一题多解，拓展科学思维能力
用多种方法解答同一道物理题，不仅能使学生更牢固地掌握和运用所学基础知识，而且，还可以帮助学生，从不同角度不同层次地理解物理相关知识，提升灵活运用物理规律以及数学知识解决物理问题的能力，大大提升学生的物理核心素养的科学思维能力。尤其在中考备考前，对习题的思维拓展训练是非常重要的。下面就一道典型的电学热学综合的中考物理题目的6种解法，说明“一题多解”可提升初中生的物理科学思维能力。
例1生活中的电热淋浴器分为储水式和无水箱式两种。储水式淋浴器要用较长时间把水箱中的水加热，待水温度达到要求后用水箱中的热水淋浴。无水箱式淋浴器使冷水流过电热器就达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。请你通过计算说明，家庭中不宜使用无水箱式电热淋浴器。冷水温度18℃，淋浴所需热水温度38℃，淋浴所需热水流量4×10-3m3/min，水的比热容4.2×103J/（kg·℃），家庭照明电路允许通过的最大电流约为5A。
解 析
例题主要考查学生对热量的计算、电功率的计算、密度公式的应用和安全用电原则等考点的理解，考查知识点较多；专题类型为计算题、应用题、信息给予题。解题关键是知道水吸收的热量等于电流所做的功。
相关考点：
考点1. 热量的计算
（1）计算公式：
①物体经某一过程温度变化为Δt，它吸收（或放出）热量。Q表示热量（J），
Q=cmΔt0
Q吸=cm（t-t0） Q放=cm（t0-t）（t0是初温、t是末温、c是比热容）。
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：
Q放=mq（固体），Q放=Vq（气体）。
（2）单位：热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳。
考点2：电功率的计算
电功率的计算公式：
（1）定义式：P=W/t
（2）常用公式：P=W/t=UIt/t=UI，即P=UI
（3）串联电路的总功率P=P1+P2，电功率的分配跟电阻成正比。
（4）并联电路的总功率P= P1+P2，电功率的分配跟电阻成反比。
考点3.密度公式的应用
利用m=ρV求质量；利用V=m/ρ求体积；理解密度公式。
解法一：（从电流的角度考虑）
m=ρV=1000kg/m3×4×10-3m3/60=6.67×10-2kg，
Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×6.67×10-2kg×（38℃-18℃）=5602.8J
，
。
因为25.5A＞5A，所以不宜使用无水箱式电热淋浴器。
点 评
从电流的角度考虑。由题意可知，已知热水的流量，可求出热水的质量，根据Q=cmΔt可求热量；根据P=W /t可求得电热淋浴器消耗的功率；根据公式I=P/U可求出所需的电流；与允许通过的最大电流相比较，从而判断是否符合要求。
解法二：（从功率方面考虑）
质量m=ρV=1000kg/m3×4×10-3m3=4kg，
功W=Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×4kg×（38℃-18℃）=33600J，
功率
，
家庭电路最大功率P1=UI=220V×10A=2200W。
5600W＞2200W，所以不宜使用。
点 评
从功率方面考虑。根据公式Q=cmΔt先计算水吸收的热量，水吸收的热量等于1min内电流所做的功，进一步求出无水箱式电热淋浴器的功率，再通过公式P=UI求出家庭中的最大功率，二者进行比较，从而判断是否符合要求。
解法三：（从水的质量方面考虑 ）
Q＝W＝UIt＝220V×5A×60s=6.6×104J，
设这些热量能把质量为m的水从16℃加热到38℃，则有Q＝cm（t2-t1）。
，
m′＝ρ水v＝1.0×103kg/m3×4×10-3m3＝4kg，
m＜ m′，因此不宜使用无水箱式电热淋浴器。
点 评
从水的质量方面考虑。先计算出家庭电路在满负荷情况下，电热器最多能将16℃的水加热到18℃加热到38℃的质量，再计算出电热淋浴器正常工作时每分钟所需热水的质量，二者进行比较，从而判断是否符合要求。
解法四：（从热量方面考虑 ）
Q1=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×4kg×（38℃-18℃）=33600J，
Q2＝W＝UIt＝220V×5A×60s＝6.6×104J。
Q2＜Q1，不宜使用无水箱式电热淋浴器。
点 评
从热量方面考虑。先计算出电热淋浴器每分钟烧水所需的热量，再计算出电热器通过的最大电流时，每分钟放出的热量，二者进行比较，从而判断是否符合要求。
解法五：（从水温方面考虑 ）
m=ρV=1000kg/m3×4×10-3m3=4kg，
Q＝W＝UIt＝220V×5A×60s＝6.6×104J。
能使4kg水的温度从18℃升高到的温度
。
通过比较：t2＝21.8℃＜38℃，因此家庭电路中不宜使用无水箱式电热淋浴器。
点 评
从水温方面考虑。先计算出电热器通过最大电流时，电热器每分钟放出的热量能使4kg水的温度从18℃升高到的温度，再与电热淋浴器所需水温进行比较，从而判断是否符合要求。
解法六：（从水的流量方面考虑 ）
Q＝W＝UIt＝220V×5A×60s＝6.6×104J，
=0 .79kg
电热淋浴器每分钟流量
。
通过比较：V=7.9×10-4m3/min＜4×10-3m3/min，因此家庭电路中不宜使用无水箱式电热淋浴器。
从这一道中考物理题的6个解答过程中可看出，用多种方法解答同一道物理题，不仅能使学生更牢固地掌握和运用所学基础知识，而且通过一题多解，分析比较寻找解题的最佳途径和方法，能拓展学生的科学思维边界，快速提升学生的物理核心素养的科学思维能力。“一题多解”对巩固知识，增强解题能力，提高学习效益有积极作用。