中學(xué)物理開放型電學(xué)問題的求解

開放型問題是指題目所給條件不確定、解題方法有多種、問題答案不唯一的一類創(chuàng)新型問題。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象為研究對(duì)象的自然科學(xué)，因此物理中的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等分支都存在大量的開放型試題，求解這類試題需要同學(xué)們既牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)，又具備極強(qiáng)的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。下面僅以兩道電學(xué)中開放型試題為例，探究求解物理開放型試題的思路方法，以供同學(xué)們參考。

例1 如圖l所示，R1=50 Ω、R2=30 Ω的兩個(gè)電阻串聯(lián)在閉合電路中，請(qǐng)你任意補(bǔ)充一個(gè)條件，提出問題，然后解答。（至少選擇兩種解法，且每次補(bǔ)充不同類型的條件，提出不同的問題）

分析：本題條件開放，在補(bǔ)充條件時(shí)要注意便于計(jì)算。可以提出的問題多種多樣，比如假設(shè)電源電壓為20 V，電源內(nèi)阻為5 Ω，求電路中的電流，求R1或R2兩端的電壓，求R1、R2的功率或電路消耗的總功率等;再如假設(shè)電阻Ri兩端的電壓為5V，求電路中的電流，求R2兩端的電壓，求路端電壓，求電阻R1、R2消耗的功率等;又如假設(shè)電阻R1消耗的功率為5W，求電阻R2消耗的功率，求電路中的電流，求路端電壓等。

注意：若第一次補(bǔ)充電源為條件，則第二次就不要再補(bǔ)充電源了，否則就是同類型條件。

點(diǎn)評(píng)：這是一道要求補(bǔ)充條件的開放型試題，解題時(shí)要善于捕捉題目中的已知信息進(jìn)行分析，通過補(bǔ)充一定的條件就能解答，補(bǔ)充提出的條件只要合理即可。

例2小明想測(cè)量一段電爐絲的阻值，在實(shí)驗(yàn)室中找到了一個(gè)電動(dòng)勢(shì)未知的學(xué)生電源（內(nèi)阻不計(jì)）、一個(gè)量程合適的電壓表、一個(gè)最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器、一個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干，請(qǐng)你利用現(xiàn)有這些器材，幫小明設(shè)計(jì)一個(gè)不移動(dòng)電壓表就能測(cè)出這段電爐絲阻值的電路，畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖。

分析：利用現(xiàn)有器材測(cè)電爐絲阻值，并保證在實(shí)驗(yàn)過程中不移動(dòng)電壓表是題目的具體要求，具有開放性，同學(xué)們可以采用多種設(shè)計(jì)思路完成測(cè)量。

點(diǎn)評(píng)：本題是一道以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為背景的過程開放型試題，其設(shè)計(jì)方法有多種，在理解物理規(guī)律及原理的前提下，結(jié)合題目中給出的實(shí)驗(yàn)器材等有價(jià)值的信息即可順利解答。這類試題主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述等能力。

作者單位：江蘇省興化市陳堡初級(jí)中學(xué)