在高考数学中,热学估算题是必考的题型之一,分值为7至8分。通常设置3个小问题,第1、2小问属基础题型,难度不大,第3小问难度稍大。从近几年阅卷结果来看,热学估算题的得分率很低。经剖析,得分低的诱因不仅题干信息阅读量大、隐含条件不易挖掘、考生没有分配好答题时间等外,还存在题目综合性强、电学估算公式繁杂的诱因。正由于这般,好多考生对热学估算题是没有胆气的。事实上,上述障碍常常都是“纸老虎”,只要考生在备考时多注意归纳总结,一定能找到破解的方式,笔者为考生介绍一种轻松解题的好方式。
在高中数学热学的主干知识中,有4个重要的数学量:电压、电压、电阻和电功率。在纯内阻电路中,电压、电压和内阻两者之间的关系满足欧姆定理,考生只要谨记欧姆定理的表达式,晓得其中两个数学量,就可以求出第三个化学量。电功率P是描述电压做功快慢的数学量,等于电流U除以电压I。
电压I、电压U、电阻R和电功率P四个化学量中任意已知两个数学量物理电学计算题带答案,就可以导入另外两个未知化学量相对应的估算多项式。诸如:1.已知I和U,求解R和P时,对应的多项式是R=U/I和P=U×I;2.已知I和R,求解U和P时,对应的多项式是U=I×R和P=i2×R;3.已知I和P,求解U和R时,对应的多项式是U=P/I和R=P/i2;4.已知U和R,求解I和P时,对应的多项式是I=U/R和P=U2/R;5.已知U和P,求解I和R时,对应的多项式是I=P/U和R=U2/P;6.已知R和P,求解I和U时,对应的多项式是I=U/R和U=P/I。综上,可以简单地归纳为“知二求二”原则,解题时认真审题,获得两个数学量的信息,即可快速对应化学多项式轻松求解剩余两个数学量,以下边两个题为例。
【例1】(2021年四川省高考第25题8分)交通安全要求广大司机“开车不抽烟,饮酒不驾车”,醉酒驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检查仪,其电路原理如图甲所示。电源电流为12V;R1是气敏阻值,其电阻随呼气酒精含量K的变化关系,如图乙所示,R2为滑动变阻器。检查前对测量仪进行“调零”;即调节滑动变阻器使电压表的示数为0.1A,调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如右图:
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的电阻;
(2)测量前R2工作10s消耗的电能;
(3)对某司机进行检查时,电压表示数为0.16A,根据信息窗资料,通过估算判定该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
【解题思路】(1)按照“知二求二”原则,要求R2接入电路的电阻,必须要求流过R2的电压、R2两端的电流、R2的电功率这3个化学量中要晓得其中2个。依照电路图,R2与R1串联,流过它们的电压大小相等,均为0.1A;按照题设条件,总电流为12V,可以估算出电路中的总内阻R=12V/0.1A=120Ω,按照图乙,未进行酒精检查时R1=100Ω,可估算出R2=R-R1=20Ω。
(2)要求R2工作10s消耗的电能,需先求出R2的电功率,按照“知二求二”原则,应先求出电流、电流、电阻其中的2个,而第(1)问早已求出电压和内阻。
(3)依据信息窗所给信息,判定司机属于哪一种驾驶行为的根据是看他的血液酒精含量,因而这个问题又转化为要找到此时对应的R2的值,解题思路又回到第(1)问的方式。
【例2】(2022年四川省高考第25题8分)如图所示,电源电流恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断掉时,电压表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电压表的示数为0.5A。求:
(1)电源电流;
(2)R2的电阻;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电压通过R2做的功。
解题思路:(1)按照题意,当S闭合,S1断掉时,电源电流等于R1两端的电流,按照“知二求二”原则,需晓得流过R1的电压、R1的电阻、R1消耗的电功率其中的两个,由题设条件,流过R1的电压和R1的电阻已知,即可求解。
(2)当S、S1都闭合时物理电学计算题带答案,R1和R2并联在电路中,两端电流等于电源电流,要求R2的电阻,按照“知二求二”原则,只需再求出流过R2的电压或R2的电功率一个量即可,按照电压关系,流过R2的电压I2=I-I1。
(3)要求S、S1都闭合时,通电1min电压通过R2做的功,需先求出R2的电功率,按照“知二求二”原则,需先求出R2两端的电流、流过R2的电压或R2的电阻,晓得其一即可,依据第(1)(2)问,电流和电压已知。
通过前面两题的剖析,考生应当可以感遭到,热学题有好多的推论公式,但只要捉住其中最核心的两个,按照“知二求二”原则,按照题设条件进行剖析,能够很快找到解题思路,轻松拿分了。