纲举则目张，题旨明矣

摘 要：一道“模拟照明电路自动控制”的应用性中考创编题，以考查欧姆定律的应用为方向，但由于题目情境涉及到初中生并未学习过的光照度知识，给试题的解答增加了一定的难度，而这种难度是可以通过阅读跨越的.本文旨在启发读者在解题时多次阅读，抓住题中纲领性条件，则所有问题迎刃而解.

关键词：阅读；关键性条件；纲举目张

作者简介：陈兰英（1971-），女，大学本科，学士学位，中学一级教师，研究方向：初中物理教育和教学.

例题 （2017·南京）如图1所示，是一个照明系统的模拟控制电路.已知电源电压U=4.5V，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”字样，R3为光敏电阻，其阻值随光照度的变化遵循某一规律，部分数据如表1所示（相同条件下，光越强，光照度越大.光照度单位为勒克斯，符号为lx，白天光照度大于3lx）.当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）.利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，照明系统内照明灯自动工作.

（1）标有“6V 3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？

（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？

（3）要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能.

（4）本系统可调E0的最小值是lx.

这是一道以照明电路的“模拟自动控制”为依托，综合考查欧姆定律、电功和电功率知识的创新型中考题，此外，本题还具有难易结合、阅读要求高、数理巧融合等特点.

思路分析：首先观察电路，分析其主要元件和连接方式，显然，电路是由定值电阻R1、滑动变阻器R2和光敏电阻R3连接而成的串联电路，其中电源电压、的阻值及R2的阻值的变化范围已知，通过阅读还能发现光敏电阻R3的阻值与环境照度E之间的确定的函数关系为E·R3=30，这一点对能否完整、正确解答本题关系重大.题目条件中“当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统”是实现“自动控制”的关键，它是解答本题第（2）、（3）、（4）问的总纲性条件.

第（1）問求“6V 3W”字样灯泡正常工作时灯丝中的电流，要求学生了解“6V 3W”字样的物理意义——它们分别表示灯泡正常工作电压和功率分别是6V和3W，由P=UI得，I=P/U=3W/6V=0.5A，这是一个基础性问题，保证绝大多数学生都能拿分，体现难易结合的特点，也凸显试题对学生的人性化关怀；（2）依题意，当R1两端的电压低至0.5V时，启动照明时，据此可求此时电路中的电流I=I1=U1/R1=0.5V/5Ω=0.1A，利用串联电路特点和欧姆定律求出R3两端的电压，再求出此时R3的阻值为15Ω，对照表格中参数便确定E0=2lx；（3）分析表格中的数量关系，不难发现光敏电阻的阻值与环境的光照度的乘积为定值，即E·R3=30.所以当E0=1.2lx时，R3=25Ω，又因为从（2）中可知I=0.1A，结合电压的分配求出R2的阻值为15Ω，根据W2=U2I2t2=I2R2t即可求出通电5min消耗的电能为45J；（4）分析可知，要使光照度E0最小，R3应取可能的最大值，故须将R2=0调零，即使R2=0Ω，因为R1=5Ω，且启动照明时R1两端电压需为0.5V，故得R3max=40Ω，又由E·R3=30，求出Emin=0.75lx捋顺上述分析过程，可见抓住“当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统”是实现“自动控制”这一纲领性条件，纲举而目张，各个问题可迎刃而解.同时也必须承认，正确解答本题对学生提出了较高的要求：要在考场上有限的时间内阅读理解题意，理顺数量关系，抓住纲领性条件，周密推理，正确演算.它要求学生有基础知识的谙熟，阅读理解的深刻，遇难不慌的从容，是对学生心理、知识和能力的综合考查.

知识点并不艰深，综合能力要求较高，这种有较好区分度的试题才不会把物理教学引向繁、难、偏、怪的方向，是值得学习和研究的.endprint