关注中考命题的新亮点

                   ——半导体相关命题的赏析与启迪

江苏省扬州市新华中学李卫平  225009

半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻；在自动测量、自动控制中发挥着重要的作用。将半导体作为可变电阻与其它部分的知识相结合命题前景十分广阔，备受重考命题专家的青睐，在近两年全国各地的重考题中也已多次出现这类考题，已成为中考题题中一个新的亮点。笔者想通过对两例考题的赏析来探讨对于这类考题的相关复习的策略。

1、原题

考题1、（2006年太原市）为防止湿手扳开关造成触电事故，小宁同学为家中的灯暖型浴霸（冬季家庭洗浴时取暖用的电器）设计了一个温度自动控制装置，如图（甲）所示．其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R₁随温度变化的曲线如图(乙）所示．已知继电器线圈电阻R₂为20Ω，电源的压U₀恒为12V．浴霸共安装有4只标有"220V 250W"的灯泡，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁铁被释放，浴霸电路闭合．求：

(1)浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流．

(2）若将此装置安放在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围？

解析：通过浴霸的总电流

当线圈中的电流为 时，热敏电阻阻值为

此时室温

当线圈中电流为 时，热敏电阻阻值

此时室温

所以，浴室内温度可控制在

考题2、（2006年泰安市非课改区） 某校物理兴趣小组在课外实践活动中，制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图中的虚线框所示，它主要有四部分构成：踏板和压力杠杆ABO，定值电阻R₀，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示质量大小的仪表V（实质是电压表）。其中AB：BO=4：1，且已知压力传感器R的电阻与所受压力Ｆ变化的关系如下表所示。（g取10N/kg）

设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，电源电压恒为6V。

（1）踏板空载时，电压表的示数如右图所示，求定值电阻R₀的大小。

（2）当在踏板上放置50kg的物体时，电压表的示数是多大？

解析：电子秤空载时，压力传感器受到的压力为0，由图像可知，此时压力传感器的电阻为300Ω，由电压表可知此时电阻R₀两端的电压U₁=1V-，所以，压力传感器两端的电压U₂=U- U₁=6V-1V=5V-；此时电路中的电流I₁= = = A， R₀= = =60Ω

（2）当踏板上放置50kg的物体时，踏板受到F₁=G=mg=50kg×10N/kg=500N，由杠杆平衡条件F₂·OA＝F₁·OB得，压杆受到传感器的支持力F₂= F₁·=500N× =100N，所以，压力传感器受到的压力为100N

由图像可知此时压力传感器的电阻为240Ω，此时电路中的电流I^/== =0.02A，电压表的示数为U^/= I^/ R₀=0.02A×60Ω=1.2V、

2、赏析

赏析以上两道试题，笔者觉得此类试题主要有三个特点

特点之一：体现了对学生能力的考查。主要有(1)对电路的分析、设计等综合能力的考查(2)对图象的识别，表格数据的分析，运用数学知识灵活地解决物理问题的能力的考查。(3)对电学、热学和力学的基本运算能力的考查。

特点之二：内容与日常生活、科学技术的联系密切。如浴霸的温度控制、有关压力传感器的问题。题型的科技含量较高，体现了从物理走向生活、社会、科学技术的新理念，使学生感受到物理知识在生活、社会发展和科学技术中的重要作用，有利于培养学生的科学素养。

特点之三：综合性强。试题考查的知识点覆盖面较大但内容源于课本，能在课本中找到雏形（如汽车上的油量表、杠杆、电磁继电器电路等）在课本原题的基础上融入了创新思维将力学、电学和热学知识有机的综合，构思巧妙，过渡自然，试题的区分度较高。

3、启迪

虽然半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，但半导体最主要的特点是它的导电性能很容易由外界条件所控制。如：改变半导体的温度，使半导体受到光照，改变半导体材料所受到的压力以及在半导体中加入其他微量的杂质都可以使半导体的导电性能发生显著的变化，而这种性能使导体和绝缘体所不具备的。半导体在外界条件变化时相当于一个变阻器，所以它可以作为光敏、热敏、压敏的元件广泛应用于自动控制电路中，因此，与半导体相关的试题命题前景广阔。试题的综合性强，具有纯电阻电路的题型所不具备的特点，可以较好地考查学生灵活应用知识解决实际问题地能力。

4、对策

针对近年来试题在多综合、大容量、重创新方面的力度加大；并常常将书本的基本实验（包括演示、学生探究以及小实验）加以改造和创新的特点，所以复习中不能以背实验的方法以不变应万变。而应当在抓基础，扣书本的同时要求学生扎实掌握；实验仪器的正确使用，原理的理解，数据的正确分析和处理。注意知识点的纵横联系，引导学生关注生活中与物理有关的现象、关注社会热点、关注科学技术的发展，这样可以提高学生对知识的领悟、迁移和应用的能力，也体现了新课程标准的要求，是提高复习效率的有效途径。