電阻是認為不受溫度影響的,可以認為其阻值為定值電阻。有些題裡面會以彎曲的U-I圖像形式或者文字敘述的形式直接明確告訴我們,其阻值受溫度影響;也有些題是以隱含的方式提示的,這種情況一定要注意。本題就是暗含了小燈泡的電阻會隨著溫度而變化的情況,但是不少學生沒有考慮到這種情況。故此失分!我們可以根據題意給出的引號內參數,先算出小燈泡在正常發光時的電阻,其大小為12Ω。但是當小燈泡和一個10Ω定值電阻串聯接在電壓為8V的電源上後,我們根據定值電阻的阻值以及電流可以求出定值電阻兩端的電壓為4V,因此,小燈泡兩端的電壓為8V-4V=4V,也就是說小燈泡兩端的電壓此時不是額定電壓,而是實際電壓,我們根據此實際電壓和實際電流可以求出此時的電阻為10Ω。細心的同學應該立刻發現一個問題,此電阻與通過「6V,3W」求出的電阻不同,此電阻更小,因此應該立刻想到一個問題,當實際電壓小於額定電壓時,溫度自然變小,電阻也變小,所以此時小燈泡的實際功率不可以用額定電壓6V乘以實際電流0.4A,而應該用實際電壓4V乘以實際電流0.4A!也就是說,當情況發生了變化,不再是同一時刻時,電壓、電阻、電流都發生了相應變化,不能在此時代入之前的物理量!同時性在這裡體現的淋漓盡致!
中學生朋友們,養成善於分析問題、勤於歸納錯題的習慣吧,為了美好的未來,加油!