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初中物理电阻变小?先懂变式训练,灯泡亮度一看就懂

2026-04-21 17:32:30教学视频0

在前面,于第20讲以及第21讲当中,我们着重介绍了“三大基石”,也就是概念,还有公式,这里所说的公式是文科的框架模型,另外还有例题,这里的例题是文科的范例,同时介绍了关于它们如何自主学习的方法,以及这三者之间存在的紧密关联,在具备了这个坚实基础的情况下,我们便要进一步去学会进行变式训练,以此来实现举一反三,达成触类旁通,最终做到融会贯通。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

从今往后,我们就要详细地阐释怎样开展变式训练,以初中物理中考真题当作例子。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

如同所讲的那般,在前两讲的时候,我们打下了稳固的“三大基石”,也就是概念、公式或者模型、例题。当下,我们要在这个基础之上来建造房屋了,这便是变式训练。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

不少学子于初中物理学习期间,好多同学表面上好像是听懂了例题、可待到一试身手就懵了,究其实质缘由就在于欠缺历经至“变式训练”之锤炼磨合。变式训练的关键核心之处乃在于:穿透现象去洞察把握本质,紧紧把控住那恒定不变的核心要点(概念或者公式),以此来应对千变万化的情境状况(题目外在形式)。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

紧接着,我将借助两道具有典型性意义的初中阶段迎接中考的物理真题作为示例,引领着你完整地走过一回“在对基础进行扎实巩固之后所开展的变式训练”的全部流程。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第一部分:母题精析(夯实基础)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

【母题】(2023·某地中考)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

把标有“6V 3W”字样的那盏灯泡记为L₁,把标有“6V 6W”字样的那盏灯泡弄成L₂,这两盏灯泡L₁、L₂以串联的方式连接在电源电压是6V的电路当中,那么会有其中一盏灯显得更亮。(假设灯丝电阻保持不变)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第一步:回顾“三大基石”拆解Jwm物理好资源网(原物理ok网)

1. 概念:Jwm物理好资源网(原物理ok网)

是实际功率决定灯泡的亮度,并非额定功率。实际功率要是越大的话,那灯就会越亮的。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

串联电路电流处处相等(I相等)。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

2. 公式/模型:Jwm物理好资源网(原物理ok网)

电学功率具备这样的公式,P等于UI,UI又等于I的平方乘以R,I的平方乘以R还等于U的平方除以R,然而请注意,这可是核心存在的武器库。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

欧姆定律: I = frac{U}{R} 。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

那么,额定功率所存在的可用于求取电阻的意义在于:P_{额}等于U_{额}的平方除以R ,这是一种可用于求取电阻的方式。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

3. 例题逻辑(解题步骤):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第一步(求电阻):题目说灯丝电阻不变,利用铭牌算电阻。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

首先,R_1取值为,U_{额1}的平方除以P_{额1}。然后经过计算可以得出,(6V)的平方除以3W。最终得到的结果是,12Ω。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

电阻R_2的值,等于额定电压U_额2的平方除以额定功率P_额2,额定电压U_额2是6V,额定功率P_额2是6W,经过计算,电阻R_2等于6Ω。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第二步(定电流):串联在6V电路中,求电流I。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

电流I等于电压U除以电阻R1与电阻R2的和,电压U是6V,电阻R1是12Ω,电阻R2是6Ω,由此得出电流I等于三分之一A。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第三步(算实际功率):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

P_1’等于I的平方乘以R_1,I为三分之一安,R_1为12欧姆,其结果等于三分之一安的平方乘以12欧姆初中物理电阻变小贝语网校,也就是三分之四瓦,即1.33瓦。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

P二撇等于I的平方乘以R二,I是三分之一安,R二是六欧,那么算式是三分之一安的平方乘以六欧,结果是三分之二瓦,也就是零点六七瓦。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第四步,也就是结论部分,由于 P_1’ 大于 P_2’ ,故而 L₁ 显得更亮。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

结论是,在串联电路当中,存在这样一种情况,电阻比较大的那个灯泡会显得更为明亮,这是由于电流是相同的,依据公式P=I ²R,当R大的时候初中物理电阻变小,P也就会相应地变大。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第二部分:变式训练(举一反三)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

凭借上面对于母题的那种扎实的分析,我们开始去面对那些形形色色的“变式”吧。你将会发觉,不管题目是以怎样的形式发生变化,其核心的逻辑链条事实上都是这样子的:灯泡的亮度,会影响到实际功率,实际功率又关联到串并联电路的特点,而串并联电路的特点推导下去又能用来求电阻。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

变式一:条件改变(并联)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

初中物理电阻变小Jwm物理好资源网(原物理ok网)

会出现这样的情况,把那两盏被称作“6V 3W”与“6V 6W”的灯泡,分别标记为L₁和L₂,将它们以并联的方式接入到那个电源电压达到6V的电路里,然后就会发现有一盏灯显得更亮。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

分析(找变与不变):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

不变:灯泡的电阻(还是R₁=12Ω,R₂=6Ω)。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

变:连接方式由串联变为并联。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

核心:并联电路各支路两端电压相等(U相等)。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

解题(套用公式):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

并联在6V下,两灯电压都达到了额定电压6V。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

此时,实际电压 = 额定电压,所以实际功率 = 额定功率。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

P₁ = 3W,P₂ = 6W。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

因为 P₂ > P₁,所以 L₂ 更亮。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

规律归纳得出:在并联的电路当中,电阻比较小的那个灯泡会更加明亮,这是由于电压是相同的情况,功率的计算公式是P等于U的平方被R除,当R比较小的时候,那么P就会比较大。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

这便是首次出现的变式,从“串联”转变成“并联”,即便外形发生了改变,然而核心方法,也就是先求R,接着依据连接方式挑选公式,并未产生变化。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

变式二:条件改变(电压改变)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

把上述标有 “6伏3瓦” 以及 “6伏6瓦” 的两盏灯泡L₁、L₂,串联接入电源电压是12伏的电路里(此电压超过了额定电压),假定灯丝电阻不会改变,下面的说法当中正确的是()Jwm物理好资源网(原物理ok网)

A. L₁ 会被烧坏Jwm物理好资源网(原物理ok网)

B. L₂ 会被烧坏Jwm物理好资源网(原物理ok网)

C. 两灯都不会被烧坏,且一样亮Jwm物理好资源网(原物理ok网)

D. 两灯都会被烧坏Jwm物理好资源网(原物理ok网)

分析(找变与不变):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

不变:电阻(R₁=12Ω,R₂=6Ω)。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

变:电源电压由6V变为12V。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

解题:Jwm物理好资源网(原物理ok网)

串联总电阻: = 12Ω + 6Ω = 18Ω。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

处于串联状态下的电流,其大小通过计算公式得出,即电压12V除以电阻18Ω,结果为2/3 A,约等于0.67A。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

判断是否烧坏(核心考点):比较“实际电流”与“额定电流”。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

1. L₁的额定电流是,2. I₁额等于P₁额除以U₁额,3. 也就是3W除以6V ,4. 结果为0.5A。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

L₂的额定电流,I₂额等于P₂额除以U₂额,P₂额为6W,U₂额为6V,其结果是1A。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

实际电流I = 0.67A。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

针对L₁,存在这样情况,即0.67A大于0.5A,此电流超出了额定电流,进而L₁将会被烧坏。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

对于L₂:0.67A < 1A,L₂安全。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

答案选 A。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

初中物理电阻变小Jwm物理好资源网(原物理ok网)

这属于第二次进行的变式,电压发生了改变,故而引入了“安全”方面的问题,在这个时候,不能够仅仅去看功率,而必须要关注“额定电流”这一红线。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

变式三:情境改变(生活应用)Jwm物理好资源网(原物理ok网)

他家的家庭电路之中部分线路是这样呈现的(有火线、零线以及保险丝),在晚上做饭的时分,他最先开启了电饭煲(此电器功率相对较大),而后又开启了照明灯(该灯功率相对较小),这时却发觉照明灯的亮度有所变暗了,针对于这一现象而言,下面这些说法确切无误的是(要把温度对电阻所造成的影响予以忽略)()Jwm物理好资源网(原物理ok网)

A. 干路电流减小,灯两端电压降低Jwm物理好资源网(原物理ok网)

B. 干路电流增大,灯两端电压降低Jwm物理好资源网(原物理ok网)

C. 灯丝电阻减小,实际功率减小Jwm物理好资源网(原物理ok网)

D. 灯丝电阻增大,实际功率减小Jwm物理好资源网(原物理ok网)

分析(将生活情境翻译成物理模型):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

把家庭电路连接成并联的接法,电饭煲属于大功率电器,它与小功率的照明灯,二者呈现出并联的关系。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

变形对应情况是这样的,这实际上等同于一个“并联电路”的变形情况。当我们把一个新的用电器给并联上,这个用电器是电饭煲,此时的效果就如同并联了一个电阻。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

解题(套用串并联规律):Jwm物理好资源网(原物理ok网)

并联相当于增加总横截面积,所以总电阻变小。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

干路上存在着导线电阻,家庭电路电压U的值是220V,依据欧姆定律I = U / R可以知道,因为总电阻变小了,所以干路电流是会增大的。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

干路电流出现增大的情况,依据U_{线损}=I R_{导线}这个公式,输电线上的电压损失会变得很大。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

因灯两端存在着实际电压,其所对应的实际电压等于电源电压减去线路损耗电压,故而灯两端的电压出现了降低的情况。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

当依据P = U^2 / R ,且灯丝电阻R保持不变的时候,U出现降低的情况,P随之减小,进而灯就会变暗。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

答案选 B。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

第三次出现的这种变式,是从单纯的电路计算,转变为了生活情境方面的分析。题目不会再直接告知“R₁R₂串联”,而是要让你自己去分辨出“这是并联电路”,并且还考虑到了现实当中“导线电阻”的存在。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

总结:如何进行变式训练?Jwm物理好资源网(原物理ok网)

通过以上例子,你可以看到从“母题”到“变式”的路径:Jwm物理好资源网(原物理ok网)

1. 紧紧揪住“不变”不放:不管题目怎样变换,灯泡的电阻(在题目给定假设情形下)是保持不变的。求取电阻是首要的一步,并且还是具有普遍适用性的关键所在。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

2. 分辨“变”这个情况:究竟情形之中的连通方式发生了改变(由串联转成并联或者由并联转成串联)了吗?还是电压出现了变化呢?是不是赋予了全新物理情境(像是家庭电路这种情况)呢?Jwm物理好资源网(原物理ok网)

3. 核心知识映射:将新的情境映射回我们学过的核心公式和概念。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

串联想 I 相等,用 P=I^2R 。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

并联想 U 相等,用 P=U^2/R 。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

涉及安全问题,比较 I_{实} 与 I_{额} 。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

4. 养成勤于总结规律的习惯:每当完成一道变式题之后,都要如同上面所呈现的那般,在最终写下一句“规律总结”,如此这般才是切实属于你自身的“武林秘籍”。Jwm物理好资源网(原物理ok网)

期待这个以初中物理真题当作例子的“变式训练”展示范例,能够助你拓开思维路径。在后续的学习进程之中,要记住多向自己提出这样的一个问题:“这一道题目与上一道题目相比较,究竟是哪些地方发生了变化,而又是哪些地方未曾改变呢?”。Jwm物理好资源网(原物理ok网)