聚焦物理核心素养 考查基本工具使用 ——兼评

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摘要：1 问题的提出 图1 某家用电子式电能表的表盘 2019年甘肃省武威市物理中考试题的第12题是一道考查电能表的读数及消耗电能和电功率的有关填空式计算题，是一道考查学生利用基本测量

1 问题的提出

图1 某家用电子式电能表的表盘

2019年甘肃省武威市物理中考试题的第12题是一道考查电能表的读数及消耗电能和电功率的有关填空式计算题，是一道考查学生利用基本测量工具解决实际问题的好题目。这类试题通过引导学生阅读仪器仪表说明书，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。这类题目可以给学生在实际生活中展现自我的机会，使学生获得成就感，并产生进一步学习的兴趣。

题目：图1是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电____kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3 min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h，它的实际电功率是____W。

2 电能表的相关知识

2.1 电能表的作用

电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的专用测量工具。苏科版教材在9年级下册第15章的第1节引入“电能表”的目的有2个：

(1)电子式电能表的技术参数在“读一读”栏目中呈现，是为了培养学生的自学能力。物理教学要求我们在全面提高学生学习水平的同时，更加强调学生的自主学习，即要求学生学会学习，在学习中发挥学生的主体能动性，积极主动地去掌握知识，该栏目的设计与物理学科核心素养的培养目标是一致的。

(2)“电能表”是为引入“电功”服务的，电能表示数变化，说明电流做了功。学生都有这样的生活经验:用电器工作一段时间，电能表的示数会发生变化，表明用电器消耗了电能，使学生形成用能量转化的观点分析问题的意识，真正领会到做功的过程总是伴随着能量转化。

2.2 电能表的分类

在家庭电路中，电能表有2种类型：一种是如图2所示的电子式电能表，一种是如图3所示的感应式电能表。

图2 电子式电能表

图3 感应式电能表

2.3 电能表的技术参数

比较2种电能表的参数可以发现，2种电能表的电压、频率、单位均相同。

下面笔者以电子式电能表为例来说明电能表的技术参数所表示的意义。

如图2所示的电子式电能表，其主要技术参数的含义如下：

(1)额定电压220 V：表示该电能表长时间正常工作时的最佳电压为220 V，该电能表应该在220 V的电路中使用。

(2)电流规格5(20) A：括号外的电流值“5 A”表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值；括号内的电流值“20 A”是电能表能够满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值。

(3)频率50 Hz：表示所接家庭电路的交变电流频率为50 Hz。

(4)电能表常数：衡量电能表是否正常工作的重要参数。该电能表中的3 200 imp/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h电能，电能表指示灯闪烁的次数是3 200 次。

感应式电能表如图3所示，其电能表常数1 440 r/(kW·h)表示的含义是：电路中每消耗1 kW·h电能，电能表的转盘转动的圈数是1 440圈。

2.4 电能表的单位

2种电能表的表盘上都标有kW·h的字样，这是指电能表所用单位是kW·h。教材通过“信息快递”栏目指出了电能表示数的单位是千瓦时(kW·h)，俗称“度”。它与国际单位制中能量的单位焦耳(J)的关系是：1度=1 kW·h=3.6×106J。这个换算关系不仅说明电能的单位与机械能的单位相同，还蕴涵着自然界不同形式能量的等价性与相互转化的可能性。

2.5 电能表的读数方法

电能表的读数虽然比较简单，但它是学生必需掌握的生活技能之一。电能表上有相应的示数框(示数框上最后一位红色框内的数字代表小数)，2种电能表的示数都是由几位整数和一位小数组成。

在利用电能表测量用户消耗电能的多少时，如果测量用户消耗电能较多，通常用电能表前后两次的读数差表示该用户在这段时间内消耗的电能；在测量用户消耗电能较少时，则采用一定时间内计数的方法，根据电能表常数及电子式电能表指示灯闪烁的次数(或者是感应式电能表转盘转过圈数)进行计算。

3 甘肃省武威市物理中考试题第12题深度剖析

3.1 试题特点

试题注重基本仪器的使用与读数。基本仪器的使用类试题主要考查仪器的构造、原理、操作技能、读数方法等。这类题型主要以填空、选择为主。目前的考查趋势已由单纯考查变为综合考查，如该题除考查了电能表的读数外，还考查了如何运用电能表和秒表测算用电器的电功率。

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