近五年安徽省中考物理電學計算題的考查特點分析與教學啟示

吳金貴

摘要：本文就近五年安徽中考物理電學計算題從命題意圖、模型構(gòu)建及試題解析三個維度進行了探討，在此基礎上提出了個人一點不成熟的教學建議，供一線教師教學時參考。

關(guān)鍵詞：安徽中考;電學計算題;教學啟示

作為物理學的重要組成板塊電學與日常生活聯(lián)系甚為緊密，對電學部分的學習探究能提升學生科學思維能力、綜合實踐能力、分析推理能力以及運用知識解決實際問題的能力，因而常為中考命題專家所青睞，作為全省統(tǒng)一中考的安徽省，其試題命制有一定的導向作用，鑒如此，對安徽中考物理試題的命題特點進行分析研究顯得尤為必要。

1近五年安徽中考物理電學計算題統(tǒng)計

從上述對近五年安徽中考電學計算題的統(tǒng)計分析不難發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：

（1）從試題背景看，2015年的遠距離輸電、2018的電飯鍋都是取材于日常生活，學生并不陌生;而2019年的伏安法測電阻、2016和2017的電流表的改裝所用到的器材同樣是考生非常熟悉的，因而從試題背景角度分析五年的電學計算題都較容易人手，給考生以親切感，不會一拿到題就有緊張感。

（2）從考查內(nèi)容看，除2018年主要考查電功率計算外，其余四年份均以串并聯(lián)電路電流規(guī)律、電壓規(guī)律及歐姆定律為主要考查點，可見，在串并聯(lián)電路電流電壓規(guī)律基礎上滲透對歐姆定律的考查成為安徽中考物理電學計算題的一大特色。

（3）從考查方法上看，以等效法為主，配以理想模型法考查學生的模型建構(gòu)能力。

（4）從試題分布角度看，除2018編排在倒數(shù)第二題外，其余年份均以壓軸題形式出現(xiàn)。

（5）從分值占比上看，分值從6分到9分不等，分值占比相對較高。

下面對近五年安徽中考物理部分電學計算等進行剖析。

2部分試題剖析

2.1遠距離輸電的考查

【真題再現(xiàn)】

例1（2015安徽中考）（1）如圖1甲，n個相同的電阻R并聯(lián)，其總電阻可以用一個等效電阻R表示（如圖l乙），請根據(jù)并聯(lián)電路中電流、電壓規(guī)律和歐姆定律推證：R'=R/n。

（2）如圖1丙，A、B之間的電壓U=220V，通過導線為遠處的M、N之間的用電器供電，由于距離很遠，導線AM和BN的電阻不可忽略，他們的總電阻用圖中的r表示，r=4Ω，若M、N之間并聯(lián)10個阻值為R=400Q的相同電阻，求通過導線AM的電流大小。

（3）試分析說明：在圖丙的電路中，M、N之問并聯(lián)的用電器越多，每一個用電器的實際功率越小。

【命題意圖】從知識上看，試題著重考查串并聯(lián)電路的電流特點、電壓特點及歐姆定律以及電阻變化對電功率的影響;從能力上看，考查學生理解能力、分析推理能力以及運用所學規(guī)律解釋日常生活現(xiàn)象的能力;從思想方法上看，考查學生對等效替代思想的掌握和運用。

【模型構(gòu)建】遠距離輸電線路可看成是較遠處的彼此并聯(lián)的用電器和集中于干路的導線總電阻串聯(lián)而成。

【試題解析】

（1）n個電阻R并聯(lián)，則對電阻R1、R2、……、Rn分別由歐姆定律得：

求（1）電阻Rx的阻值;

（2）求改裝后的電流表電阻Rc的阻值;

（3）如圖2-b所示，將改裝后的電流表接入電路中，已知電源電壓u=10V，電阻R1=5Ω閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)，=1.0A，求此時滑動變阻器接人電路中的阻值R2.以及通過原電流計G的電流I1。

【命題意圖】表象上看，試題考查電流表的改裝，其實質(zhì)是對并聯(lián)電路的分流關(guān)系和歐姆定律的考查，且對串聯(lián)電路電壓特點、電流特點都有所考查。

2.4伏安法測電阻

【真題再現(xiàn)】

例4圖4所示為“研究小燈泡燈絲的阻值變化特點”的電路圖，實驗所選用的器材均能符合實驗要求，其中部分器材的規(guī)格如下：小燈泡（額定電壓為3.8V，額定電流0.32A）;電壓表（量程3V，內(nèi)阻3000Ω）;電流表（量程500mA，內(nèi)阻0.5Ω），定值電阻Ro（阻值1000D，），按電路圖連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至某一位置時，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2.7V，電流表的求數(shù)為315mA，求此時：

（1）小燈泡兩端的電壓;

（2）通過小燈泡的電流;

（3）小燈泡燈絲的阻值，

【命題意圖】試題借伏安法測電阻綜合考查了串并聯(lián)電路的電流特點、電壓特點、歐姆定律等電學主干知識，同時對電壓表扮演的分流、分壓作用也作了一定的考查。

【模型構(gòu)建】電壓表等效為可以顯示其兩端電壓的純電阻（注意：不能視為阻值無窮大的電阻）。

【試題解析】

（1）由題可知，電壓表兩端電壓為2.7V。

3教學啟示

通過上述對近五年安徽中考部分電學計算題就命題立意、模型構(gòu)建和試題解析三維度的剖析可以看出，安徽中考物理電學計算題基于串并聯(lián)電路的電流特點、電壓特點以及歐姆定律，滲透了對等效法、理想模型法等思想方法的考查，試題對學生的分析推理能力、模型構(gòu)建能力、電路結(jié)構(gòu)識別能力和綜合分析能力有較高的要求，部分內(nèi)容就其本質(zhì)而言屬于高中物理內(nèi)容（如遠距離輸電、電表改裝和伏安法的電流表外接法測電阻及滑動變阻器的分壓式接法），顯然，命題者通過深背景、低起點的初高中銜接內(nèi)容旨在考查學生是否具備學習高一級知識的能力，為高中階段輸送優(yōu)質(zhì)生源作準備。

一線教師在對電學部分進行新課教學或中考復習過程中務必要做到以下幾點：

3.1注重對電路連接方式、電路結(jié)構(gòu)的識別教學

串聯(lián)電路、并聯(lián)電路是電路的兩種最基本的連接方式，串并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律、電表的改裝、歐姆定律的運用等知識都是建立在兩種基本連接方式基礎上的，因而要掌握并運用串并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律、歐姆定律等解決問題，首當其沖要過好“識別電路連接方式”關(guān)，因此，教師在新課教學時應盡量創(chuàng)造條件讓學生親手操作連接，要遵循“能學生活動的環(huán)節(jié)盡量不演示實驗，能演示實驗的盡量不播放視頻動畫，能播放視頻動畫的盡量不要展示圖片”的基本原則，以給學生更多的機會親身體驗，加深對電路結(jié)構(gòu)的認識與理解，同時也激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的動手操作能力。

3.2強化串并聯(lián)電路電流規(guī)律、電壓規(guī)律、歐姆定律等核心知識的教學

新課標強調(diào)對學生科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)，串聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律、并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律及歐姆定律等重要物理規(guī)律要切實通過實驗探究的方式分析概括得到，萬不可直接將相關(guān)結(jié)論拋出，讓學生死記硬背，如此不利于學生科學探究素養(yǎng)的形成，科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)與中考試題的分析解答并不是完全割裂開的，紙筆測試實驗盡管不是真真實實的實驗考查，但在一定程度上能反映考生有否切實做過相關(guān)實驗，只有親身經(jīng)歷過的實驗操作、實驗探究出的結(jié)論才是牢固的、易于掌握的。

3.3關(guān)注對學生物理思想方法形成和模型建構(gòu)能力的提升

科學探究不是無法可依、雜亂無序的探究，而是有法可循的，如控制變量法、等效替代法、類比法、轉(zhuǎn)換法、模型法、……，教師在對學生進行知識傳授的同時，要滲透對學生物理思想方法的教育。

近五年安徽中考物理電學試題中等效法的考查尤為突出，如2015年的遠距離輸電、2016和2017電流表的改裝、2019年伏安法測電阻都滲透了等效的思想方法，其中，長導線的電阻等效在干路某處，電流表和電壓表等效成能顯示電流或電壓的純電阻;而伏安法測定電阻時巧妙的將通過燈泡的電流轉(zhuǎn)化為干路總電流與電壓表所在支路電流的測定，既體現(xiàn)出轉(zhuǎn)換的思想方法，同時又暗示了伏安法測電阻外接法誤差的來源，等效替代的思想背后隱含的是高中物理中的模型建構(gòu)，只不過作為初中生而言，較少涉及，但同時這又是處理物理問題不可回避的方法之一，從這一角度看，試題命制與高中物理不僅有知識上的銜接而且有方法上的銜接。

3.4提升學生運用物理規(guī)律解決實際問題的能力

歐姆定律是初中電學最重要的定律之一，是歷年中考試題中的重要考查點，安徽中考遠距離輸電、電表的改裝和電阻的測定都屬于歐姆定律的應用，核心知識是歐姆定律，無論是對某個導體而言抑或?qū)φ麄€電路而言，或者是電路動態(tài)分析而言，均可以運用歐姆定律處理此類問題，但僅僅通曉歐姆定律卻遠不夠解決問題，還必須有根據(jù)題給背景材料分析材料加工材料進而解決問題的能力，從知識上升到能力，體現(xiàn)了中考在承載著學業(yè)水平測試和為高一級學校輸送優(yōu)質(zhì)生源的雙重功能，一線教師在復習備考時，不能僅注重知識點的復習訓練，甚至將高中的物理規(guī)律、物理知識提前灌輸給認知水平不高、抽象思維能力尚未完全形成的初中生，而要對學生在新的物理情境中通過材料的學習解決新問題的能力進行訓練，以提高學生科學探究和科學思維等核心素養(yǎng)。