歐姆定律特點(diǎn)范文
時(shí)間:2023-07-21 17:38:30
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫好一篇?dú)W姆定律特點(diǎn),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
【關(guān)鍵詞】歐姆定律 應(yīng)用 初中科學(xué) 教學(xué)策略 探索
“歐姆定律及其應(yīng)用”的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解歐姆定律,并應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;能根據(jù)歐姆定律及其電路的特點(diǎn),更深刻理解串、并聯(lián)電路的特點(diǎn);通過計(jì)算,學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约胺治鰡栴}、概括問題、解決問題的能力,并養(yǎng)成學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣。通過實(shí)驗(yàn)探究等學(xué)習(xí)方法,激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及認(rèn)真謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
近幾年,中考對(duì)“歐姆定律及其應(yīng)用”的考查非常多,歸納一下,主要是從這么幾方面進(jìn)行考查的。
1、以歐姆定律為基礎(chǔ),結(jié)合串、并聯(lián)電路的電壓、電流、電阻特點(diǎn),解決一些簡(jiǎn)單的計(jì)算。
例1、如圖3所示, ,A的示數(shù)為2.5A,V的示數(shù)為6V;若R1,R2串聯(lián)在同一電源上,通過R1的電流為0.6A,求R1和R2的電阻值。
圖3
解析:此題考查了學(xué)生對(duì)并聯(lián)電路特點(diǎn)的掌握和對(duì)歐姆定律公式的理解。在解物理題中,數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用很重要。本題可先根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),找出R1、R2和總電阻的關(guān)系。
2、結(jié)合伏安法測(cè)電阻的相關(guān)知識(shí),更深刻的理解歐姆定律的生成,強(qiáng)化電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的考查。
例2、給出下列器材:電流表(0~0.6A,0~3A)一只,電壓表(0~3V,0~15V)一只,滑動(dòng)變阻器(0~10 )一只,電源(4V)一個(gè),待測(cè)電阻的小燈泡(額定電壓2.5V,電阻約10 )一個(gè),開關(guān)一只,導(dǎo)線若干,要求用伏安法測(cè)定正常發(fā)光時(shí)小燈泡燈絲的電阻,測(cè)量時(shí),兩表的指針要求偏過表面刻度的中線。
(1)畫出電路圖;
(2)電流表的量程選 ,電壓表的量程選 ;
(3)下列必要的實(shí)驗(yàn)步驟中,合理順序是 。
A. 閉合開關(guān) B. 將測(cè)出的數(shù)據(jù)填入表格中
C. 計(jì)算被測(cè)小燈泡的燈絲電阻 D. 讀出電壓表,電流表的數(shù)值
E. 斷開開關(guān) F. 將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大
G. 對(duì)照電路圖連好電路 H. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為2.5V
解析:歐姆定律的得出是根據(jù)伏安法測(cè)電阻的電路圖來(lái)進(jìn)行探究的,而伏安法測(cè)電阻同時(shí)也是歐姆定律的一個(gè)應(yīng)用。所以伏安法測(cè)電阻與歐姆定律的應(yīng)用其實(shí)是相輔相成的。對(duì)伏安法測(cè)電阻的相關(guān)知識(shí)的考查,其實(shí)更能幫助學(xué)生理解歐姆定律的生成。并且通過自己畫電路圖的過程,考查了學(xué)生對(duì)電路連接的作圖能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3、應(yīng)用“歐姆定律”判斷電路中各電表的示數(shù)變化
例3、如圖1所示,電源電壓保持不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P由左端向右移到中點(diǎn)的過程中,下列判斷正確的是( )
A. 電壓表和電壓表A1,A2和示數(shù)變大
B. 電流表A1示數(shù)變大,電流表A2和電壓表示數(shù)不變
C. 電流表A2示數(shù)變大,電流表A1,電壓表示數(shù)不變
D. 條件不足,無(wú)法判斷
解析:本題考查了利用歐姆定中電壓、電流、電阻的關(guān)系來(lái)判斷電流表、電壓表示數(shù)變化的同時(shí),也考查了學(xué)生對(duì)復(fù)雜電路的判斷能力,電表測(cè)哪個(gè)用電器的電壓,測(cè)通過哪個(gè)用電器的電流等。R1和R2是并聯(lián)關(guān)系, 測(cè)電源電壓; 測(cè)干路電流, 測(cè)R2的電流。
答案: B
4、通過解方程的方法結(jié)合歐姆定律,解決由于電阻變化而引起電壓、電流變化的題。
例4、 如圖2所示,變阻器R0的滑片P在移動(dòng)過程中電壓表的示數(shù)變化范圍是0~4V,電流表的示數(shù)變化范圍是1A~0.5A,求電阻器R的阻值、變阻器R0的最大阻值和電源電壓U。
圖2
解析:在電路中由于電阻發(fā)生變化引起的電流、電壓變化的題,如不能直接用歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點(diǎn)直接求解,可考慮用方程解題。在設(shè)未知數(shù)時(shí),盡量設(shè)電源電壓、定值電阻等電路中不會(huì)變化的量。首先分析一下電路圖,弄清電流表測(cè)量對(duì)象,同時(shí)可看出電壓表示數(shù)為0V時(shí),電流表示數(shù)最大為1A,電壓表示數(shù)為4V時(shí),電流表示數(shù)最小為0.5A。但根據(jù)已知,用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)能直接求出的量只有R0的最大電阻值,別的再無(wú)法直接求出,因此這里必須要列方程來(lái)解。
5、“歐姆定律”和生活實(shí)際的結(jié)合,提高學(xué)生觀察生活的能力和解決實(shí)際問題的能力。
例5、下圖是新型節(jié)能應(yīng)急臺(tái)燈電路示意圖,臺(tái)燈充好電后,使用時(shí)可通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度,假定電源電壓、燈泡電阻不變,則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖象是( )
解析:燈L和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電源電壓U、燈泡電阻 不變。當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻變大,即電路中的總電阻變大,由 知,電路中的電流I會(huì)變小,則燈泡兩端電壓 也會(huì)變小。
答案:選C。
結(jié)論:授之以魚不如授之以漁,以上總結(jié)的題目類型可能并不完全,但只要學(xué)生能掌握并真正理解歐姆定律的內(nèi)涵,就能很好的應(yīng)用它來(lái)解決生活實(shí)際中真正出現(xiàn)的問題,把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐才是學(xué)習(xí)的真正目的。
參考文獻(xiàn)
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篇2
【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】 1004―0463(2015) 02―0122―01
在做初中電阻測(cè)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者沒有按慣例給學(xué)生準(zhǔn)備好分組實(shí)驗(yàn)的器材,而是提前幾天布置任務(wù),讓學(xué)生先分組討論測(cè)電阻的方法,并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖及確定所需實(shí)驗(yàn)器材及規(guī)格。在實(shí)驗(yàn)室具體操作時(shí),根據(jù)需要向?qū)嶒?yàn)員索取所需器材,變被動(dòng)測(cè)定實(shí)驗(yàn)為主動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)。這里筆者將學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)后交流的實(shí)驗(yàn)方法分類整理如下。
思路一:伏安法測(cè)電阻
如圖1所示,分別用電壓表V和電流表A測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端電壓和通過的電流,利用歐姆定律得Rx=■。
思路二:安阻法測(cè)電阻
由于缺少了電壓表,因此,設(shè)計(jì)的電路必須滿足待測(cè)電阻兩端和已知電阻兩端的電壓間有等量關(guān)系??刹捎脙煞N思路:1.利用并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等的特點(diǎn)。2.利用同一電源的電壓始終保持不變的特點(diǎn)。
方法一:如圖2所示,閉合開關(guān)S后,先讀出通過已知電阻R的電流I1,再將電流表改接到待測(cè)電阻Rx支路,讀出通過Rx的電流I2,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律得I1R=I2Rx,即Rx=■。
方法二:如圖3所示,只閉合S1,讀出電流表讀數(shù)I1.后閉合S1和S2,讀出電流表的讀數(shù)I2,根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得I1R0=(I2-I1)Rx,即Rx=■。
方法三:如圖4所示,將單刀雙擲開關(guān)S打到1,讀出電流表的讀數(shù)為I1,然后將開關(guān)S打到2,讀出電流表讀數(shù)為I2,根據(jù)電源電壓不變的特點(diǎn)和歐姆定律得I1R=I2Rx,即Rx=■。
思路三:伏阻法測(cè)電阻
由于缺少了電流表,同樣設(shè)計(jì)的電路必須滿足通過待測(cè)電阻的電流和已知阻值中的電流間有等量關(guān)系,即把定值電阻和待測(cè)電阻串聯(lián)起來(lái)。
方法一:如圖5所示,Rx為待測(cè)電阻,閉合S,記下電壓表讀數(shù)U1,再將電壓表改接在Rx兩端(虛線表示),記下電壓表讀數(shù)U2,據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得■=■,即Rx=■。
方法二:如圖6所示,閉合S,記下電壓表示數(shù)U1,再將電壓表改接在電源兩端(虛線表示),記下電壓表讀數(shù)U2,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得■=■,即Rx=■。
方法三:如圖7所示,閉合S1,斷開S2,記下電壓表示數(shù)U1;閉合S1、S2,再記下電壓表示數(shù)U2(等于電源電壓)。根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得■=■,即Rx=■。
思路四:等效替代法測(cè)電阻(電阻箱法測(cè)電阻)
方法一:安阻箱法
1. 如圖8所示,利用電阻箱的阻值能夠調(diào)節(jié)且能讀出數(shù)值的優(yōu)點(diǎn),先閉合開關(guān)S1,讀出電流表示數(shù)I,然后斷開S1閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表示數(shù)仍為I,則待測(cè)電阻阻值和電阻箱阻值相等,即Rx=R0。
2. 為了較精確地測(cè)出待測(cè)電阻Rx的電阻,可設(shè)計(jì)圖9所示的電路。
Ⅰ.將開關(guān)擲向a,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置,使A表的指針指到表盤上某一適當(dāng)位置;讀出電路穩(wěn)定后A表的示數(shù)(記為I1)。
Ⅱ.將開關(guān)擲向b,保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,使A表的示數(shù)仍然為I1,即Rx=R0。
方法二:伏阻箱法
為了較精確地測(cè)出待測(cè)電阻Rx的電阻,可設(shè)計(jì)圖10所示的電路。
篇3
關(guān)鍵詞:初中物理 復(fù)習(xí)
九年級(jí)已經(jīng)進(jìn)入期末大復(fù)習(xí)階段,為了能打勝這場(chǎng)中考戰(zhàn),進(jìn)行有效的復(fù)習(xí),是提升成績(jī)的關(guān)鍵。我就九年級(jí)物理總復(fù)習(xí)談一些看法和做法。
一、復(fù)習(xí)課的現(xiàn)狀和困惑
有人說,“做中國(guó)的學(xué)生容易”,當(dāng)然這話有一定的片面性,中國(guó)的學(xué)生自然有中國(guó)學(xué)生的辛苦和壓力,但是“在課堂上的中國(guó)學(xué)生”大多是容易和輕松的,因?yàn)檎谜n都是老師在喋喋不休的講,學(xué)生只需打著瞌睡去聽就好了。結(jié)果,老師的課是越講越熟練,學(xué)生到學(xué)的不怎么樣。我們經(jīng)常遇到這種情況,只要一說上復(fù)習(xí)課,學(xué)生就唉聲嘆氣,沒有興趣。只是不愛學(xué)習(xí)的差生有這樣的反應(yīng)嗎?不是,而是一個(gè)普遍現(xiàn)象。相比,學(xué)生更喜歡上新課,新課至少有點(diǎn)新鮮感,而復(fù)習(xí)課,大部分學(xué)生都會(huì)有“學(xué)過了”的情緒,從而心生厭倦。我終于明白,做為老師每年都在講,每年都在“復(fù)習(xí)”,怎么會(huì)不提高,怎么會(huì)不熟悉?但是,上課的目的是為了讓我們“復(fù)習(xí)”嗎?當(dāng)然不是,那么,出路在何方?
二、讓復(fù)習(xí)課生動(dòng)起來(lái)
(一)明確復(fù)習(xí)目標(biāo),形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
既然是復(fù)習(xí),學(xué)生對(duì)每一部分的知識(shí)還都是有一定的認(rèn)識(shí)的。所以我們?cè)诿鞔_復(fù)習(xí)目標(biāo)時(shí),學(xué)生并不會(huì)覺得空洞,而會(huì)幫著他們知識(shí)系統(tǒng)化,這也是新課與復(fù)習(xí)課的不同之處。我們不僅要有一個(gè)知識(shí)板塊的目標(biāo),還要有每一節(jié)的目標(biāo)。讓學(xué)生做到心中有數(shù)。
下面,我說一個(gè)具體的案例:
案例:電學(xué)部分的復(fù)習(xí)目標(biāo)
①電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②串、并電路的特點(diǎn)及規(guī)律。③歐姆定律及應(yīng)用④電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題⑤測(cè)電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡(jiǎn)單的單表測(cè)量)。⑥電功率。⑦家庭電路、安全用電。⑧電與磁。
(二)讓學(xué)生成為課堂的主體
課堂是學(xué)生的課堂,學(xué)生是課堂的主體,而老師是課堂的主導(dǎo)。我們要騰出時(shí)間和空間,讓學(xué)生去說、去做。說一個(gè)我的親身經(jīng)歷。幾年前,我教的三個(gè)班成績(jī)一直不太好,我就很郁悶,有一次和一個(gè)老師談及此事,我還憤憤不平,我說“我教的很好呀,我已經(jīng)講的相當(dāng)?shù)轿涣?,怎么就學(xué)不會(huì)呢?”,那個(gè)老師說“這個(gè)我信,但是你更應(yīng)該看學(xué)生學(xué)的是不是很多位”。這句話讓我思考了很久,我們應(yīng)該關(guān)注“教”,但是我們更應(yīng)該關(guān)注“學(xué)”。
下面,我說一個(gè)具體的案例,主要談如何讓學(xué)生參與到課堂中:
案例:歐姆定律及應(yīng)用課堂設(shè)計(jì)
本節(jié)課共分四部分:
①熟悉串、并電路的規(guī)律 ②理解歐姆定律③歐姆定律的應(yīng)用④拓展延伸
設(shè)計(jì)思路:
1.串、并聯(lián)電路規(guī)律:熟悉串、并聯(lián)電路規(guī)律是利用歐姆定律解題的基礎(chǔ)。需要再次強(qiáng)化。
具體操作:⑴和學(xué)生一起復(fù)習(xí)串、并聯(lián)電路的規(guī)律。⑵學(xué)生完成針對(duì)性練習(xí)。⑶同桌交換對(duì)改。(要求:語(yǔ)言必須準(zhǔn)確)⑷找學(xué)生說出自己的錯(cuò)誤之處。
2.理解歐姆定律:歐姆定律就是要研究電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的關(guān)系。通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)完成研究: ⑴探究電流與電壓的關(guān)系。⑵探究電流與電阻的關(guān)系。
具體操作:⑴和學(xué)生一起理解歐姆定律。⑵學(xué)生完成針對(duì)性習(xí)題。
(兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究題:①探究電流與電阻的關(guān)系。②探究電流與電壓的關(guān)系。)
3.歐姆定律的應(yīng)用:通過練習(xí)歐姆定律在串并聯(lián)電路中的經(jīng)典題目,讓學(xué)生能用剛復(fù)習(xí)過的知識(shí)解決物理問題。樹立學(xué)生的自信心。
4.拓展延伸:讓學(xué)生搶答兩道與本節(jié)課密切相關(guān)但有一定難度的題目。對(duì)于最先完成題目的學(xué)生予以表?yè)P(yáng)或簡(jiǎn)單的獎(jiǎng)勵(lì)。
三、有條不紊地做好三輪復(fù)習(xí)
第一輪:夯實(shí)基礎(chǔ),梳理知識(shí)。
劃分知識(shí)板塊,突出知識(shí)的系統(tǒng)性,完成知識(shí)體系的建構(gòu)。面向全體學(xué)生,重點(diǎn)是讓基礎(chǔ)差的學(xué)生有所收獲,基礎(chǔ)好的同學(xué)有所提高。
如何劃分知識(shí)板塊:
1.力、熱、聲、光、電、電與磁、信息與能源。
2.根據(jù)自己的理解和教研組的討論細(xì)分知識(shí)板塊。
例如:電學(xué)
①.電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②.串、并電路的特點(diǎn)及規(guī)律。③.歐姆定律及應(yīng)用④.電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題。⑤.測(cè)電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡(jiǎn)單的單表測(cè)量)⑥.電功率。⑦.家庭電路、安全用電。
第二輪:專題復(fù)習(xí),提升能力
第二輪復(fù)習(xí)是第一輪復(fù)習(xí)的延伸和提高,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生綜合解題能力。該階段要突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。注意物理思想的形成和物理方法的掌握。 我們所進(jìn)行的專題復(fù)習(xí):實(shí)驗(yàn)探究專題、作圖專題、電熱綜合專題、力熱綜合專題、開放性填空題解題分析等。實(shí)驗(yàn)探究專題包含:聲光熱實(shí)驗(yàn)專題、力和運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)專題、壓強(qiáng)浮力實(shí)驗(yàn)專題、機(jī)械和機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)專題、電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題。專題由備課組教師分工完成。
第三輪:關(guān)注熱點(diǎn)、搜集信息,綜合模擬,把脈中考
1.熱點(diǎn)信息剖析
①“京廣高鐵”、“鄭州地鐵”②“遼寧號(hào)”、“蛟龍?zhí)枴雹邸靶陆灰?guī)” ④大氣污染與節(jié)能減排“霧霾” “電動(dòng)汽車”“爆竹、安全”⑤、神舟十號(hào)(年中發(fā)射)⑥嫦娥三號(hào)(年末登月)
2.我們會(huì)及時(shí)的從省教研室、市教研室以及兄弟學(xué)校了解中考信息及動(dòng)向,再把信息和動(dòng)向轉(zhuǎn)化到考前模擬試卷中。一人出卷,兩人把關(guān)審核,努力提高試卷質(zhì)量,讓模擬考試更加有意義。
篇4
一、教材分析
《歐姆定律》一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過,高中必修本(下冊(cè))安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過課堂演示實(shí)驗(yàn)再次增加感性認(rèn)識(shí);體會(huì)物理學(xué)的基本研究方法(即通過實(shí)驗(yàn)來(lái)探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法――列表對(duì)比法和圖象法;再次領(lǐng)會(huì)定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實(shí)驗(yàn)過程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的,從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識(shí)的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說,本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運(yùn)用.
本節(jié)課的重點(diǎn)是成功進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的難點(diǎn)是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過,但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識(shí),對(duì)此還是比較生疏。從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識(shí)其代表一個(gè)新的物理量,還是存在著不小的思維臺(tái)階和思維難度。對(duì)于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式,從數(shù)學(xué)角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混,對(duì)公式中哪個(gè)是常量哪個(gè)是變量分辨不清,要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),本節(jié)課采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問,讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥,必要時(shí)可進(jìn)行大面積課堂提問,讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點(diǎn),也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會(huì)怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材,怎樣進(jìn)行實(shí)際操作,怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時(shí)要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),不能任意外推,從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對(duì)教學(xué)過程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺性,對(duì)一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:1.在引入新課提出課題后,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么(不一定讓學(xué)生回答)?這樣既對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過渡到演示實(shí)驗(yàn)起承上啟下作用。2.對(duì)演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計(jì)可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣使他們既鞏固了實(shí)驗(yàn)知識(shí),也調(diào)動(dòng)他們盡早投入積極參與。3.在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)協(xié)助,同時(shí)讓其余同學(xué)注意觀察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀察和思考。4.在用列表對(duì)比法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出下面的問題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀地顯示物理規(guī)律,還可以用什么方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對(duì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識(shí)。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次,通過提問和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。5.在得出電阻概念時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生從分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手來(lái)理解電壓與電流比值的物理意義。此時(shí)不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請(qǐng)學(xué)生回答或展開討論,讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學(xué)生對(duì)電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6.在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)出歐姆定律,這實(shí)際上是認(rèn)識(shí)上的又一次升華。要注意闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié),以鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。教師重申時(shí)語(yǔ)氣要加重,不能輕描淡寫。隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推。7.為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí),達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合課本練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)用,但占時(shí)不宜過長(zhǎng),以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
1.注意在實(shí)驗(yàn)演示前對(duì)儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作,數(shù)據(jù)不能虛假拼湊。
3.注意演示實(shí)驗(yàn)的可視度.可預(yù)先制作電路板,演示時(shí)注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見。
4.定義電阻及總結(jié)歐姆定律時(shí),要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)提出,而歐姆定律在歸納完實(shí)驗(yàn)結(jié)論后總結(jié).這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
篇5
一、兩表的變化
例1 如圖1中電源電壓保持不變,R2為定值電阻。開關(guān)S閉合后,以下說法正確的是( )。
A. 滑片P向右移動(dòng),表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變小
B. 滑片P向右移動(dòng),表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變大
C. 滑片P向左移動(dòng),表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變大
D. 滑片P向左移動(dòng),表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變小
解析:滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的阻值變大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,根據(jù)公式I=■可知,電路中的電流變小,R2的阻值不變,由U2=I2R2可知這時(shí)R2兩端的電壓變小。則電流表、電壓表的示數(shù)均變小。同理,若滑片P向左移動(dòng),電流表、電壓表的示數(shù)均變大。故正確選項(xiàng)為A。
答案:A
點(diǎn)撥:本題考查了同學(xué)們對(duì)電路電阻發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)電表示數(shù)變化對(duì)應(yīng)關(guān)系的掌握程度,并能熟練運(yùn)用歐姆定律解決問題。這一考點(diǎn)是中考考查頻率最高的考點(diǎn)之一。電路中電表的示數(shù)變化問題主要有兩種類型:一類是由于開關(guān)的斷開或閉合,引起電路中各物理量的變化;另一類是由于變阻器滑片的移動(dòng),引起電路中各物理量的變化。這類問題的解題思路應(yīng)先認(rèn)清電路的連接形式,然后分清電流表和電壓表在測(cè)誰(shuí)的電流和電壓,再根據(jù)電路總電阻的變化,運(yùn)用歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),來(lái)分析電流表和電壓表示數(shù)的變化。
二、開關(guān)與電路變化
例2 如圖2 所示電路,電源電壓恒定不變,R1、R2為兩個(gè)定值電阻,其阻值不隨溫度變化。當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2、S3時(shí),電流表的示數(shù)為3A;當(dāng)閉合開關(guān)S1和S2,斷開開關(guān)S3時(shí),電流表的示數(shù)為5A;當(dāng)閉合開關(guān)S3,斷開S1、S2時(shí),電路的總電阻為R3,則R1與R3之比為( ?搖)。
A. 5∶2?搖 B. 2∶5
C. 5∶3 D. 3∶5
解析:當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2、S3時(shí),只有電阻R1接在電源的兩端,電流為3A,則R1=■;閉合開關(guān)S1和S2,斷開開關(guān)S3時(shí),R1與R3并聯(lián),故通過R2的電流I2=I-I1=5A-3A=2A,R2=■=■。當(dāng)閉合開關(guān)S3,斷開S1、S2時(shí),R1與R2串聯(lián),R3=R1+R2=■+■=■。所以R1 ∶ R3=■ ∶ ■=2 ∶ 5。
答案:B
點(diǎn)撥:開關(guān)在電路中的作用,除使整個(gè)電路接通或斷開外,還可以改變電路結(jié)構(gòu)和使部分電路形成短路。本題的三個(gè)開關(guān)處在不同狀態(tài)時(shí),形成了三個(gè)不同的電路:①只有R1接在電路中;②R1與R2并聯(lián)接在電路中;③R1與R2串聯(lián)接在電路中。只有根據(jù)題意,認(rèn)清電路結(jié)構(gòu),才能運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律解題。
三、實(shí)驗(yàn)探究
例3 要測(cè)出一個(gè)未知電阻Rx的阻值。現(xiàn)有量程適當(dāng)?shù)碾妷罕?、電流表各一只,已知阻值為R0的電阻一只,以及電源、若干開關(guān)和導(dǎo)線。請(qǐng)根據(jù)以下要求設(shè)計(jì)兩種測(cè)量Rx阻值的方法。要求:
(1)電流表、電壓表、已知阻值的電阻R0三個(gè)器材,每次只能選用兩個(gè);
(2)測(cè)量器材在一種方法中可以使用兩次(即可以測(cè)出電路中兩個(gè)不同部分的值);
(3)將實(shí)驗(yàn)電路圖、測(cè)量的物理量及RX的表達(dá)式分別填入下表。
解析:要測(cè)出Rx的阻值,由公式Rx=■知,必須設(shè)法直接或間接測(cè)出Ux、Ix。
方法一:電路如圖3所示,閉合開關(guān)S,測(cè)出Rx兩端電壓Ux和通過Ix的電流Ix,則Rx=■。
方法二:電路如圖4所示,閉合開關(guān)S,用電壓表分別測(cè)出RX兩端電壓Ux和R0兩端電壓U0,則Rx=■R0。
點(diǎn)撥:這是一道測(cè)未知電阻的電路設(shè)計(jì)題,此題解法較多,要求同學(xué)們根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。這類考題考查的知識(shí)面大,層次也深,不但實(shí)驗(yàn)的基本項(xiàng)目要考查,而且還要考慮器材的規(guī)格和性能以及在實(shí)驗(yàn)中起的主要作用,有實(shí)驗(yàn)電路圖或?qū)嵨飯D的連接、電路故障的判斷等,實(shí)驗(yàn)中往往同時(shí)使用電學(xué)的三大儀器——電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器。因此是近幾年各地中考的熱點(diǎn),考查的重中之重,出題形式也靈活多樣。
四、綜合應(yīng)用
例4 小雯設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量物體重力的“托盤秤”,如圖5所示是原理示意圖,其中的托盤用來(lái)放置被測(cè)物體,OBA是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,R1是壓力傳感器(其電阻值會(huì)隨所受壓力大小而變化,變化關(guān)系如下表),R0為定值電阻,為顯示重力大小的儀表(實(shí)質(zhì)是一個(gè)量程為0~3 V的電壓表)。已知OB ∶ OA=1 ∶ 2,R0=100 Ω,電源電壓恒為3 V(忽略托盤、杠桿及壓桿的重力)。
(1)托盤上沒放物體時(shí),壓力傳感器R1的電阻值是?搖?搖 ?搖?搖Ω。
(2)當(dāng)托盤上放被測(cè)物體時(shí),電壓表的示數(shù)如圖6所示,則此時(shí)壓力傳感器R1上的電壓是多少?
(3)第(2)題中被測(cè)物體的重力是多少?
解析:(1)由表中壓力與電阻的關(guān)系可知,當(dāng)托盤上沒放物體,即壓力為0時(shí),R1的電阻值是300 Ω。
(2)由圖可知,R0和R1串聯(lián),電壓表顯示加在R0兩端的電壓U0,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系知,加在R1兩端的電壓為:U1=U-U0=3 V-2 V=1 V。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律及歐姆定律,I1=I0=U0/R0=2 V/100 Ω=0?郾02 A,R1=U1/I1=1V/0?郾02 A=50 Ω
查表得:F=250 N
由杠桿平衡條件可知GlOB=FlOA
G=■=■=500 N
篇6
1 結(jié)合專業(yè)實(shí)際特點(diǎn)利用以下手段促進(jìn)課程改革
1.1 貼近生活。各種家用電器的大量使用,為物理教學(xué)提供了豐富的感性材料。如電壓、電流、電磁爐等,學(xué)生在日常生活中,觀察和接觸的電現(xiàn)象和應(yīng)用電的知識(shí)的事例,恰當(dāng)?shù)乩脤W(xué)生已有的感性認(rèn)識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn),通過舉例引導(dǎo)學(xué)生提取儲(chǔ)存在頭腦中的印象。教師在課堂上應(yīng)密切聯(lián)系生活實(shí)際,注意身邊的科學(xué),如學(xué)生普遍對(duì)現(xiàn)代電子信息技術(shù)比較感興趣,教師可以針對(duì)這一問題,有意識(shí)地講述物理知識(shí)在電子信息技術(shù)中的重要作用等。以日常生活中的電學(xué)概念教學(xué),可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
1.2 注重實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,物理規(guī)律和理論是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)并驗(yàn)正的。在物理學(xué)里,某些性質(zhì)不同的物理現(xiàn)象都是要通過實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證的,運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生親自做實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得感性認(rèn)識(shí),容易更好的集中學(xué)生的注意力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新穎的實(shí)驗(yàn)往往更能吸引學(xué)生注意,恰當(dāng)?shù)貙⒔滩闹械膶?shí)驗(yàn)加以發(fā)展、變化,可以增加學(xué)生的好奇心和求知欲。采用演示教學(xué)法,在整個(gè)教學(xué)過程中,教師邊演示、邊提問、邊解答,學(xué)生邊觀察,邊考慮問題,把抽象的理論變得具體、生動(dòng)。使學(xué)生在愉悅的教學(xué)環(huán)境中,深深感受到學(xué)習(xí)的趣味性和有用性。
1.3 利用多媒體課件模擬演示。物理概念和原理是比較抽象的,有些現(xiàn)象在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中也是無(wú)法展示的,所以僅靠形象、表象和想象對(duì)初學(xué)者來(lái)說是不容易理解和掌握的。但是,利用多媒體課件可以較好地解決這一難點(diǎn)。例如“電流”概念比較抽象,可以利用多媒體模擬電路中電流的流動(dòng),看到正電荷從正極向負(fù)極運(yùn)動(dòng),這樣將電流轉(zhuǎn)換成電荷的流動(dòng),讓本來(lái)看不見的電流變成動(dòng)態(tài)的畫面,將課本中不動(dòng)的圖形變?yōu)殡姾刹粩嗔鲃?dòng)的動(dòng)畫。遵循學(xué)生的思維由淺入深、由表及里,從具體到抽象,由現(xiàn)象到本質(zhì)的循序漸進(jìn)的思維過程,可以比較容易地解決這一教學(xué)難點(diǎn)。加深學(xué)生對(duì)電流的感觀認(rèn)識(shí),從而為建立電流概念打下基礎(chǔ)。
1.4 在公式分析。講解公式時(shí),注重公式推理、得出過程,注重公式的使用條件,主要學(xué)習(xí)公式的如何使用。這是物理式正確使用的前提,前期學(xué)不好,后期無(wú)法正確應(yīng)用。中職學(xué)生在初中物理中已學(xué)過的部分電路歐姆定律,它只適用于電路中某個(gè)導(dǎo)體或某一部分電路的電壓、電流和電阻三者之間的關(guān)系?!峨姽せA(chǔ)》中引入了全電路歐姆定律新知識(shí),進(jìn)一步完善電路中內(nèi)、外電路的電流、電壓(電動(dòng)勢(shì))和電阻間的關(guān)系,使知識(shí)由“部分電路”向“全電路”深化和發(fā)展。教學(xué)中可以充分利用部分電路歐姆定律的概念和相關(guān)知識(shí),引入全電路歐姆定律的概念。如在課本電路中,將全電路分解為外電路和內(nèi)電路兩部分,在外電路中,根據(jù)部分電路歐姆定律可知負(fù)載R兩端的電壓降為:U=IR.在內(nèi)電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r的電壓降Ur和電源端電壓的關(guān)系是:U=E-Ir。在全電路中,負(fù)載兩端電壓U與電源端電壓U相等,且內(nèi)外電路電流相等,則可得:I=E/R+r即為全電路歐姆定律。通過實(shí)例的講解,注意強(qiáng)調(diào)部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩種概念的共同點(diǎn)、不同點(diǎn)以及相互聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)新知識(shí)能進(jìn)一步理解和掌握。
2 提高基礎(chǔ)學(xué)力,促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展
學(xué)力,是指通過學(xué)習(xí)獲得的能力。物理教育在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí),還要提高學(xué)生的學(xué)力水平,并使更多的學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生興趣。學(xué)力是教育的內(nèi)核,是學(xué)校課程設(shè)計(jì)的前提。任何一門學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)大體有四個(gè)組成部分:①知識(shí)、理解;②技能;③思考力、判斷力;④關(guān)系、動(dòng)機(jī)、態(tài)度。前兩部分為顯性學(xué)力,后兩部分為隱形學(xué)力。就猶如浮在水面上的冰山,浮出水面的僅僅只是冰山一角,而更多的、隱匿在水面下的才是支撐浮出水面部分的基礎(chǔ),四部分做為一個(gè)整體反映了一種學(xué)力觀。
3 結(jié)合學(xué)生、學(xué)校或?qū)I(yè)的特定環(huán)境和特點(diǎn),開展適合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際的校本課程開發(fā),是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的必要補(bǔ)充
篇7
模塊一
電路安全計(jì)算分析
例題精講
【例1】
如圖所示,電源電壓保持不變,R0為定值電阻.閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變化范圍為0.5A~1.5A之間,電壓表的示數(shù)變化范圍為3V~6V之間.則定值電阻R0的阻值及電源電壓分別為(
)
A.
3Ω,3V
B.
3Ω,7.5V
C.
6Ω,6V
D.
6Ω,9V
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
由電路圖可知,電阻R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
當(dāng)電路中的電流為0.5A時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,
串聯(lián)電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,
電源的電壓U=I1R0+U滑=0.5A×R0+6V,
當(dāng)電路中的電流為1.5A時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,
電源的電壓:
U=I2R0+U滑′=1.5A×R0+3V,
電源的電壓不變,
0.5A×R0+6V=1.5A×R0+3V,
解得:R0=3Ω,
電源的電壓U=1.5A×R0+3V=1.5A×3Ω+3V=7.5V.
答案:
B
【測(cè)試題】
如圖所示,滑動(dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)范圍在1A至2A之間,電壓表的示數(shù)范圍在6V至9V之間.則定值電阻R的阻值及電源電壓分別是(
)
A.
3Ω
15
V
B.
6Ω
15
V
C.
3Ω
12
V
D.
6Ω
12
V
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
解析:
由電路圖可知,電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
當(dāng)電路中的電流為1A時(shí),電壓表的示數(shù)為9V,
串聯(lián)電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,
電源的電壓U=I1R+U滑=1A×R+9V,
當(dāng)電路中的電流為2A時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,
電源的電壓:
U=I2R+U滑′=2A×R+6V,
電源的電壓不變,
1A×R+9V=2A×R+6V,
解得:R=3Ω,
電源的電壓U=1A×R+9V=1A×3Ω+9V=12V.
答案:
C
【例2】
如圖所示電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,定值電阻R1=5Ω,變阻器R2最大阻值為20Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V.為保護(hù)電表,變阻器接入電路的阻值范圍是(
)
A.
0Ω~10Ω
B.
0Ω~20Ω
C.
5Ω~20Ω
D.
2.5Ω~10Ω
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;電阻的串聯(lián).
解析:
由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器R2與電阻R1串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)量電路總電流,
當(dāng)電流表示數(shù)為I1=0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小,
根據(jù)歐姆定律可得,電阻R1兩端電壓:
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最?。?/p>
Rmin==2.5Ω;
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U大=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大,
此時(shí)R1兩端電壓:
U1′=U-U2max=4.5V-3V=1.5V,
電路電流為:
I2==0.3A,
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大電阻:
Rmax==10Ω,
變阻器接入電路的阻值范圍為2.5Ω~10Ω.
答案:
D
【測(cè)試題】
如圖所示電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,電阻R1=4Ω,變阻器R2的最大阻值為20Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,為了保護(hù)電表不被損壞,變阻器接入電路的阻值范圍是(
)
A.
3.5Ω~8Ω
B.
0~8Ω
C.
2Ω~3.5Ω
D.
0Ω~3.5Ω
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
⑴當(dāng)電流表示數(shù)為I1=0.6A時(shí),
電阻R1兩端電壓為U1=I1R1=0.6A×4Ω=2.4V,
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=U-U1=4.5V-2.4V=2.1V,
所以滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小為R小=.
⑵當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U大=3V時(shí),
R1兩端電壓為U3=U-U大=4.5V-3V=1.5V,
電路電流為I==0.375A,
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為R大==8Ω.
所以變阻器接入電路中的阻值范圍是3.5Ω~8Ω.
答案:
A
【例3】
如圖所示電路,已知電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻R1阻值為6Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為24Ω,電源電壓為6V,開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)過程中,保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下(
)
A.
滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5Ω~24Ω
B.
電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V~3V
C.
電路中允許通過的最大電流是0.6A
D.
電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A~0.5A
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;電阻的串聯(lián);電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
⑴根據(jù)歐姆定律可得,電壓表的示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流:
I==0.5A,
電流表的量程為0~0.6A,
電路中的最大電流為0.5A,故C不正確;
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,
電路中的總電阻:
R==12Ω,
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
變阻器接入電路中的最小阻值:
R2=R-R1=12Ω-6Ω=6Ω,即滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為6Ω~24Ω,故A不正確;
⑵當(dāng)滑動(dòng)變阻器的最大阻值和定值電阻串聯(lián)時(shí),電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,此時(shí)電路中的最小電流:
I′==0.2A,
則電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A~0.5A,故D正確;
電壓表的最小示數(shù):
U1′=I′R1=0.2A×6Ω=1.2V,
則電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V~3V,故B正確.
答案:
BD
【測(cè)試題】
如圖所示電路,已知電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻R1阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω,電源電壓為6V.開關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)過程中,保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下,下列說法中錯(cuò)誤的是(
)
A.
電路中通過的最大電流是0.6A
B.
電壓表最小示數(shù)是1V
C.
滑動(dòng)變阻器滑片不允許滑到最左端
D.
滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)過程中,電壓表先達(dá)到最大量程
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;電阻的串聯(lián).
解析:
⑴由電路圖可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最左端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源的電壓,
電源的電壓6V大于電壓表的最大量程3V,
滑動(dòng)變阻器的滑片不能移到最左端;
根據(jù)歐姆定律可得,此時(shí)電路中的電流:
I==0.6A,故電路中的最大電流不能為0.6A,且兩電表中電壓表先達(dá)到最大量程;
⑵根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)電壓表的示數(shù)最小,
串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和,
電路中的最小電流Imin==0.1A,
電壓表的最小示數(shù)Umin=IminR1=0.1A×10Ω=1V.
答案:
A
【例4】
如圖,電源電壓U=30V且保持不變,電阻R1=40Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為60Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V,為了電表的安全,R2接入電路的電阻值范圍為_____Ω到_____Ω.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
解析:
⑴當(dāng)電流表示數(shù)為I1=0.6A時(shí),
電阻R1兩端電壓為U1=I1R1=0.6A×40Ω=24V,
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=U-U1=30V-24V=6V,
所以滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小為R?。剑?0Ω.
⑵當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U大=15V時(shí),
R1兩端電壓為U3=U-U大=30V-15V=15V,
電路電流為I==0.375A,
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為R大==40Ω.
所以變阻器接入電路中的阻值范圍是10Ω~40Ω.
答案:
10;40.
【測(cè)試題】
如圖電路中,電源電壓為6V不變,滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍是0~20Ω,兩只電流表的量程均為0.6A.當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端時(shí),電流表A1的示數(shù)是0.4A.此時(shí)電流表A2的示數(shù)為______A;R1的阻值______Ω;在保證電流表安全的條件下,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻不得小于_______.
考點(diǎn):
電流表的使用;并聯(lián)電路的電流規(guī)律;滑動(dòng)變阻器的使用;歐姆定律;電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端時(shí),R2中電流I2==0.3A,
則R1中的電流I1=I-I2=0.4A-0.3A=0.1A,R1==60Ω;
當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí),總電阻變大,總電流變小,由于電流表最大可為0.6A,且R1中的電流不變,
則R2中的最大電流I2′=I′-I1=0.6A-0.1A=0.5A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻R2′=
=12Ω.
答案:
0.3;60;12Ω.
模塊二
電路動(dòng)態(tài)分析之范圍計(jì)算
例題精講
【例5】
在如圖所示的電路中,設(shè)電源電壓不變,燈L電阻不變.閉合開關(guān)S,在變阻器滑片P移動(dòng)過程中,電流表的最小示數(shù)為0.2A,電壓表V的最大示數(shù)為4V,電壓表V1的最大示數(shù)ULmax與最小示數(shù)ULmin之比為3:2.則根據(jù)以上條件能求出的物理量有(
)
A.
只有電源電壓和L的阻值
B.
只有L的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值
C.
只有滑動(dòng)變阻器的最大阻值
D.
電源電壓、L的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
由電路圖可知,電燈L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,電壓表V測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電壓表V1測(cè)小燈泡L兩端的電壓.
⑴當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電路中的電流最小I=0.2A;
此時(shí)電壓表V的最大U2=4V,電壓表V1的示數(shù)最小為ULmin;
滑動(dòng)變阻器最大阻值:R==20Ω,
燈泡L兩端電壓:ULmin=IRL,
電源電壓:U=I(R2+RL)=0.2A×(20Ω+RL)=4+0.2RL.
⑵當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí),電路中的電流最大為I′,
此時(shí)燈泡L兩端的電壓ULmax最大,等于電源電壓,
則ULmax=I′RL.
①電壓表V1的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比為3:2;
,
I′=I=×0.2A=0.3A,
電源電壓U=I′RL=0.3RL,
②電源兩端電壓不變,燈L的電阻不隨溫度變化,
4+0.2RL=0.3RL,
解得:燈泡電阻RL=40Ω,電源電壓U=12V,
因此可以求出電源電壓、燈泡電阻、滑動(dòng)變阻器的最大阻值.
答案:
D
【測(cè)試題】
在如圖所示電路中,已知電源電壓6V且不變,R1=10Ω,R2最大阻值為20Ω,那么閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,電壓表的示數(shù)變化范圍是(
)
A.
0~6V
B.
2V~6V
C.
0~2V
D.
3V~6V
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
當(dāng)滑片滑到左端時(shí),滑動(dòng)變阻器短路,此時(shí)電壓表測(cè)量電源電壓,示數(shù)為6V;
當(dāng)滑片滑到右端時(shí),滑動(dòng)變阻器全部接入,此時(shí)電路中電流最小,
最小電流為:I最?。剑?.2A;
此時(shí)電壓表示數(shù)最小,U最?。絀最小R1=0.2A×10Ω=2V;
因此電壓表示數(shù)范圍為2V~6V.
答案:
B
【例6】
如圖所示的電路中,R為滑動(dòng)變阻器,R1、R2為定值電阻,且R1>R2,E為電壓恒定的電源,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)時(shí),通過R、R1、R2的電流將發(fā)生變化,電流變化值分別為I、I1、I2表示,則(
)
A.
當(dāng)滑動(dòng)片向右滑動(dòng)時(shí),有I1<I<I2
B.
當(dāng)滑動(dòng)片向左滑動(dòng)時(shí),有I<I1<I2
C.
無(wú)論滑動(dòng)片向左還是向右滑動(dòng),總有I=I1=I2
D.
無(wú)論滑動(dòng)片向左還是向右滑動(dòng),總有I>I2>I1
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
由電路圖可知,R與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián),且R1>R2,
設(shè)R1=2Ω,R2=1Ω,U=1V,
電路中的總電阻R總=R1+,
電路中的電流I1=,
并聯(lián)部分得的電壓U并=I1×R并=,
因R與R2并聯(lián),
所以I=,
I2=;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變?yōu)镽′時(shí)
I1=|I1-I1′|=,
I=|I-I′|=,
I2=|I2-I2′|=;
所以無(wú)論滑動(dòng)片向左還是向右滑動(dòng),總有I>I2>I1.
答案:
D
【測(cè)試題】
如圖所示的電路圖,R1大于R2,閉合開關(guān)后,在滑動(dòng)變阻器的滑片P從b向a滑動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器電流的變化量______R2電流的變化量;通過R1電流的變化量______R2電流的變化量.(填“<”“>”“=”)
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;并聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
解析:
由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián),
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
R1兩端電壓變化與并聯(lián)部分電壓的變化量相等,
I=,且R1大于R2,
通過R1的電流變化量小于通過R2的電流變化量;
由歐姆定律可知,通過R1的電流減小,通過滑動(dòng)變阻器的電流變小,通過R2的電流變大,
總電流減小時(shí),R2支路的電流變大,則滑動(dòng)變阻器支路的減小量大于總電流減小量,
即滑動(dòng)變阻器電流的變化量大于R2電流的變化量.
答案:
>;<.
【例7】
在圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,R0、R2為定值電阻,電流表、電壓表都是理想電表.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表V1、V2和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化.兩電壓表示數(shù)隨電路中電流的變化的圖線如圖乙所示.根據(jù)圖象的信息可知:_____(填“a”或“b”)是電壓表V1示數(shù)變化的圖線,電源電壓為_______V,電阻R0的阻值為______Ω.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器R1、電阻R2、電阻R0串聯(lián)在電路中,電壓表V1測(cè)量R1和R2兩端的總電壓,電壓表V2測(cè)量R2兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流.
⑴當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器R1連入的電阻變小,從而使電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,R0兩端的電壓變大,R2兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知,R1和R2兩端的總電壓變小,據(jù)此判斷:圖象中上半部分b為電壓表V1示數(shù)變化圖線,下半部分a為電壓表V2示數(shù)變化圖線;
⑵由圖象可知:當(dāng)R1和R2兩端的電壓為10V時(shí),R2兩端的電壓為1V,電路中的電流為1A,
串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和,
電源的電壓U=U1+U0=10V+I(xiàn)R0=10V+1A×R0
---------①
當(dāng)滑片P移至最左端,滑動(dòng)變阻器連入電阻為0,兩電壓表都測(cè)量電阻R1兩端的電壓,示數(shù)都為4V,電路中的電流最大為4A,
電源的電壓U=U2′+U0′=4V+4A×R0
---------------②
由①②得:10V+1A×R0=4V+4A×R0
解得:R0=2Ω;
電源電壓為:U=U1+U0=10V+I(xiàn)R0=10V+1A×2Ω=12V.
答案:
b;12;2.
【測(cè)試題】
如圖所示的電路,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖線如圖所示.根據(jù)圖線的信息可知:________(甲/乙)是電壓表V2示數(shù)變化的圖象,電源電壓為_______V,電阻R1的阻值為_______Ω.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;電壓表的使用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
圖示電路為串聯(lián)電路,電壓表V1測(cè)量R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0時(shí),電壓表V2示數(shù)為0,此時(shí)電壓表V1的示數(shù)等于電源電壓,因此與橫坐標(biāo)相交的圖象是電壓表V2示數(shù)變化的圖象,即乙圖;此時(shí)電壓表V1的示數(shù)等于6V,通過電路中的電流為0.6A,故電源電壓為6V,.
答案:
乙,6,10.
模塊三
滑動(dòng)變阻器的部分串聯(lián)、部分并聯(lián)問題
【例8】
如圖所示的電路中,AB間電壓為10伏,R0=100歐,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值也為100歐,當(dāng)E、F兩點(diǎn)間斷開時(shí),C、D間的電壓變化范圍是________;當(dāng)E、F兩點(diǎn)間接通時(shí),C、D間的電壓變化范圍是________.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;電阻的串聯(lián).
解析:
⑴當(dāng)E、F兩點(diǎn)間斷開,滑片位于最上端時(shí)為R0的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)CD間的電壓最大,
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
電壓表的最大示數(shù)為10V,
滑片位于下端時(shí),R與R0串聯(lián),CD間的電壓最小,
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
根據(jù)歐姆定律可得,電路中的電流:
I==0.05A,
CD間的最小電壓:
UCD=IR0=0.05A×100Ω=5V,
則C、D間的電壓變化范圍是5V~10V;
⑵當(dāng)E、F兩點(diǎn)間接通時(shí),滑片位于最上端時(shí)R0與R并聯(lián),此時(shí)CD間的電壓最大為10V,
滑片位于下端時(shí),R0被短路,示數(shù)最小為0,
則CD間電壓的變化范圍為0V~10V.
答案:
5V~10V;0V~10V.
【測(cè)試題】
如圖中,AB間的電壓為30V,改變滑動(dòng)變阻器觸頭的位置,可以改變CD間的電壓,則UCD的變化范圍是(
)
A.
0~10V
B.
0~20V
C.
10~20V
D.
20~30V
考點(diǎn):
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路.
解析:
當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭置于變阻器的最上端時(shí),UCD最大,最大值為Umax=
=20V;當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭置于變阻器的最下端時(shí),UCD最小,最小值為Umin
=,所以UCD的變化范圍是10~20V.
答案:
C
【例9】
如圖所示,電路中R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,總阻值為R,當(dāng)在電路兩端加上恒定電壓U,移動(dòng)R的滑片,可以改變電流表的讀數(shù)范圍為多少?
考點(diǎn):
伏安法測(cè)電阻.
解析:
設(shè)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭左邊部分的電阻為Rx.電路連接為R0與Rx并聯(lián),再與滑動(dòng)變阻器右邊部分的電阻R-Rx串聯(lián),
干路中的電流:I=
,
電流表示數(shù):I′==
,
由上式可知:當(dāng)Rx=時(shí),I最小為:Imin=;當(dāng)Rx=R或Rx=0時(shí),I有最大值,Imax=;
即電流表示數(shù)變化范圍為:~;
答案:
~
【測(cè)試題】
如圖所示的電路通常稱為分壓電路,當(dāng)ab間的電壓為U時(shí),R0兩端可以獲得的電壓范圍是___-___;滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P處于如圖所示位置時(shí),ab間的電阻值將______該滑動(dòng)變阻器的最大阻值.(填“大于”“小于”“等于”)
考點(diǎn):
彈性碰撞和非彈性碰撞.
解析:
根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知,當(dāng)變阻器滑片滑到最下端時(shí),R0被短路,獲得的電壓最小,為0;當(dāng)變阻器滑片滑到最上端時(shí),獲得的電壓最大,為U,所以R0兩端可以獲得的電壓范圍是0~U.
由于并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)支路的電阻.所以滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P處于如圖所示位置時(shí),ab間的電阻值將小于該滑動(dòng)變阻器的最大阻值.
篇8
關(guān)鍵詞:電動(dòng)機(jī);純電阻與非純電阻;電路分析
在直流電路中,通過電阻的電流產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化是能量計(jì)算的重點(diǎn)知識(shí),但由于不能夠正確區(qū)分純電阻與非純電阻,導(dǎo)致求解中出現(xiàn)問題,特別含有電動(dòng)機(jī)的相關(guān)計(jì)算。下面以電動(dòng)機(jī)為例,來(lái)解決純電阻與非純電阻應(yīng)用中的區(qū)別與聯(lián)系。
一、過程再現(xiàn)及分析
含有電動(dòng)機(jī)電路,有電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí),線圈消耗電能,產(chǎn)生其他形式能量(內(nèi)能、機(jī)械能等),該能量轉(zhuǎn)化過程為電流做功的過程,即消耗電功W=UIt,電流通過線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt,那么,兩者之間有何關(guān)系呢?
解決方案:假如Q=W,則UIt=I2Rt,推導(dǎo)出I=,即歐姆定律,而歐姆定律是需在純電阻情況下才成立的。
分析:根據(jù)歐姆定律的適用條件,電流通過電阻產(chǎn)生的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即電功等于電熱,此時(shí)由歐姆定律適用的電路叫做純電阻電路;歐姆定律不適用的電路叫做非純電阻電路。
問題設(shè)計(jì)1:電機(jī)在受阻不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,電壓、電流和電阻的存在的何種關(guān)系,消耗的電能和產(chǎn)生的電熱有何關(guān)系?
問題設(shè)計(jì)2:電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下,電壓、電流和電阻的關(guān)系有何特點(diǎn),消耗的電能和產(chǎn)生的電熱有何關(guān)系?
問題設(shè)計(jì)意圖:明確辨別純電阻電路與非純電阻電路。
問題設(shè)計(jì)3:進(jìn)一步探究電機(jī)在受阻不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,電壓、電流和熱功率、總功率的有何關(guān)系?
探究結(jié)果:在純電阻電路中,熱功率在總功率中所占比重大,純電阻電路產(chǎn)生的電熱近似等于消耗的電功,即W=Q。
問題設(shè)計(jì)4:探究電動(dòng)機(jī)在正常轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,電壓、電流和熱功率、總功率之間有何關(guān)系?
探究結(jié)果:在非純電阻電路中,熱功率在總功率中所占比重小。根據(jù)能量守恒,W=E+Q,即電動(dòng)機(jī)消耗的電能等于產(chǎn)生的機(jī)械能及產(chǎn)生的熱量的總和。
二、例題分析
工地經(jīng)常用電動(dòng)機(jī)提升重物,其裝置如圖所示,電動(dòng)機(jī)兩端電壓為5V,電路中的電流為1A,物體A重20N,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r=1Ω。求:
(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),線圈電阻消耗的熱功率為多少?
(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電動(dòng)機(jī)輸入功率和輸出功率各是多少?
(3)如果接上電源后,線圈被卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流,以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少?
解析:電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),其電路為非純電阻電路,其中消耗的電功率一部分轉(zhuǎn)化為線圈的熱功率,另一部分轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。
(1)電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為
P熱=I2r=12×1W。
(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為消耗的電功率
P入=UI=5×1W=5W
電動(dòng)機(jī)的輸出功率
P出=P入-P熱=5W-1W=4W。
(3)線圈被卡住后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為純電阻,通過電動(dòng)機(jī)的電流
I==5A
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率
P=UI=5×5W=25W
電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率
P內(nèi)=I2R=52×1W=25W
小結(jié):由例題中不難看出U、R、P三個(gè)物理量的數(shù)值并不滿足歐姆定律,而根據(jù)對(duì)電路能量轉(zhuǎn)化分析,解決有關(guān)純電阻電路和非純電阻電路的問題,就比較清楚了。
從上面的實(shí)驗(yàn)探究與例題可見,含有電動(dòng)機(jī)工作過程中的能量的計(jì)算,關(guān)鍵是要正確區(qū)分是純電阻還是非純電阻電路,其能量關(guān)系是:電流通過非純電阻時(shí),E總=Q熱+E其他;電流通過純電阻時(shí),E總=Q熱。
參考文獻(xiàn):
篇9
關(guān)鍵詞:規(guī)范;知識(shí)的補(bǔ)充與拓展;靈活運(yùn)用和融會(huì)貫通
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)34-0116-02
教科書中所給的兩道例題具有很強(qiáng)的代表性,第一個(gè)例題是讓學(xué)生體會(huì):當(dāng)串聯(lián)電路中一個(gè)電阻改變時(shí),電路中電流及另一個(gè)電阻兩端電壓會(huì)隨之改變。例題二讓學(xué)生體會(huì):當(dāng)并聯(lián)電路一個(gè)支路電阻改變時(shí),干路中電流會(huì)發(fā)生變化,但另一個(gè)電路電流和電壓不會(huì)發(fā)生變化。兩個(gè)例題做下對(duì)比,解決了學(xué)生疑惑。下面筆者從以下幾方面談?wù)劚竟?jié)教學(xué)的注意事項(xiàng)以及心得體會(huì)。
一、仔細(xì)分析題目
分析題目是思維能力的展示,是對(duì)知識(shí)的具體運(yùn)用。首先讓學(xué)生熟練掌握歐姆定律的內(nèi)容及形變公式,然后對(duì)電路進(jìn)行分析判斷,確定電路特點(diǎn),然后再根據(jù)電流電壓電阻關(guān)系解答。
二、規(guī)范解題
初中學(xué)生接觸物理學(xué)習(xí)時(shí)間不長(zhǎng),對(duì)于會(huì)做的題目往往不知怎樣表達(dá),有時(shí)表達(dá)顧此失彼造成丟分。究其原因是解題不規(guī)范,所以養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣,對(duì)提高教學(xué)成績(jī)和養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力尤其重要。本節(jié)中,利用該定律解題應(yīng)注意:(1)I,U,R都是指同一導(dǎo)體或同一段電路在同一狀態(tài)下的物理量。(2)利用好該定律的兩個(gè)變形公式U=IR,R=U/I。(3)單位必須統(tǒng)一用國(guó)際單位的主單位。(4)在I,U,R下方標(biāo)上角標(biāo),表示不同的導(dǎo)體,或者同一導(dǎo)體的不同時(shí)刻。(5)要有必要的文字表達(dá),在物理語(yǔ)言的表達(dá)上要嚴(yán)謹(jǐn)、有序。
三、注意知識(shí)的補(bǔ)充與拓展
以例一為例:電阻R1為10歐,電源兩端電壓6伏,開關(guān)S閉合后,求:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻R2為50歐時(shí),通過R1的電流I;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為20歐時(shí),通過R1的電流I。本題中,由于電阻串聯(lián),通過R1的電流與總電流相等,由于知道總電壓U,只要知道總電阻就可以了,我就提問學(xué)生:總電阻是多少呢?學(xué)生異口同聲回答:R1+R2。我又問,為什么是兩個(gè)電阻之和呢?此時(shí)學(xué)生無(wú)語(yǔ),引起認(rèn)知沖突。這時(shí),我把學(xué)生帶入最近發(fā)展區(qū),得出串聯(lián)電路電阻關(guān)系。串聯(lián)電路電阻關(guān)系U=U1+U2;電流關(guān)系:I=I1=I2,得U/I=U1/I1+U2/I2。由歐姆定律可知R=R1+R2。所以也可以求出通過R1電流I=U/R=6/60=0.1(A)。同理可以求出當(dāng)R3=20歐時(shí)電流I=0.2A。此時(shí)老師可以讓學(xué)生分別求出兩個(gè)小題滑動(dòng)變阻器兩端電壓和電阻R1兩端電壓分別是多少。當(dāng)滑動(dòng)變R2=50歐時(shí),U1=I1xR1=0.1x10=1(v),U2=I2xR2=0.1x50=5(v);當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻R3=20歐時(shí),U1=I1xR1=0.2x10=2(v),U3=I3xR3=0.2x20=4(v)。引導(dǎo)學(xué)生比較兩種情況下電阻與各自電壓關(guān)系發(fā)現(xiàn):第一種情況下U1/R1=U2/R2;第二種情況下:U1/R1=U3/R3。由此得出串聯(lián)電路電壓比等于各自電阻比,即:U1/U2=R1/R2。老師點(diǎn)撥學(xué)生認(rèn)識(shí)到,串聯(lián)電路中,當(dāng)一個(gè)電阻改變時(shí),另一個(gè)電阻兩端電壓和電流都要改變,可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。以例二為例:電阻R1為10歐,與滑動(dòng)變阻器組R并聯(lián)電路,電源電壓12V,開關(guān)S閉合后,求:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路中電阻R2=40歐時(shí),通過R1的電流I1和總電流I;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻R3=20歐時(shí),通過R1電流I1和總電流I。本題由于電阻與變阻器組成并聯(lián),所以它們兩端電壓U1=U2=U=12V。以第一小題看,由歐姆定律得,通過R1的電流I1=U1/R1=12/10=1.2A;通過R2的電流I2=U2/R2=12/40=0.3A;總電流I=I1+I2=1.2+0.3=1.5(A)。我此時(shí)問學(xué)生:由歐姆定律,總電流I可以用總電壓U與總電阻R的比求得,那么并聯(lián)電路總電阻是多少呢?這時(shí)學(xué)生很快回答:等于兩個(gè)電阻之和。我沒有否定學(xué)生的回答,而是讓他們用總電壓除以總電流看看總電阻是多少,和想象的是否一樣?即:R=U/I=12/1.5=8(歐)。通過計(jì)算同學(xué)們發(fā)現(xiàn)并聯(lián)電路總電阻并不等于各電阻大小之和,不但比它們的和要小,而且比任何一個(gè)都要小。但又找不出到底有什么關(guān)系。我把三個(gè)電阻大小依次列出來(lái):8 10 40。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)三個(gè)數(shù)據(jù)關(guān)系,當(dāng)我意識(shí)到?jīng)]有學(xué)生發(fā)現(xiàn)時(shí),我又把三個(gè)數(shù)寫成倒數(shù)形式。這時(shí)熊可佳同學(xué)首先發(fā)現(xiàn):1/8=1/10+1/40。我雖然欣喜,對(duì)她給予了表?yè)P(yáng),但并沒急于下結(jié)論。而是讓學(xué)生用同理計(jì)算第二題,發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律。此時(shí)我告訴學(xué)生并聯(lián)電路電阻的關(guān)系:總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和。即1/R=1/R1+1/R2。
當(dāng)滿足學(xué)生一時(shí)的求知欲時(shí),學(xué)生的好奇心被進(jìn)一步調(diào)動(dòng),老師趁熱打鐵,讓學(xué)生找找兩種情況下,電阻和通過它們的電流的關(guān)系。以第一小題中,R1=10歐,I1=1.2安;R2=40歐,I2=0.3安。學(xué)生馬上就發(fā)現(xiàn):I1/I2=R2/R1。即,并聯(lián)電路電流比等于電阻比的倒數(shù)。通過數(shù)據(jù),可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):并聯(lián)電路中,當(dāng)一個(gè)支路電阻改變時(shí),只能改變本支路電流,對(duì)其他支路的電壓,電流沒有影響。這也是我們經(jīng)常說的并聯(lián)電路各支路地位平等,相互不影響。
篇10
1等效替代法
等效替代法是最簡(jiǎn)單的一種方法.但由于初中階段對(duì)等效替代思想提及不多,學(xué)生往往一開始不能理解,給教學(xué)帶來(lái)一定障礙.
例1圖1為測(cè)量未知電阻Rx的阻值的電路, R為電阻箱,S為單刀雙擲開關(guān),R0為定值電阻.主要步驟有:
A.按照電路圖,正確連接實(shí)物.
B.先把開關(guān)S接(填a或b)點(diǎn),讀出電流表的示數(shù)為I.
C.再把開關(guān)S接(填a或b)點(diǎn),調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)為.
D.讀出電阻箱的示數(shù)R′.
(1)請(qǐng)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟.
(2)待測(cè)電阻Rx的阻值為(選填R′或R0).
本題比較簡(jiǎn)單,但學(xué)生答題的結(jié)果并不理想.在教學(xué)過程中筆者借助“曹沖稱象”的故事來(lái)進(jìn)行類比,取得了不錯(cuò)的效果:(1)曹沖應(yīng)該先稱象還是先稱石頭?引出應(yīng)先把開關(guān)撥至a點(diǎn),讓電阻Rx接入電路;(2)曹沖向船中加石頭到何時(shí)為止?引出如何等效,即當(dāng)開關(guān)撥至b點(diǎn),R接入電路后讓電流表示數(shù)仍為I;(3)象的質(zhì)量是多大?引出用R替代Rx,從而順利得出結(jié)果.在這樣的啟發(fā)式提問的情況下,學(xué)生能再次通過教師的類比更深刻、更形象的理解等效替代法,同時(shí)學(xué)生也感受到類比法的作用.
2伏安法
伏安法是最重要的方法,在課程標(biāo)準(zhǔn)中它的要求是理解,也是中考的熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn).從名稱不難看出是利用電流表和電壓表測(cè)出電流和電壓,最終計(jì)算出電阻,它其實(shí)是歐姆定律的應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)考查學(xué)生設(shè)計(jì)電路、連接電路、分析數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律、方案評(píng)價(jià)、異常情況處理等能力.
例2在測(cè)定值電阻Rx的阻值實(shí)驗(yàn)中.電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“20 Ω 1 A” ,器材均完好.
(1)某同學(xué)按圖2連接電路,閉合開關(guān)S前, 應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于端.(選填“a”或“b”).
(2)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確,閉合開關(guān)后讀得電壓表示數(shù)為2 V、電流表示數(shù)為0.2 A,則Rx的阻值為,電源電壓為V.
(3)他再次移動(dòng)滑片,觀察到電流表示數(shù)如圖3所示,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Ω.
(4)該同學(xué)繼續(xù)向左移動(dòng)滑片,他發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)將(選填“變大”“變小”或“不變”),當(dāng)滑片移至某點(diǎn)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)均變?yōu)?,經(jīng)檢查是電壓表的0~15 V量程斷路了,若想利用該器材完成這組數(shù)據(jù)的測(cè)定,他的做法是:.
(5)該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是:.
第(1)、(5)小題屬于基本的實(shí)驗(yàn)操作能力考查,比較簡(jiǎn)單.
第(2)小題的第1空、第(3)題、第(4)題的第1空屬于歐姆定律的基本運(yùn)用,難度也不大.
第(2)小題的第2空則需要學(xué)生能挖掘題目中“實(shí)驗(yàn)操作正確”所隱藏的條件,即開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值端.再利用歐姆定律進(jìn)行求解.
第(4)小題的第2空的解決相對(duì)要求較高.需要學(xué)生利用第(3)小題的結(jié)果推算出電流表示數(shù)為0.3 A時(shí),電壓表的示數(shù)已為3 V,再根據(jù)第(4)小題電壓表示數(shù)將變大,判斷出此時(shí)電壓表的示數(shù)已經(jīng)超過3 V,要完成數(shù)據(jù)的測(cè)量,電壓表已不能直接測(cè)量Rx的電壓,最后依據(jù)電源電壓為6 V和串聯(lián)電路中U=U1+U2,判斷出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓小于3 V.所以將電壓表改為測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓,最終完成數(shù)據(jù)的測(cè)量.
3單表法
所謂單表法,是指在伏安法測(cè)電阻過程中一電表?yè)p壞,利用另一電表配以滑動(dòng)變阻器或定值電阻(電阻箱)來(lái)測(cè)量電阻的方法,也可以理解為伏安法的延伸.
例3現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)阻值約為幾百歐的電阻.提供的器材有:電源、電壓表、電阻箱R、開關(guān)S1和S2、導(dǎo)線.設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路圖.
(1)實(shí)驗(yàn)過程如下:
①根據(jù)電路圖,連接成如圖5所示的實(shí)物電路.
②電路連接正確后,先閉合S1,再將S2撥到觸點(diǎn)1時(shí),電壓表的讀數(shù)為U1,則電源電壓為.
③閉合S1,將S2撥到觸點(diǎn)2,當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R0時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,則待測(cè)電阻的阻值Rx=.
(2)如將上述器材中的電壓表?yè)Q成電流表(0~0.6 A),你認(rèn)為(選填“能”或“不能”)較準(zhǔn)確測(cè)出該待測(cè)電阻的阻值,原因是.
第1題中,當(dāng)開關(guān)S2接1時(shí),電壓表測(cè)的是電源電壓,接2時(shí),電壓表測(cè)Rx電壓,則R分得的電壓為U1-U2,通過R的電流為U1-U2R,根據(jù)串聯(lián)電路電流相等的特點(diǎn),求出Rx的阻值為U2U1-U2R.
第2題中考慮到Rx的阻值為數(shù)百歐,電流最大為零點(diǎn)零幾安,讀數(shù)時(shí)誤差較大,甚至無(wú)法讀取.
本題中由于缺少電流表,則電路中Rx和R通過的電流相等,設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路.利用測(cè)R的電壓,計(jì)算R通過的電流來(lái)求得Rx通過的電流,最終利用歐姆定律完成阻值的測(cè)定.解答此類實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵是要根據(jù)實(shí)驗(yàn)中缺少的電表來(lái)進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)、步驟的確定、表達(dá)式的推導(dǎo).
例4利用下列器材測(cè)出Rx的電阻值.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為R0)、電流表、待測(cè)電阻Rx、電壓保持不變的電源,開關(guān)若干.請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖,寫出實(shí)驗(yàn)步驟,并最終給出Rx的表達(dá)式.
方案一步驟:
(1)將滑片移至最大阻值端,按圖6連接電路;
(2)閉合開關(guān),讀出電流表的示數(shù),記為I0;
(3)再用電流表測(cè)出通過Rx的電流,記為Ix.
表達(dá)式:Rx=I0IxR0.
方案二步驟:
(1)按圖7連接電路,閉合開關(guān);
(2)將滑片移至a端,記下電流表示數(shù)為Ia;
(3)再將滑片移至b端,記下電流表示數(shù)為Ib.
表達(dá)式:Rx=IbIa-IbR0.
方案一中將滑動(dòng)變阻器當(dāng)定值電阻使用,讓它和Rx并聯(lián),使兩者兩端的電壓相等.利用測(cè)R0電流算電壓,最后再求Rx的阻值.方案二中讓電路發(fā)生改變,利用電源電壓保持不變的特點(diǎn),求出Rx的阻值.兩種方案看似不同,其實(shí)都利用了電壓相等來(lái)進(jìn)行推導(dǎo),其本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念是相同的.