物理綜合應用題解題策略

原題再現(xiàn)

例（2023·江蘇·常州）2022年卡塔爾世界杯足球賽，球場草坪所用的自動灌溉工程得到了中國技術團隊的支持。球場草坪種植的黑麥草，適合在濕度為 50% 的土壤中生長。

（一）灌溉技術

（1）傳統(tǒng)灌溉采用如圖1所示的噴灑技術，這會導致草葉灼傷，原因是：水噴灑在草葉上，如圖2所示，透過水珠可見葉面正立、放大的___________ （選填“虛\"或“實”）像，水珠作為 ___________透鏡，對陽光有___________ 作用。

（2）技術團隊選擇如圖3所示的地下滲透灌溉新技術，該技術既可避免草葉灼傷，又可節(jié)水，節(jié)水的原因是：______________________ 。

（二）電阻測量

自動灌溉系統(tǒng)需要濕敏電阻 R_x ，小明把 R_x 放入濕度為 50% 的土壤內，設計如圖4所示的電路，測量 R_x 的阻值。

（3）圖中有一根導線連接錯誤，請在這根導線上打“ Φ^：×Φ ”，并以筆畫線重新連接該導線。

（4）閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑片P移到___________ （選填“A\"或“B\"）端。

（5）閉合開關S，移動滑片P，測得多組數據如下表所示。實驗 ② 的數據如圖5所示，電壓表示數為___________ V，電流表示數為___________ A，根據實驗 ①②③ 的數據可得：濕度為 50% 的土攘內 R_x 的阻值為 Ω 。

（三）裝置設計

（6濕敏電阻 R_x 的阻值隨所在土壤濕度變化的圖像如圖6所示。已知：蓄電池電壓恒為6V;電磁繼電器線圈電流大于0.2A時銜鐵被吸下，小于0.2A時銜鐵被彈回，線圈電阻不計；電動機的額定電壓為 220V 。請以筆畫線代替導線完成圖7所示的電路連接，要求：閉合開關S，當土壤濕度低于 50% 時，電動機轉動送水；當土壤濕度高于50% 時，電動機不轉停止送水。

（7）定值電阻 R₀ 的阻值為 Ω。

（8）生物學家正在培育新品黑麥草，能在濕度低于 50% 的土壤中生長，一旦成功，電路中的電阻 R₀ 應換用阻值更___________ 的定值電阻。

破解策略

1.深人理解題意，提煉關鍵信息

綜合應用題往往信息量大，需要仔細閱讀題目，提取關鍵物理量、狀態(tài)變化及已知條件。可以通過畫草圖、列方程等方式幫助理解。

2.建立物理模型，連接知識點

根據題目描述，快速構建相應的物理模型，將實際問題轉化為熟悉的物理模型，便于應用所學知識。本題涉及光學、熱學、電學和電磁學等相關知識，前4問可用物理模型對應的知識點來解決，具體分析過程如下。

（1）小水滴接近圓形，所以其相當于一個焦距很小的凸透鏡，透過水珠可見葉面正立、放大的虛像，凸透鏡對光有會聚作用。

（2）題中采用“地下滲透”灌溉新技術，該技術既可避免草葉灼傷，又可節(jié)水，聯(lián)系影響蒸發(fā)快慢的因素一—液體溫度、液體表面積和液體表面空氣流速，可知節(jié)水的主要原因是通過減小水的表面積和表面空氣流速來減少水的蒸發(fā)。

（3）電壓表應與濕敏電阻并聯(lián)接人電路，如圖8。

（4）為了保護電路，閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處，即B端。

3.靈活運用公式，注意單位換算

在解題過程中，要根據實際情況選擇合適的公式，并注意單位的一致性和必要的換算，避免計算錯誤導致的失分。本題需要利用串聯(lián)電路歐姆定律、電磁繼電器原理及應用來進行計算。

4.檢查與驗證，確保答案合理

完成計算后，務必對結果進行合理性檢查，比如檢查是否符合物理定律、是否符合常識等。必要時，可通過反向計算或估算來驗證答案。此題第5＼～8問將電磁繼電器電路分為控制電路和工作電路分別來分析。先分析控制電路，了解電磁繼電器觸發(fā)條件；再分析工作電路，明確電磁繼電器如何影響電路狀態(tài)。需要確定控制電路元件的連接及觸發(fā)條件來分析工作電路電流、電壓變化，利用物理公式來求解，具體解題過程如下。

（5）電壓表接入電路的是小量程，分度值為0.1V，示數為 1.8V O電流表接人電路的是小量程，分度值為0.02A，示數為 0.2A

（6）由圖像可知，濕度越大時，濕敏電阻 R_x 的阻值越小，控制電路的電流越大，電磁鐵的磁性越強。電磁鐵磁性增大到設定值時，銜鐵被吸合，電動機不轉停止送水。反之電動機轉動送水，濕敏電阻 R_x 與定值電阻 R₀ 串聯(lián)，電磁繼電器相當于開關，應控制火線，據此連接電路，如圖9。

（7）銜鐵被吸下時電路總電阻：

由于串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，因此定值電阻 R₀=R-R_x=30Ω- 1 ）Ω=20Ω 。

（8）生物學家正在培育新品黑麥草，能在濕度低于 50% 的土壤中生長，則濕敏電阻的阻值變大，由于通過控制電路的電流不變，根據歐姆定律可知電路總電阻不變，根據串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知需減小定值電阻的阻值。

答案：（1）虛凸會聚（2）減少水的蒸發(fā)（3）如圖8（4）B（5）1.80.2 10（6）如圖9（7）20（8）小

日積月累

順利解答物理綜合應用題需要在平時的學習中做到以下3點，

1.分類練習，逐個擊破。將綜合應用題按知識點分類，如力學、熱學、光學、電學等，逐一進行專項練習。通過大量練習，熟悉各類題型的解題思路和技巧。2.模擬練習，提升應試能力。以實戰(zhàn)狀態(tài)練習歷年真題和模擬題，這不僅能提高解題速度，還能培養(yǎng)考試時的心理素質和時間管理能力。3.錯題整理，查漏補缺。建立錯題本，記錄每次練習或考試中出錯的題目，并分析錯誤原因。定期回顧，確保同樣的錯誤不再犯第二次。

（作者單位：省實驗學校）