引论:我们为您整理了13篇欧姆定律知识梳理范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。
篇1
近几年,中考对“欧姆定律及其应用”的考查非常多,归纳一下,主要是从这么几方面进行考查的。
1、以欧姆定律为基础,结合串、并联电路的电压、电流、电阻特点,解决一些简单的计算。
例1、如图3所示, ,A的示数为2.5A,V的示数为6V;若R1,R2串联在同一电源上,通过R1的电流为0.6A,求R1和R2的电阻值。
图3
解析:此题考查了学生对并联电路特点的掌握和对欧姆定律公式的理解。在解物理题中,数学工具的应用很重要。本题可先根据并联电路的特点,找出R1、R2和总电阻的关系。
2、结合伏安法测电阻的相关知识,更深刻的理解欧姆定律的生成,强化电学实验操作技能的考查。
例2、给出下列器材:电流表(0~0.6A,0~3A)一只,电压表(0~3V,0~15V)一只,滑动变阻器(0~10 )一只,电源(4V)一个,待测电阻的小灯泡(额定电压2.5V,电阻约10 )一个,开关一只,导线若干,要求用伏安法测定正常发光时小灯泡灯丝的电阻,测量时,两表的指针要求偏过表面刻度的中线。
(1)画出电路图;
(2)电流表的量程选 ,电压表的量程选 ;
(3)下列必要的实验步骤中,合理顺序是 。
A. 闭合开关 B. 将测出的数据填入表格中
C. 计算被测小灯泡的灯丝电阻 D. 读出电压表,电流表的数值
E. 断开开关 F. 将滑动变阻器的阻值调到最大
G. 对照电路图连好电路 H. 调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V
解析:欧姆定律的得出是根据伏安法测电阻的电路图来进行探究的,而伏安法测电阻同时也是欧姆定律的一个应用。所以伏安法测电阻与欧姆定律的应用其实是相辅相成的。对伏安法测电阻的相关知识的考查,其实更能帮助学生理解欧姆定律的生成。并且通过自己画电路图的过程,考查了学生对电路连接的作图能力和实验设计能力。
3、应用“欧姆定律”判断电路中各电表的示数变化
例3、如图1所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电压表和电压表A1,A2和示数变大
B. 电流表A1示数变大,电流表A2和电压表示数不变
C. 电流表A2示数变大,电流表A1,电压表示数不变
D. 条件不足,无法判断
解析:本题考查了利用欧姆定中电压、电流、电阻的关系来判断电流表、电压表示数变化的同时,也考查了学生对复杂电路的判断能力,电表测哪个用电器的电压,测通过哪个用电器的电流等。R1和R2是并联关系, 测电源电压; 测干路电流, 测R2的电流。
答案: B
4、通过解方程的方法结合欧姆定律,解决由于电阻变化而引起电压、电流变化的题。
例4、 如图2所示,变阻器R0的滑片P在移动过程中电压表的示数变化范围是0~4V,电流表的示数变化范围是1A~0.5A,求电阻器R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U。
图2
解析:在电路中由于电阻发生变化引起的电流、电压变化的题,如不能直接用欧姆定律和串、并联电路特点直接求解,可考虑用方程解题。在设未知数时,尽量设电源电压、定值电阻等电路中不会变化的量。首先分析一下电路图,弄清电流表测量对象,同时可看出电压表示数为0V时,电流表示数最大为1A,电压表示数为4V时,电流表示数最小为0.5A。但根据已知,用欧姆定律和串联电路的特点能直接求出的量只有R0的最大电阻值,别的再无法直接求出,因此这里必须要列方程来解。
5、“欧姆定律”和生活实际的结合,提高学生观察生活的能力和解决实际问题的能力。
例5、下图是新型节能应急台灯电路示意图,台灯充好电后,使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度,假定电源电压、灯泡电阻不变,则灯泡两端电压U随R变化的图象是( )
解析:灯L和滑动变阻器串联,电源电压U、灯泡电阻 不变。当滑片向左移动时,滑动变阻器的电阻变大,即电路中的总电阻变大,由 知,电路中的电流I会变小,则灯泡两端电压 也会变小。
答案:选C。
结论:授之以鱼不如授之以渔,以上总结的题目类型可能并不完全,但只要学生能掌握并真正理解欧姆定律的内涵,就能很好的应用它来解决生活实际中真正出现的问题,把理论转化为实践才是学习的真正目的。
参考文献
[1] 谢妮.欧姆定律教学的优化设计[J]. 职业
篇2
欧姆定律是通过“探究导体的电流跟哪些因素有关”的实验得出的实验结论.应注意以下考点:(1)公式()说明导体中的电流大小与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关,其中I、U、R必须对应于同一电路和同一时刻.(2)变形式()说明电阻R的大小可以由()计算得出,但与U、I无关.因为电阻是导体本身的一种性质,由自身的材料、长度和横截面积决定.由此提醒我们,物理公式中各量都有自身的物理含义,不能单独从数学角度理解.(3)串联电路具有分压作用,并联电路具有分流作用.
中考常见题型
中考一般会从两方面考查欧姆定律的应用,一是对欧姆定律及变形公式的理解和简单计算,一般不加生活背景,以纯知识性的题目出现在填空题或选择题中:二是应用欧姆定律进行简单的串并联的相关计算.
例1 (2014.南京)如图1所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A;若再闭合开关S1,发现电流表示数变化了0.2 A.则电源电压为____V,R2的阻值为____ Ω.
思路分析:闭合s,断开S1时,电路为只有R1的简单电路,可知电源电压U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V;若再闭合S1时,两电阻并联,则U2=U=6 V,因为R1支路两端的电压没有变化,所以通过该支路的电流仍为0.3 A,电流表示数的变化量即为通过R2支路的电流,则I2=().
答案:6 30
小结:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,关键是能判断出闭合开关S1时电流表示数的变化即为通过R2支路的电流.每年的中招都有一个2分的这样的纯计算题目,以考查同学们对基础知识的理解和掌握程度.
例2(2013.鄂州)如图2甲所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图、2乙所示.根据图象的信息可知____.(填“α”或“b”)足电压表V2示数变化的图象,电源电压为____V,电阻R1____的阻值为____ Ω.
思路分析:国先分析电路的连接情况和电表的作用:电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测的是R1两端的电压,电压表V2测的是滑动变阻器(左侧)两端的电压.因为R1是定值电阻,通过它的电流与电压成正比,所以它对应的图象应是α,那么图象b应是电压表V2的变化图象,观察图象可知:当电流都是0.3 A(找出任一个电流相等的点,两图线对应的电压之和就是电源电压)时,U1=U2=3 V,根据串联电路中电压的关系可知,电源电压为6V,由于R1是定值电阻,所以在图象α上任找一点,代入欧姆定律可知()
答案:b 6 10
小结:欧姆定律提示了电流、电压、电阻三者之间的数量关系和比例关系,三个比例关系分别为:(1)电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,即()(2)电流一定时,导体两端的电压和它的电阻成正比,即().该规律又可描述为:串联分压,电压的分配和电阻成正比,即电阻大的分压多.(3)电压一定时,导体中的电流和导体的电阻成反比,即(),该规律又可描述为:并联分流,电流的分配和电阻成反比,即电阻大的分流小.图象可以很直观地呈现这种关系,学会从图象中找出特殊点足解决欧姆定律问题的一大技巧,
第2节 动态电路中物理量的变化
重点考点
由于滑动变阻器滑片的移动或开关所处状态的不同,使电路中电流和电压发生改变,这样的电路称之为动态电路.这类题目涉及电路的分析、电表位置的确定、欧姆定律的计算、串并联电路中电流和电压分配的规律等众多知识,因此同学们在分析过程中容易顾此失彼,下面我们通过例题梳理一下解决这类问题的一般思路,
中考常见题型
题日常联系生活实际,以尾气监控、超重监控、温度监控、风速监控、身高测量等为背景,考查该部分知识的掌握情况,存中考题中常以选择题的方式呈现,注意:如果题目中没有特别说明,可认为电源电压和定值电阻的阻值是不变的.
例3(2014.济宁)小梦为济宁市2014年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪.图3所示的四个电路中,Ro是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移.能够实现身高越高,电压表或电流表示数越大的电路是().
思路分析:图A中两个电阻R。和R串联,电流表测量的是整个电路中的电流,当身高越高时,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,电路中的电流越小,电流表的示数越小,图B中身高越高时,滑动变阻器连人电路中的阻值越大,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,根据串联电路分压的规律知道,R越大电压表的示数越大,符合题意.图B与图C中滑动变阻器的接法不同,图C中身高越高,滑动变阻器连入电路中的阻值越小,同理知道电压表的示数越小.图D是并联电路,电流表测的是支路电流,根据并联电路各支路互不影响的特点知道,不论人的身高如何变化,电流表的示数都不会发生变化,选B.
小结:分析这类问题依据的物理知识是:(1)无论串并联电路,部分电阻增大,总电阻随之增大,而电源电压不变,总电流与总电阻成反比.(2)分配关系:串联分压(电阻大的分压多),并联分流(电阻大的分流少).(3)在并联电路中,各支路上的用电器互不影响,滑动变阻器只影响所在支路电流的变化,从而引起干路电流的变化.解决这类问题的一般思维程序是:(1)识别电路的连接方式并确定电表位置.(2)判断部分电阻的变化.(3)判断总电阻及总电流的变化.(4)根据串并联电路的分压或分流特点进行局部判断.
例4如图4所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态.当开关S.由闭合到断开时,电流表示数将____.电压表示数将 ________ .(均填“变大”“不变”或“变小”)
思路分析:当开关S.闭合时,电灯L被短路,电路如图5所示,电压表测的是电阻R两端的电压(同时也是电源电压),电流表测的是通过电阻R的电流.当开关S1断开时,电灯L和电阻R串联,电路如图6所示,此时电压表测电阻R两端的电压,它是总电压的一部分,所以电压表的示数变小;电流表测的是总电流,但跟S,闭合相比,这个电路的总电阻变大,总电压不变,故电流表的示数变小.
答案:变小 变小
小结:本题引起电表示数变化的原因是开关处于不同状态,解决本题的突破口是弄清楚当开关处于不同状态时,电路的连接情况和电表的位置.
第3节 欧姆定律的探究及电阻的测量
重点考点
电学实验探究题的考查比较常规,有以下几方面:(1)选取器材及连接电路:根据题目要求,分析或计算出电表的量程和滑动变阻器的规格,连接电路时开关应断开,滑动变阻器要“一上一下”接入,且滑片要放在阻值最大的位置.电表的量程和正负接线柱要正确.(2)滑动变阻器的作用:保护电路,改变电路中的电流或用电器两端的电压,实现多次测量.(3)分析实验数据得出结论.怎样分析数据才能得出结论是近年来考试的侧重点,要注意结论成立的条件和物理量的顺序.(4)多次测量的目的有两个,如定值电阻的阻值不变,多次测量是为了求平均值减小误差:灯丝电阻是变化的,多次测量是为了观察在不同电压下,电阻随温度变化的规律.难点是单表测电阻和创新型实验的探究与设计.
中考常见题型 中考常以“探究电流与电压或电阻的关系”“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻的阻值”这三类题型,以实验探究的方式考查同学们的动手能力和解决实际问题的能力,在常规的考查基础上,近几年又融人器材的选取、电路故障的处理、单表测电阻及如何分析数据才能得出结论等探究内容的考查.
例5用“伏安法”测电阻,小华实验时的电路如图7所示.
(1)正确连接电路后,闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端.
(2)测量时,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图7乙所示,则,_____A,根据实验数据可得R2=____Ω.小华在电路中使用滑动变阻器的目的除了保护电路外,还有____.
(3)如果身边只有一只电流表或电压表,利用一已知阻值为Ro的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx请仿照表1中示例,设计出测量Rx阻值的其他方法.
篇3
二、知识梳理
(一)欧姆定律的探究(探究电流与电压、电阻的关系)
1.探究方法:控制变量.
2.实验电路图:如图1所示.
3.实验结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
(二)欧姆定律
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
2.表达式:I=■
3.适用范围:欧姆定律所研究的电路是电源外部的一部分或全部电路;在非纯电阻电路中(如含有电动机的电路),公式中的U、I、R的关系不成立.
4.适用条件:欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I、U、R是对同一段电路(或导体)、同一时刻(或状态)而言的.
5.公式变形:由欧姆定律数学表达式可得到公式R=■、U=IR,用于计算导体的电阻和导体两端的电压.
(三)欧姆定律的应用
1.伏安法测电阻
伏安法测电阻的实验原理是R=■.用伏安法测量导体电阻的大小,即用电压表测量导体两端的电压大小,用电流表测量导体中电流大小,根据公式R=■,即可得到导体电阻的大小.在用伏安法测电阻时,要正确选择电压表与电流表的量程,同时,要利用多次测量求平均值以减小实验误差.
2.推导串联电路的总电阻
如图2,根据串联电路中电流、电压的特点可知:
I=I1=I2,U串=U1+U2
再根据欧姆定律变形公式可得:
IR串=I1R1+I2R2
所以,R串=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各串联导体电阻之和.(若有n个导体串联,其总电阻为R串=R1+R2……+Rn)
3.推导并联电路的总电阻
如图3,根据并联电路中电流、电压的特点可知:
I=I1+I2,U=U1=U2
再根据欧姆定律的变形公式可得:
■=■+■
所以,■=■+■
结论:并联电路总电阻的倒数等于各并联导体电阻倒数之和.(若有n个导体并联,其总电阻为■=■+■+……+■)
三、典型例题
例1 由欧姆定律数学表达式可以得出公式R=■.关于此表达式,下列说法正确的是( ).
A.当导体两端的电压是原来的2倍时,导体的电阻也是原来的2倍
B.当导体中电流是原来的2倍时,导体的电阻是原来的0.5倍
C.当导体两端的电压增加几倍,导体中的电流也增加几倍,导体的电阻不变
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
解析 公式R=■是由欧姆定律数学表达式变形得到的,它表示一段导体两端的电压与通过导体电流的比值是不变的,它反映了导体对电流的阻碍作用.电阻是导体本身的一种属性,跟导体两端电压、电流均无关.
答案 C.
例2 小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,设计了如图4所示的电路图(电源电压恒为6V).
(1)根据小明设计的图4,用铅笔将图5的实物连接完整.
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面表格中,然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω,让滑动变阻器的滑片P向 移动(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为 V.此时电流表的指针位置如图6所示,请把测得的电流数值填入表格.
(3)小明根据实验数据得到如下结论:导体中的电流与导体的电阻成反比.请你对以上的探究过程和得出的结论做出评价,并写出两点评价意见: ; .
解析 (1)连接实物图时,电压表要并联在定值电阻两端,并注意选择合适的量程;连接滑动变阻器要注意连接“一上一下”两个连接柱.
(2)因为导体中的电流与导体电阻和导体两端的电压均有关,所以探究“一段电路中的电流跟电阻关系”时应控制定值电阻两端电压相同.当E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω时,如果滑动变阻器滑片P不移动,则电压表示数会变大,为了保持电压表示数不变,滑片P应向B端移动,直到电压表示数与第一次实验时一样,即4V.
(3)通过数据分析找出物理规律是研究物理问题的常用方法,但仅通过一两次实验数据就得到结论并不科学,常常会使结果带有偶然性,因此需要进行多次实验;得出的结论是有条件限制的,结论缺少前提条件.
答案 (1)如图7所示.
(2)B 电压表的示数为4V 0.2
(3)实验次数太少(没有进行多次实验);结论缺少“电压一定”的前提条件
例3 小华想测出一个电阻Rx的电阻值,将选用的器材连接成如图8所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻.由于电源电压未知,所以,没能测出电阻Rx的阻值.请你选添合适的器材,帮他完成这个实验.要求:(1)用两种不同的方法,分别画出电路图,简要说明实验方法,并写出电阻Rx的表达式.(2)每一种方法在不拆除原有电路接线的条件下,只允许选添一种器材和导线接入电路.
解析 方法1:如图9,用电流表测出通过Rx的电流I,用电压表测出Rx两端的电压U,则电阻Rx=■.
方法2:如图10,用电流表测出通过Rx的电流为I,用电压表测出Rx和R0两端的总电压为U,则电阻Rx=■-R0.
方法3:如图11,先用电流表测出电路中的电流为I1,再将导线并联在电阻Rx两端,测出电流表为I2,则电阻Rx=■R0 .
点评 本题采用特殊方法测量电阻.因为已有电流表,这样就可以测出电阻Rx和已知电阻R0的电流值.但由于缺少电压表,因此解决本题的关键是如何测量出电阻Rx两端的电压.解决本题的方法是开放性的,只要能测出电阻Rx两端的电压(或Rx和R0两端的总电压),即可利用R=■求出电阻Rx的阻值(或电阻器Rx与R0的总电阻,从而可求Rx的阻值).另外,将导线并联在电阻Rx或已知电阻R0两端,可使得电路中电流发生变化.根据电流表的数值,并利用欧姆定律即可求出电阻Rx的阻值.
例4 在学校举行的物理创新大赛上,小明和小红所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪,如图12、图13所示.两装置中所用的器材与规格完全相同,压力表是由电压表改装而成,R1为定值电阻,阻值为10Ω,R2为滑动变阻器,规格为“10Ω 1A”.金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计.M为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比.当托盘所受压力为零时,P恰好位于R2的最上端;当托盘所受压力为50N时,P恰好位于R2的最下端,此时弹簧的形变仍在弹性限度内.
(1)图12装置中,当P位于R2的最下端时,电压表的示数为3V,则电源电压是多少?
(2)图12装置中,压力25N的刻度位置标在电压表表盘多少伏的刻度线上?
(3)在图12、图13两种装置中,两个压力表的刻度特点有何不同?试说明理由.
解析 (1)图12装置中,当P位于R2的最下端时,
电路中的电流I=■=■=0.3A.
电源电压U=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω
+10Ω)=6V.
(2)图12装置中,当托盘所受压力为25N时,P恰好位于R2的中点,滑动变阻器接入电路的电阻R2为5Ω.电压表测R2两端电压.
电路中的电流I=■=■=0.4A.
电压表的示数为U2=IR2=0.4A×5Ω=2V.
压力25N的刻度位置标在电压表表盘2V的刻度线上.
(3)图12装置中压力表的刻度是不均匀的,图13装置中压力表的刻度是均匀的.
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一、必备基础知识
首先,学生要必备如下知识点:1.影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度。2.电阻与长度的关系:当导体的材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大。3.滑动变阻器的变阻原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。4.对串并联知识的理解梳理。
下面,笔者以串联电路为例总结一下各电表示数变化判断的几种典型方法。如右图所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P向左滑动时,分析各电表的变化情况。
二、几种常见的判断方法
法一:层层推进法。
当滑片向左滑动时,L2接入变小得R2接入变小、R1不变,由串联得R总变小、U总不变。由欧姆定律得I总变大,由串联得I1、I2接入均变大,即电流表的示数变大。
R1不变,I1变大,得U1变大,即电压表V1的示数变大;U总不变,U1变大、由串联得U2接入变小,即V2表的示数变小。
对刚学完基础知识初次跟学生研究讨论这种表头示数变化的题型,建议用这种“层层推进法”,让学生对串联电路的电阻特点、电流特点、电压特点以及欧姆定律能更好地熟悉并加以灵活应用。
法二:综合分析法。
综合串联知识:I1=I2
U1+U2接入=U总,为定量
欧姆定律:I=U/R
U1/U2接入=R1/R2接入
因为R1不变,R2接入变小,得R1/R2接入变大,即U1/U2接入变大,所以U1变大(电压表V1的示数变大),U2接入变小(电压表V2的示数变小)。R1不变,U1变大,得I1变大,即电流表的示数变大。
在学生对串联知识及欧姆定律灵活应用的能力达到一定的水平,老师可以再推广综合分析法。这种方法要求学生具备一定的数学分析能力,且让学生的认知有一个循序渐进的过程。
法三:极端思维法(极限法)。
当滑片P向左滑动时,令最后滑到最左,U2接入最后变为零,这样能快速得出U2接入变小即得电压表V2的示数变小,而U总不变,由串联知识可得U1变大即电压表V1的示数变大;R1不变,U1变大,得I1变大,即电流表的示数变大。
若滑片P向右滑动时,令初始滑片在最左端,R2接入初始为零,得U2接入初始为零,这样能快速得出U2接入变大,即得电压表V2的示数变大,而U总不变,由串联知识可得U1变小,即电压表V1的示数变小;R1不变,U1变小,得I1变小,即电流表的示数变小。
学生能掌握极端思维法的要领,解决问题就会简单便捷。在力学的问题中也能得以方便使用。
示例一:小明用身边的器材做实验,验证杠杆的平衡条件。塑料直尺放在圆柱形水杯上,使其在水平位置平衡,图(a)所示。往直尺两端放不同数量的相同硬币,并调节硬币位置,使直尺在水平位置平衡,如图(b)所示。若从左、右两侧各取下一枚硬币,则直尺______端将下沉。
这题各取一枚可以变通理解为各取走相同枚数,极限法以左侧枚数为标准全取掉,可快速得知右端下倾。
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中学时代基础教育的根本目标是提升全民族的基本素质,培养一批怀抱理想、充满文化、具备道德、时刻有严明纪律性的良好公民,同时灌输相应的基础知识,为培养我国现代化建设所需要的各类人才奠定基础。新时代背景下的高中物理教学目标,不再仅仅以分数为目的,开始重视学生的全面发展。素质教育中最关键的是以提高全民族素质为目的,以全面发展为根本任务。以下就物理教学中结合素质教育的途径展开探讨。
一、时代背景下素质教育与高中物理结合的基本教育内容
1.物理教学中对学生的思想素质教育。辩证唯物主义的思想要求在物理教学中用唯物主义的观点客观地地阐述物理知识,让学生在潜移默化中接受物理知识并领会辩证唯物主义。爱国主义思想,即要求教师在授课过程中介绍科学家们为了祖国的发展献身研究事业的事迹,讲述我国目前的发展现状以及存在的问题,表示出对青少年的殷切期望。从而也能培养学生的民族使命感,鼓励学生为家乡的富饶安定和祖国的繁荣富强而不断学习。
2.物理教学中对学生的科学素质教育。在高中物理教学中结合科学的素质教育,不但要让学生掌握物理知识,了解它们在生活中的实际应用,并提高相应的技能和技巧,还要注重培养学生对物理知识的探索能力,培养学生对科学的进取精神,让学生从小养成实事求是的科学素质,为今后的研究做铺垫。
3.物理教学中对学生的身心素质教育。身心教育是基础素质教育的重要内容,其中最主要的就是帮助学生发展非智力因素。非智力因素的处理能够直接影响到学生的发展。在高中物理教学中,发展学生的非智力因素主要是培养学生实事求是的态度以及克服困难的意志等。
4.物理教学中对学生的劳动素质教育。在物理教学中对学生进行劳动素质教育,主要是用来揭示物理学和生活实践之间的关系。在高中物理教学中劳动素质教育主要体现在物理实践教学中,教师要着重培养学生的实际动手能力及运用所学的知识解决实际物理问题的习惯和技巧。
二、素质教育与高中物理结合的基本原则
从物理教学的特点出发,结合素质教育的要求,总结出如下五条基本原则:
1.互动原则。教学活动和课堂教学的设计要注意“教”、“学”双方的互动,真正体现教、学并存的关系。
2.发展原则。发展原则即是指高中物理教学要以促进学生的全面发展为目标。从广度上讲,就是人们常说的“全面发展”,这是我们实施素质教育的目标;从深度上讲,指教学要着眼于学生的最近发展,要让学生以前期学习为基础逐步掌握新的知识。
3.结构原则。结构原则指在教学中要通过对知识结构的教学,为学生构建良好、有序的物理认知结构。帮助学生梳理知识结构,从而整体、有序地对知识进行系列性的了解。
4.内化原则。在物理教学中,教师必须创造条件,引导学生将物理知识结构内化为物理认知结构。
5.反馈原则。反馈原则即是将大脑里的主观的物理转化为外部实际存在的东西,比如应用所学的知识解决生活中的实际问题、解释有关的物理现象等,之后从外界对学生的学习成果作出评价,学生再根据反馈,改正今后的学习行为。
三、以《欧姆定律》教学为例阐述素质教育与高中物理的结合
1.高二学生学科知识现状和能力分析。高二学生在之前的学习阶段中已经学习并掌握了电路方面的部分基本知识,学习了电压、电流的基本含义,理论上而言已经完全具备了学习欧姆定律的能力。目前存在的问题就是现有教材中应用型的事例比较少,在实际的应用问题上,学生无法改变传统的学习方法、思维和认知经验,导致在学习方法上形成了无法突破的障碍。因此,在课堂教学中,老师要注重图像教学法,利用ppt或者现场试验的方法能够让学生想到或者看到,这样就更易于学生理解这方面的知识。
2.学生生活环境与心理素质分析。电和电路是我们生活中很常见的事物,尽管不陌生,但是学生对电和电路的原理也不是很了解。教师可以利用学生对未知事物的探索心理培养学生的学习兴趣,依靠这一兴趣,学生才能自愿并大胆地尝试新事物并深入了解新事物,以此为课堂操作和教学打基础。
3.课程设计。《欧姆定律》是高中物理第二册第十四章第一节的内容,教学对象是高二理科生。欧姆定律是下一章恒定电流的基础内容,它的重要性不需要多加证明,高二物理中的欧姆定律是对初中内容的补充和延伸,在理解的基础上加以实际的应用。本章按照如下的方案展开:首先从初中课本学过的基本电路知识引入欧姆定律,接下来解释影响导体的电阻的因素,然后介绍半导体和超导体,在半导体和超导体的介绍中提高学生的学习兴趣,培养学生对科学的向往,再然后引入电功和电功,最后介绍在闭合电路中的欧姆定律。具体几点要求如下:①课程目的:全面提升学生的科学素养,让学生掌握并利用图象法分析问题,进行研究。②课程结构:注重全班同学的共同参与,调动课堂氛围,因材施教,有利地利用学生现有的知识和理解力。③课程内容:体现这门课程的公共基础性和参与性,联系生活展望未来,了解时代需求。④课程实施:积极调动学生的积极性,营造良好的学习氛围,鼓励学生自己思考、主动参与、团队合作,共同讨论并得出结论,最后由老师作总结并指出存在的问题。这样既能让学生学到知识,也能培养学生的学习能力,还能培养学生的团队意识,实现“人性化课堂”。
四、结束语
随着教育部门对素质教育要求的提高,对高素质人才培养的重视,高中物理教学工作面临着新的要求。面对这种情况,学校要加强对物理教学工作的重视,积极树立科学的素质教育理念,不断提升教学团队的教学素质,从而不断提高物理教学的质量,实现人才培养的终极目标。
参考文献:
[1]董晓莉.物理教学中激发学生的学习兴趣[J].中学生数理化(教与学),2011,(04).
[2]王大可.谈高中物理实验教学中的素质教育[J].科教新报(教育科研),2011,(18).
篇6
2 例题设置不合理
第十四章第三节欧姆定律这一节,通过完整的探究性学习搞清了电流与电压、电阻的关系从而得出欧姆定律.为了加深欧姆定律的的理解和运用,编者举例通过计算让学生体会用欧姆定律解决电路问题的有效性.但笔者认为在此举的两个例题太难且没有考虑学生现有知识水平.触电事故是在九年级下册第十五章第四节才学,更不知道双线触电,超出了学生的认知范围.例二是计算出三次电阻再求平均值作为电阻R的阻值,学生刚拿到这题会感到茫然、不知所措,他们不会想到要求平均值减小误差;而此内容正好是下节(欧姆定律的运用)中的测定值电阻实验,况且没有相应的例题巩固,显然此例题放在这里有点超前,应该放到下节课作为例题较合理.本节课后的“WWW”第2、3、5作为例题是很好的,既简单又能解决实际问题,还能巩固本节课重点实验以及改进实验.真可谓一举多得.
3 “WWW”中有些习题设置不合理
课本后的“WWW”中习题的设置,编者本想让内容贴近学生生活,既激发学习兴趣又体现教材的实用性,反映最新科技发展动态的宗旨;同时培养学生自主学习的能力.但部分题目不易操作,比方说,要求上网查资料的,社会调查的等题目,在农村学校,受条件限制,这类题不好做;最好换一些可操作的题目;结合考试实际(部分章节)再增加点习题就更好了,这样可少用或不用其他资料.有些习题与本节课内容不符,如第十四章第二节 “WWW”中第三题查阅超导研究、应用的历史和最近进展,超导这一内容是在第一节“读一读”中介绍的而本节课根本没有这方面的内容;与其放在此处不如放到第一节内容后更合理.有些习题难度太大,学生根本不能理解,只能死记硬背,违背了新课标的理念.如:还是变阻器这一节,第一题“活动:替代法测电阻”,编者的意图是让变组箱的使用与连接放在“WWW”中加以训练,通过亲身体验认识“等效替代法”也是解决问题的一种途径.其实[HJ2.1mm]高估了学生的能力,对学生要求太高,难度太大,刚学完滑动变阻器就做这个实验,学生不能理解为什么要这样做,为什么Rx等于R,只是强加给学生的一个实验.笔者认为放在最后一节“欧姆定律的应用”的“WWW”中较好,能体现出由浅入深、层层递进的认知规律.同时也能在最后一节对特殊法测电阻加以归纳.但这一节的第二题“测量一个阻值约为数百欧的电阻”,笔者在几年的教学中从来没有一个学生能独立设计出测量方案,都是补充了测电阻的特殊法后才能做出来.笔者认为这样的习题加深学生学习的难度,挫伤了学习的积极性,同时 “伏安法测电阻”这一重要实验也没有得到应有的巩固,偏离了侧重点.建议《欧姆定律》这一章的WWW练习重新编写,重点要降低难度,让习题针对性强,可操作性强,巩固性强.
篇7
2015年苏锡常镇二模卷第10题:将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池,某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻。
(1)甲同学用多用表的直流电压(0~1 V)档估测某水果电池的电动势,稳定时指针如图[TP12GW39。TIF,Y#]1中A所示,则读数为[CD#3]V;用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻,稳定时指针如图1中B所示,则读数为[CD#3]Ω。上述测量中存在一重大错误,是[CD#3]。
(2)乙同学采用如图2所示电路进行测量,并根据测量数据做出了[SX(]1[]I[SX)]-R图象,则根据图3,该水果电池的电动势为[CD#3]V,内阻为[CD#3]Ω。(结果保留两位有效数字)
[TP12GW40。TIF,BP#]
答案如下:(1)0。84;3。2×103;不能用多用电表电阻档直接测电源内阻;(2)0。96±0。02 (1。6±0。1)×103
1。2 试题分析
本题围绕一个重要的电学实验――“测量电源电动势和内阻”展开考查,具体涉及多用电表的读数及操作、实验电路的设计、图象法处理数据等内容。如表1所示。
[JZ][HT6]表1
[BG(!][BHDFG2,WK3,K10,K17W]
序号[]考查内容[] 易错点解析 [HJ*3]
[BHDG4*2,WK3,K10ZQ*3,K17ZQ*3W]1[]会正确进行多用电表的读数[]读电压时应注意量程(“0~1 V”),读电阻时要注意多用电表欧姆档刻度不均匀,还有读数应乘以所选的倍率
[BH]2[]会正确使用多用电表欧姆档[]用多用电表欧姆档测电阻时必须把电阻从回路中取出,因此不能直接测电源的内阻
[BHG4*2]3[]“安阻法”测电源电动势和内阻的原理[]由闭合电路欧姆定律得到1/I-R图象是线性的,且图线的斜率大小等于1/E,图线的纵截距大小等于r/E
[BHDG2]4[]图象法处理实验数据[]单位要换算成国际单位(A和Ω) [HJ2mm]
[BG)F][HJ]
1。3 试题评价
本题用水果电池代替常见的干电池、铅蓄电池、手机锂电池作为实验对象,给人一种独辟蹊径、眼前一亮的感觉。水果电池取材方便、贴近生活、变化丰富,既适合学生进行探究,也体现了“从生活走向物理”的教育理念。
2 两处不同
2。1 实验对象
本题的实验对象变成了水果电池。在平时的教学中,许多教师都会习惯性地选择干电池进行实验,这是因为干电池比较稳定,实验操作也较简单方便。实际上,学生在初中就已经接触过水果电池,在化学课“原电池”部分也学习过相关内容,所以对水果电池并不陌生。笔者在讲评课上与学生进行了交流。
师:水果电池的工作原理是什么?
生1:水果中含有丰富的水果酸,是一种很好的电解质,将不同的金属材料做成电极插入水果中,用导线将电极与用电器相连,回路中就会有电流通过。
师:如何判断水果电池的正、负极?
生2:根据原电池的工作原理,水果电池两电极必须存在金属活动性上的差异。本题中锌更活泼,所以锌片失去电子,其反应方程为Zn-2e-[FY=]Zn2+。电子经外电路流向铜片,由于物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以外电路中电流从铜片流向锌片,由此判断铜片是水果电池的正极。
师:水果电池的电动势、内阻与哪些因素有关?[HJ1。5mm]
生3:正负电极的活动性差异越大,水果电池的电动势越大。由电阻定律R=ρ[SX(]l[]S[SX)]可知,增加两电极间的距离,相当于增加导体长度,水果电池的内阻增大;增加电极插入的深度,相当于增大导体横截面积,水果电池的内阻减小。
2。2 实验器材和电路
由于实验对象发生了变化,实验器材和电路也需要进行相应的调整。在测量干电池的电动势和内阻时,通常选择学生电表(电压表0~3 V、电流表0~0。6 A)和滑动变阻器进行实验。由于水果电池的内阻很大(一般上千欧姆),为了便于读数和操作,选择电阻箱和微安表进行实验。
实验器材 水果,电极:铜片、锌片,MF47多用电表,微安表:量程0~500 μA,电阻箱(0~9999 Ω),带鳄鱼夹的导线若干、开关、砂纸、小刀等。
实验电路及测量原理 实验电路如图4,根据闭合电路欧姆定律E=I(r+R),整理得
[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+R)。
作出[SX(]1[]I[SX)]-R图线,若图线的斜率为k,[TP12GW41。TIF,Y#]纵轴截距为b,则电源的电动势E=[SX(]1[]k[SX)],内阻r=[SX(]b[]k[SX)]。
3 三个追问
3。1 追问1(实验误差分析)[HJ]
本题中微安表也有内阻,因此会引起实验误差。用此电路测电池电动势与内阻,测量值与真实值的关系是:E测[CD#3]E真、r测[CD#3]r真。(填“”或“=”)。
分析 若考虑微安表的内阻,不妨设其为rg,则根据闭合电路欧姆定律E=I(r+rg+R),整理得[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+rg+R)。作出[SX(]1[]I[SX)]-R图线,若图线的斜率为k,纵轴截距为b,则电源的电动势E=[SX(]1[]k[SX)],内阻r=[SX(]b[]k[SX)]-rg。与上面推导的结果相比可得:E测=E真、r测>r真。
3。2 追问2(实验注意事项)
为能较为准确地完成该实验,在仪表、导线都正常工作的前提下,请依据水果电池的工作原理,提出一些实验操作过程中需要注意的事项。(只需填写一项即可)[CD#3]。
分析 水果电池很不稳定,容易极化,因此电池电动势会明显下降,内阻会明显增大,因此实验中读数要快,每次读完立即断开开关。也可回答:用砂纸将金属片表面的氧化层磨去以增加其导电性;将所选水果切开,用小刀在其上划几刀以增加其导电性等。
3。3 追问3(实验思想方法)
某研究性学习小组对水果电池电动势和内阻可能的影响因素进行探究。成员们通过讨论,得出了以下一些可能影响的因素:水果种类、水果温度、电极种类、电极间距、电极插入深度等。在进行实验探究时,需要用到的物理思想方法是[CD#3]。
分析 本探究实验运用“控制变量”的思想方法,分别对不同影响因素进行探究。
4 四点策略
4。1 “会操作”打基础
研究近几年各地高考实验题不难发现,命题者越来越重视对基本仪器操作的考查。如2014年江苏高考物理试卷第10题的第1问,考查了用螺旋测微器测合金丝的直径。“为防止读数时测微旋杆发生转动,读数前应先旋紧哪个部件?”真正操作过的学生会比较熟悉,反之则不容易得分。
针对这一变化,教师在指导学生复习实验时,应特别关注基本仪器的使用。《考试说明》中所列的基本仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器和电阻箱等。要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练操作、正确读数。
本题中所考查的多用电表使用,还包括诸如机械调零、欧姆调零、倍率的选择等操作,假如在高考复习中让学生操作一次多用电表,完成几项测量任务,将会起到事半功倍的复习效果。
4。2 “懂原理”是关键
高考实验题的命题往往是在几个重点实验的基础上进行的,因此掌握这些实验的原理是解题的关键所在。分析近五年江苏高考物理试卷(如表2)可以发现,电学中常考的三个经典实验:探究决定导线电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量电源的电动势和内阻,以及新增考点“练习使用多用电表”分别出现在各年的试卷上。
针对上述情况,教师在进行实验复习教学时,应加强对实验原理的分析。同时,也要关注基本实验的变式,提升学生对实验原理的迁移应用能力。
本题考查的测电源电动势和内阻,可以用伏安法,也可以
[HT6][JZ]表2
[BG(!][BHDFG2,WK4,K18,K8W]
年份[]实验名称[]实验原理(操作)
[BHD]2010年[]测量电源的电动势和内阻[]“伏阻法”
[BH]2011年[]测量电阻的阻值[]“替代法”
[BH]2012年[]用多用电表探究黑箱中的电学元件[]多用电表的操作
[BH]2013年[]探究小灯泡的功率P与电压U的关系[]“伏安法”
[BH]2014年[]测量合金丝的电阻率[]“伏安法”
[BG)F]
用安阻法、伏阻法,甚至可以用伏伏法或者安安法,但是实验原理均为闭合电路欧姆定律E=U+Ir,都是在用各种方法寻找方程解出E和r。因此,在复习备考时牢牢抓住几个基本实验,确保每一个的原理都了然于心,高考解题时就游刃有余了。
4。3 “能分析”促严谨
实验误差的分析也是高考实验题考查的重要内容。如2014年海南高考物理试卷第12题考查了用伏安法测量一电池的内阻,其中第(4)问“在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是[CD#3]”。熟悉的学生知道该实验的系统误差主要是由于电压表不能看成理想表而引起的。
《考试说明》中明确指出:认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道多次测量求平均值的方法可以减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源。这就要求教师多关注误差分析,多对学生进行指导,而且笔者认为,教师不但要教会学生如何“定性分析误差的来源”,还要启发学生“合理给出减小误差的方法”,从而不断提高学生分析问题和解决问题的能力。
本题中由于微安表有内阻,会引起系统误差,由闭合电路欧姆定律分析可以得到E测=E真、r测>r真。其实,通过前面的推导不难发现,只要知道了微安表的内阻值,该系统误差就可以消除了。误差分析能培养学生科学、严谨的研究态度,很好地体现了物理学中“情感态度价值观”的课程目标,所以在复习中应引起足够的重视。
4。4 “巧设计”提能力
高考实验题中的设计性问题是对学生理解能力、创新能力的综合考查,这类试题要求高、难度大,对学生很具有挑战性。
篇8
二、分析比较法
在学生理解和掌握各知识点后,应指导学生对这些知识进行梳理和串连,通过点的互动使之连接成线.将每个零散的知识点串为一个整体,一定要前后联系,碰到与前面的模块有类似的知识点和方法时,一定要前后联系起来,找出不同点、共同点,反复练习反复理解记忆,这样可使学生分散记忆,灵活分析,综合运用.
比如,复习复杂直流电路中,可以举例并试用七种不同的求解分析方法求解.即:支路电流法、回路电流法、戴维宁定理、节点电位法、叠加原理,电压源与电流源等效变换法等.这几种方法看似独立,相互联系不大,通过求解具体电路找出它们解题思路异同.例如,求解各支路电流时用支路电流法较容易解决,当电路内网孔数目不多(2个为宜)的条件下,用回路电流法求解较方便;求解某一支路电流用戴维宁定理或诺顿定理求解
;当电路中只有2个节点的条件下,用节点电位法求解很容易掌握……通过分析比较各自优缺点,从而得出它们不同的使用方法和适用范围,有助于提高学生的理解能力和分析能力,同时还能加深他们的记忆,牢固地掌握所学的知识,达到事半功倍的效果.
三、总结归纳法
在每次复习完后,教师应指导学生以本章知识点进行正确的归纳总结,找出本章学习主线,明确重点、难点,画出知识结构图,使学生能有的放矢.要能进行有效的归纳,必须对公式、概念和定理有所理解掌握,还要将其用自己的方式理解,能将公式、概念和定理用自己的话转述出来,这样才算是对知识真正的吸收.有了公式、概念和定理等基础知识,在平时的做题中就可总结相类似的题,归纳出解决这一类题型的解题方法.将这些问题目一一归类,再比较,自然而然就会找到其中的特点,从而总结出自己的解题方式.例如,第五、六章的内容,可总结为——磁与电磁的两手定则,是指左手定则和右手定则,三个定律是指磁路欧姆定律、楞次定律和电磁感应定律.两手定则及三个定律是学习电磁学的基础,也是学习交流电流电路的基本条件.明确左手定则是判断通电导体在磁场中受力方向的依据,右手定则是判断导体产生感应电流方向的依据.楞次定律是判断线圈产生感应电流方向的依据、电磁感应定律是确定感应电动势大小的依据,关于左右手定则亦可总结为:左电右发.即左手是电动机,由电产生力,右手是发电机,产生的是电流.这样总结概括,便于学生的理解记忆.
四、实践法
“电工基础”作为一门电子类专业基础课,其知识都是建立在生产实践基础上的.如果教师仅满足于纸上谈兵,或搞一些题海战术,学生虽有的强行记忆下来,分析解题的思路,但学生可能还是一头雾水,过几天又会忘掉.因为他没有相应的感性认识,无法和生产实际相联系,更谈不上解决实际问题了.有的教师认为高考班,时间太紧,实验会耽误学生的时间,对口高考也不考实验题,白白浪费时间.其实如果在高三复习时,能够在复习理论的进度中设计一些简明的实验,加以演示,指导学生细心观察,再通过学生的实践操作,就可以提高学生的理解能力,可使学生对相应的知识掌握的牢固化.而且在实践教学活动中,也可以适当利用讨论、练习等方法.活动中,我们去鼓励激发学生的兴趣,主张学生多提问题,注重教学中的讨论,让学生积极学习.多给学生自己动手的机会.学生一般具有猎奇心理.生活中常出现、自己又不能理解的问题,经过老师适当引导后,往往会引发其强烈的求知欲.此时作为教师的我们就要去挖掘教学内容的创新点,寻找相关课题的例题探究,使之有新鲜感.
篇9
“精典例题”1: 如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向的垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
题中的三个问题指向性非常明确,从(1)问中直接将对空间例题图的受力分析直接引向平面图进行受力分析,(2)问中直接将学生引导到应用牛顿第二定律和电磁感应定律、闭合电路欧姆定律求加速度及电流问题上,,在第二问的基础上,对物体的运动状态进行分析,加速度为零时速度最大。
这道题涉及的基本知识较多,包括:法拉第电磁感应定律(单棒导体切割磁感线类问题)、楞次定律―右手定则(判断感应电流的方向)、闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿运动定律;涉及的物理分析方法有:对物体进行受力分析、熟练应用左右手定则、根据物体的受力情况对物体进行运动的动态分析等。问题的解决需要学生具有一定的综合能力,处在高二阶段的学生,只有极少部分的学生能完成全部问题。
“精典例题”2:MN为中间接有电阻R=5Ω的U型足够长金属框架,框架宽度d=0.2m,竖直放置在如图所示的水平匀强磁场中,磁感应强度B=5T,电阻为r=1Ω的导体棒AB可沿MN无摩擦滑动且接触良好。现无初速释放导体棒AB,发现AB下滑h=6m时恰达稳定下滑状态。已知导体棒AB的质量m=0.1kg,其它电阻不计。(重力加速度取10N/Kg)
求:(1)AB棒稳定下滑的速度;
(2)此过程中电阻R上消耗的电能;
第一个问题是“精典例题”1的应用,体现学以致用的原则。解决一问后,教师以问题的形式过渡:“电磁感应过程中产生的电能是凭空产生的吗?”“电能是由什么能转化而来,又是通过何种形式进行转化的?”进而带领学生开始对能量问题进行研究。
反思之一:此节复习课优点之一在于所选题目具有基础性、针对性、量力性、典型性和层次性。基础性:复习题的选择避免开始就是偏题、怪题和难题,这对巩固基础知识是非常不有利的;其次,复习题应该具有针对性,不要让一些无用的“野鸡”题目冲淡了重点;再次习题应该具有量力性,难度适中,太容易则不易增强学生对知识的把握深度,太难则成为学生“不可能完成的任务”,达不到巩固知识的目的,让学生望而生畏,抹杀学生的自信心。要把握一个“度”,让学生“跳一跳,够的着”,题量也要适中,并不是做的越多效果越好。还有,习题应该典型,具有一定的代表性,起到有“一题”涉及到“一类问题”的效果,而不是就题论题,所以课后还要有选择性地布置作业加以巩固。
反思之二:如何提高物理复习课的质量,使师生辛勤劳作,换得丰富的硕果?我认为,要想让学生听懂学会,就必须为学生创造和安排练习的机会。
篇10
(1)电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电源的作用是持续提供电压.
常见的电源有直流电源和交流电源,最常用的直流电源是电池,当直流电源对用电器供电时,电源外部的电流从电源的正极通过用电器流向负极,电源内部的电流从电源的负极流向正极,电源内、外部的电流形成闭合回路.
(2)用电器的作用是利用电能进行工作,工作时把电能转化为其他形式的能.
(3)导线的作用是输送电能(传输电流).
(4)开关的作用是控制电流的通、断.
2.电路的状态
(1)通路:处处相通的电路叫做通路.
(2)断路(开路):在某处断开的电路叫做断路(开路).
(3)短路(全短路、部分短路):
导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫做全短路.发生全短路时,电路中的元件会被烧坏,这是不允许的.
电路中有多个用电器时,把其中一个或部分用电器的两端用一根导线直接接通,这时该用电器不工作,这种情况叫做部分短路.部分短路是允许的,有时还是必要的.
3.电流、电压和电阻
(1)电流
电流是表示电流强弱的物理量.电流用字母I表示.在国际单位制中,电流的基本单位是安培,简称安,符号为A.此外,还有毫安(mA)、微安(μA).1A=103mA,1mA=103μA.
(2)电压
电源的作用是维持正、负极间有一定的电压,电压是使导体中形成电流的原因.电压用字母U表示.电路中要获得持续电流的充要条件是:①要有电源;②电路为通路.在国际单位制中,电压的基本单位是伏特,简称伏,符号为V.此外,还有兆伏(MV)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV).1MV=103kV,1kV=103V,1V=103mV,1mV=103μV.
(3)电阻
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.电阻用字母R表示.在国际单位制中,电阻的基本单位是欧姆,简称欧,符号为Ω,此外,还有兆欧(MΩ)、千欧(kΩ).1MΩ
=103kΩ,1kΩ=103Ω.
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度等有关.多数金属的电阻随温度的升高而增大.
4.欧姆定律
(1)实验:研究电流与电压及电阻的关系
A.研究电流与电压关系时,应保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片改变电阻中的电流和电阻两端的电压.
结论:当导体电阻一定时,导体中的电流与其两端电压成正比.
B.研究电流与电阻关系时,应换不同阻值的电阻,通过移动滑动变阻器的滑片,保证每次电阻两端的电压不变.
结论:当导体两端电压一定时,导体中的电流与电阻成反比.
(2)内容
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.这个规律叫做欧姆定律.
(3)公式 I=■
说明:
A.该定律只适用于纯电阻性电路(即电能全部转化为内能的电路).
B.该公式中的三个物理量必须对应着同一状态下的同一段电路.
C.由变形得到的公式R=■,提供了测量和计算电阻大小的一种方法,并不表示R是由U、I决定的.
5.伏安法测电阻
(1)实验原理:欧姆定律的变形公式R=■.
(2)实验器材:直流电源、电流表、电压表、开关、阻值未知的定值电阻、滑动变阻器和导线等.
(3)实验电路图(如图1):
(4)实验步骤:连接电路图,多次移动滑动变阻器的滑片,读出电流表和电压表的示数并记录于表格中;将每一组数据代入公式,计算出电阻值,然后再对多次实验的计算结果求平均值.
6.重点电路元件的应用
7.电路连接的基本方式及其特点
二、考点扫描
考点1.电路
例1 小灯泡的结构如图1,图2的4个图中连接后能让完好的2.5V的灯泡发光的是( ).
解析 这道题是课本后面两道习题的综合变形.A图的接法会使电流不经过小灯泡而直接从电源的正极流向负极造成短路;B图没有导线,灯泡断路;C图连接正确,是通路,小灯泡能够发光;D图实质跟A图是一样的.
答案 C
考点2.电路连接的基本方式
例2 如图3所示,汽车在转向前,司机会拨动方向盘旁边的横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,这两个转向灯在电路中的连接方式为 ;
司机所拨动的这根横杆就相当于电路中的
.
解析 这道题考查电路连接的两种基本方式的特点,有的同学看到“两个转向灯同时闪亮、同时熄灭”立刻想到的是电路是串联的,因为串联电路的特点是开关控制所有的用电器,用电器会同时工作或者同时不工作,但却没有考虑到并联电路只要开关在干路上,开关也可以控制这个电路,也能实现上述效果,这跟我们平时经常提起的路灯的连接方式相同.这道题为何是并联而不是串联?因为两个转向灯之间不能互相影响,例如一个坏了,不会影响另一个的工作.
答案 并联 开关
考点3.电阻;变阻器
例3 如图4所示电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关.受此启发,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫做 .
解析 灯泡能亮说明铅笔芯可以导电,铅笔芯是导体.移动导线b的位置灯泡亮度发生变化说明铅笔芯的电阻随它的长度的改变而改变,此处考查同学们对影响导体电阻大小的因素的掌握程度,并且涉及到了滑动变阻器的原理,就是利用改变接入电路的导体的长度而改变电路中的电阻.
答案 导体 导体长度 滑动变阻器
考点4.电表的读数方法;串并联电路的电流电压规律;欧姆定律的应用.
例4 在如图5甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2中的电流分别为( ).
A.1.2A,0.24A
B.0.24A,0.96A
C.0.96A,0.24A
D.0.24A,1.2A
解析 (1)辨别电路的连接方式,由于电流表的内阻很小,我们在分析电路时可以将其看成一根导线,这样可以分析出R1和R2是并联的.
(2)看各个电流表分别测谁的电流,就看电流表串联在哪条支路或者干路上,由图中可知A1在干路上测干路电流,A2在R2的支路上,测R2的电流.
(3)根据并联电路电流特点“干路电流等于各支路电流之和”可知,A1的示数应该大于A2的示数,而题中的两个电流表指针所指的位置相同,那只能是它们所选的量程不同,A1是大量程,示数为1.2A,A2是小量程,示数为0.24A,则R2的电流是0.24A,R1的电流是1.2A-0.24A=0.96A.
答案 C
例5 如图6甲所示的电路中,电灯L1的电阻为10Ω,开关闭合后,V1、V2的示数分别如图6乙所示,则V1的示数为 V,
L2两端的电压为 V,通过L1的电流为 A.
解析 (1)由于电压表的内阻很大,我们在分析电路时可以将它所在处看成断路,直接拆除,这样可以分析出L1和L2是串联.
(2)看各个电压表分别测哪个部分电路的电压,就看电压表与哪个部分电路并联,由图中可知V1测L1和L2的总电压,也是电源电压,V2测L2两端的电压.
(3)根据串联电路电压特点电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和可知,V1的示数应该大于V2的示数,而题中的V1的指针偏转程度没有V2的大,那只能是V1是大量程而V2是小量程,V1示数为5.5V,V2示数为2.5V,则L2的电压是2.5V,L1的电压是5.5V-2.5V=3V.
(4)利用欧姆定律I=U/R计算出L1电流.
答案 5.5V 2.5V 0.3A
三、实验探究
例6 小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电.现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如下表所示:
请你帮助小明同学完成下面的实验方案.
(1)请画出实验电路图(用“ ”表示金属丝).
(2)根据实验电路,实验器材除金属丝、干电池、开关、导线外,还必须选用什么器材?
(3)为达到实验目的,写出实验应选取的金属丝(只需填字母代号).
(4)通过实验,你是如何判断哪种金属材料更容易导电的?
解析 电路图可以用最简单的电路将电源、金属材料、开关用导线串联起来,测量金属材料乙时就取下甲换上乙,如果采用图7的连接方法就不需要再连接电路,可以通过开关控制.选用电流表是为了显示电流的大小,从而知道金属材料对电流阻碍作用的大小,即可知导电性能的好坏.在材料的选择时要注意采用控制变量法选择材料不同而其他因素要相同的两根金属.
答案 (1)如图7所示;
(2)电流表;
(3)A、C;
(4)只闭合SA,读出电流表的示数IA;只闭合SC,读出电流表的示数IC;将IA和IC的电流大小进行比较,电流大的导电性能好.
例7 如图8所示,在“探究串联电路中电压的规律”时,小雨同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=3V,UBC=3V,UAC=6V,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( ).
A.整理器材,分析数据,得出结论
B.对换L1和L2的位置,再测出一组电压值
C.改变电源电压,再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
解析 这个实验的目的是为了获得一般性的规律,因此要多次实验才能避免偶然性.A选项实验次数少,不能仅以一次数据得出结论;B选项对调灯泡的位置并不能改变两个灯泡的电压,同时实验次数也过少;C选项改变电源电压并不能改变两个灯泡的分压比例;而D选项换不同规格的灯泡可以获得多组一般数据,便于得到规律.
答案 D.
例8 在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图9所示.先在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数.接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻,不进行其他操作就闭合开关.此时电压表示数及应进行的操作是( ).
A.电压表示数大于2V,应将滑片P向左滑
B.电压表示数大于2V,应将滑片P向右滑
C.电压表示数小于2V,应将滑片P向左滑
D.电压表示数小于2V,应将滑片P向右滑
解析 探究电流跟电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变,去改变电阻,但当电阻增大时,它两端的电压也随之变化,为保证结论的准确性,要通过调节滑片使电阻两端的电压减小为原来的值,根据串联电路的分压关系去调节即可.当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,AB间的电压将增大,该实验要控制AB间的电压不变,所以下一步的操作是:向右滑动滑片,使滑动变阻器连入的电阻变大(分压变大),使AB间的电压减小,直到电压表的示数为2V为止.
答案 B.
例9 用“伏安法”测电阻,小华实验时的电路如图10甲所示.
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.
(2)正确连接电路后.闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的 端(选填“左”或“右”).
(3)测量时,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图10乙所示,根据实验数据可得Rx= Ω.
(4)如果身边只有一只电流表或电压表,利用一已知阻值为R0的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx.请设计测量Rx阻值的其他方法(只要求画出实验电路图并写出Rx的结果表达式).
解析 (1)本题考查的是滑动变阻器的连接方法,滑动变阻器要串联在电路中,并且接线柱选择一上一下.
(2)为了保护电路,开关闭合前要使滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(3)读电流表的示数先看清量程,再认清分度值,然后读数.在电路中电流表测Rx的电流,电压表测Rx两端的电压,根据欧姆定律的变形公式R=U/I可得到电阻值的大小.
(4)这一小问集合了很多知识点,需要同学们有很强的综合能力.可以将电路串联(图12),分别用电压表测R0和Rx的电压,利用欧姆定律计算出Rx的阻值,也可以将电路并联(图13),分别用电流表测R0和Rx的电流,利用欧姆定律计算出Rx的阻值.
答案 (1)图11
(2)左 (3)4.8
(4)方法一:
方法二:
四、故障分析
说明:分析电路故障问题,可以观察电流表和电压表的示数情况.
在串联电路中如果发生了断路,电路中没有电流,电流表的示数就为0,此时将电压表接在完好的那部分电路两端相当于接在电源的同一极,则电压表的示数为0,而将电压表接在断路的那部分电路的两端相当于接在电源的两极,则电压表有示数,测的是电源电压.
在串联电路中如果是部分短路,电路中有电流,电流表的示数就不为0,发生短路的元件就相当于一根电阻为0的导线,根据U=IR可知其两端电压为0,此时将电压表接在短路的那部分电路两端,则电压表示数为0,而将电压表接在完好的元件两端,则有示数.
例9 如图14所示电路,开关闭合时观察到:L1和L2两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是( ).
A.L1断路 B.L2断路
C.电流表断路 D.电流表短路
解析 图中是两个灯泡串联,因为电流表无示数,可知电路中发生了断路,再根据电压表有示数,可以确定是L1发生了断路,选A.
答案 A
例10 小明同学按照图15所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有示数.则故障的原因可能是( ).
A.L1断路 B.L1短路
C.L2断路 D.L2短路
解析 这是个串联电路,因为电流表有示数可以确定电路一定没有断路,灯不亮是因为其发生了短路,推得L2发生了短路,选D.
答案 D
例11 如图16,电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( ).
A.电压表指针发生偏转,灯光L1短路
B.电压表指针发生偏转,灯泡L1断路
C.电流表指针发生偏转,灯泡L2短路
D.电流表指针发生偏转,灯泡L2断路
解析 可以采用假设的方法分析答案的可能性.如果是电压表有示数,则电流表的示数为0,可知电路中发生了断路,而电压表有示数,说明电压表连接的两点之间发生了断路,即L1断路;如果是电流表有示数,则电路中不会是断路,只能是部分短路,根据电压表的示数为0,可知L1短路.
答案 B
例12 在如图17所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿.灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是( ).
A.灯L断路 B.灯L短路
C.电阻R断路 D.电阻R短路
解析 L与R串联,电流表测电流,电压表测R的电压.L熄灭有3种可能,分别是L断路、R断路、L短路.
(1)如果是L断路,则电流表示数变小为0,电压表示数也变小为0,不合题意,舍弃;
(2)如果是R断路,则电流表示数变小为0,电压表则测电源电压,示数增大,符合题意,选项C正确;
(3)如果是L短路,那么电路中电阻减小,电流就增大,电流表示数变大,电路中只剩下R一个电阻,其两端的电压等于电源电压,电压表的示数增大,不符题意,舍弃.
答案 C
五、典型例题
例13 下列对如图18所示电路的分析,错误的是( ).
A.当断开S1、S2,闭合S3时,R1与R2为串联
B.当断开S3,闭合S1、S2时,R1与R2为并联
C.当断开S1,闭合S2、S3时,R1与R2为串联
D.只要同时闭合S1、S3,就会出现短路现象
解析 识别电路的连接方式,有下列几种方法:
(1)定义法,此法使用于简单的电路.
(2)电流法,就是沿着电流的方向看电路中的电流是不是始终是一条路径,如果是则是串联,如果大于一条则是并联.此法是我们常用的方法.
(3)拆除法,就是拆除任何一个用电器,看其他的用电器有没有电流,如果没有则是串联,有则是并联.此法适用用暗箱电路.
(4)节点法,无论导线有多长,只要中间没有电源或用电器,导线两端点均可以看做为同一个点.此法可以简化导线较多,看起来比较繁琐的电路.
本题比较适用的方法是电流法,沿着电流的方向,看电路的连接方式.当断开S1、S2,闭合S3时,R1与R2为串联,则A选项正确;当断开S3,闭合S1、S2时,R1与R2为并联,B选项正确;当断开S1,闭合S2、S3时,电流在流过R1之后分成两条路,一条路上是闭合的开关(相当于一根导线),另一条路上是R2,则R2被短路,电路中只有一个电阻R1,C选项错误;如果同时闭合S1和S3,电流将从电流正极直接经过S1和S3这条路回到电源的负极,造成全短路,这是决不允许的,D选项正确.
答案 C
例14 图19中的电路图和实物图相对应的是( ).
解析 沿着电流的方向,发现在电流流经L1之前分路,一条支路上是L1,另一条之路上是S2和L2,然后电流汇合,再流经S1回到电源的负极,折换成电路图时,L1在支路上,S2和L2在另一条支路上,S1在干路上.
答案 D
例15 从欧姆定律可以导出公式R
=■,下列说法中正确的是( ).
A.当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.当电流I增大为原来的2倍时,电阻R减小为原来的1/2
C.通过导体的电流若为零,电阻也为零
D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零
解析 导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得,但是导体电阻是导体本身的一种性质,与流过的电流和两端的电压无关.
答案 D
例16 如图20所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( ).
A.电压表和电流表的示数都变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
解析 分析电路,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,当滑片有b端向a端移动时,R2的阻值变小,电路中的总电阻变小,所以电流变大,则电流表示数变大,R1的阻值不变,电流变大,根据U=IR可知其两端电压是变大的,则电压表示数也是变大的.
答案 A
例17 甲、乙两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联起来,电路中允许通过的最大电流为
A,两端允许加上的最高电压是 V.把它们并联起来,电路中允许通过的最大电流为 A,两端允许加上的最高电压是 V.
解析 两电阻串联,则两电阻的电流相等,所以电流不能超过任一电阻的额定电流,可确定电流值为0.6A,由欧姆定律求出允许加的最大电压.两电阻并联,则两电阻两端的电压相等,所加电压不能超过任一电阻的额定电压,则由欧姆定律求出两电阻的电压,即可知允许加上的最高电压;由最高电压可求得电路中允许通过的最大电流.
具体计算过程:
(1)串联:
先确定I=0.6A;
由欧姆定律得:
U总=IR总=(10Ω+15Ω)×0.6A=15V.
(2)并联:
由欧姆定律得:
U甲=I甲R甲=10Ω×1A=10V;
U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V.
故电路两端所加电压U最大不得超过9V.
此时通过甲的电流
I1=■=■=0.9A;
通过乙的电流I2=■=■=0.6A.
所以电流中允许通过的最大电流
I=I1+I2=0.9A+0.6A=1.5A.
答案 0.6 15 1.5 9
六、仿真测试
1.LED灯是种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管.二极管由下列哪种材料制成( ).
A.陶瓷材料 B.金属材料
C.半导体材料 D.超导材料
2.下列关于导体的说法中,正确的是( ).
A.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻将变大
B.导体中没有电流通过时,导体就没有电阻
C.保险丝都是用半导体材料制成的
D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻大
3.为了比较电阻R1和R2的大小,4位同学分别设计了图1所示的电路,其中不可行的是( ).
4.小刚同学用图2所示的电路研究电流跟电阻的关系.在实验过程中,当A、B两点间电阻由8Ω更换为6Ω后,他下一步的操作是( ).
A.记录电流表和电压表的示数
B.将变阻器滑片向左移动
C.将变阻器滑片向右移动
D.增加电池数
5.如图3所示电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“2A 20Ω”字样.以下四个图像中,能正确表示当开关S闭合后,通过小灯泡L的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R的关系的是( ).
6.如图4所示的电路,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.5A,电压表的示数12V;断开电路后,将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,电流表的0.3A.则( ).
A.R1=16Ω B.R1=40Ω
C.R2=16Ω D.R2=24Ω
7.一节干电池的电压为 V.家庭电路中,电冰箱与电视机是 的(选填“串联”或“并联”),家中电灯工作时将 能转化为光能.
8.大量实验证明:人体安全电压不能高于36V,当通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险.据此可以推断,人体是
(选填“导体”或“绝缘体”),人体电阻约
Ω.
9.图5中,电阻箱的读数是 Ω.
10.如图6所示,虚线框内有两个阻值分别为5Ω、10Ω的电阻,小明同学想了解其连接方式,于是用3V的电源、电流表和开关进行了检测,闭合开关后,测得电流表的读数为0.2A.则这两个电阻的连接方式是 ,若要增大电流表的读数,可以采取的措施有 .
11.如图7所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时:电压表示数 ,电流表A1示数 ,电流表A2示数 .(选填“变大”“变小”或“不变”)
12.探究电流与电压、电阻的关系.
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比.
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,3个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),2只滑动变阻器(20Ω 2A、50Ω 1A),导线若干.
【实验过程】
(1)小明按图8正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程.小明操作中的错误是
.
(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一.分析数据可得出结论
.
表一
(3)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据.分析数据得出,猜想③是正确的.实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是
.
表二
(4)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究.小华与小红的实验相比不同之处是:
.
(5)小红实验时选择的变阻器规格是
.
13.小华想利用电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的电阻值.他选择了满足实验要求的电源、电流表,并连接了部分实验电路,如图9所示.
(1)请你添加两根导线帮助小华完成实验电路的连接.
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为I1,当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为I2,请用I1、I2和R0表示Rx . Rx= .
14.小华同学用下列器材做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验,已知小灯泡的额定电压为2V.
(1)请你用笔画线代替导线,在图10甲中完成该实验的电路连接.
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P置于 端.
(3)开关闭合后,小华发现,无论怎样移动滑片P,灯泡总是不亮且电压表、电流表均无示数.如果电路中只有一处故障,则不可能是 造成的.(答一种情况即可)
(4)故障排除后,小华将实验数据在坐标上描点连线成如图乙所示,则小灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω.
15.如图11所示电路,电源电压为12V,R1=10Ω,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为了不烧坏电表,变阻器阻值变化范围为多大?
16.如图12所示的电路,电源电压6V且保持不变,灯L1的电阻为15Ω.
(1)开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1A,求灯L2的电阻;
(2)开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A,求灯L3的电阻.
仿真测试参考答案
1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.C
7.1.5 并联 电 8.导体 1200
9.4635 10.串联 将两个电阻并联
11.不变 变大 变大
12.(1)没将滑片移到阻值最大的一端
(2)导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比.
(3)调节电阻两端电压使其保持为1.5V不变.
(4)小华是将电压表并在了滑动变阻器两端,而小红是并在电阻两端.
(5)50Ω 1A
13.(1)如图
(2)Rx=■R0
14.(1)如图
篇11
1.教师包办到底,通过归纳、概括的手段来罗列知识,梳理知识方法。这种做法导致的结果是,教师讲得津津乐道,学生则感到枯燥乏味,漫不经心,觉得跟自己没什么关系,无法激发学生的兴趣。
2.复习目标不明,教学过程随意,照本宣科,把教材的内容又讲了一遍,课后题又让学生做了一遍,课堂上只是把学生过去所学的知识像放电影一样又放了一遍,把复习课上成单纯的知识回忆课。
3.不照本宣科了,但又抛开教材,大搞特搞题海战术,大量解题,大讲特讲,肆意拔高,搞得学生云里雾里,不知所措,将复习课变成了单调乏味的做题课。
二、复习课要注意的问题
1.复习课更要体现学生的主体地位
复习课千万不能上成教师一个人滔滔不绝,讲得面面俱到,生怕学生这边不会,那边又记不住了。可以先让学生自主总结本章节的基础知识,同一小组的同学可以相互检查、补充,教师只需在学生整理好的知识结构的基础上,将易混淆的概念、规律、实验等点出来,让学生辨析、讨论。
如,在复习“欧姆定律”一章时,我会要求学生在课前自主归纳整理本章基础知识,模式不限,可以以知识框架的形式加以概括,也可以用表格的形式进行归纳整理,也可以以其他的形式进行自主梳理。学生课前基本上已归纳出电阻的概念、影响因素、单位及换算、种类等;变阻器的种类及滑动变阻器的原理、构造、使用方法;欧姆定律的内容、表达式及其应用。在课堂复习过程中,教师抛出几个问题请学生辨析、讨论:本章中主要的实验有哪些?在“研究电流与电压的关系”“电流与电阻的关系”及“伏安法测电阻”实验中滑动变阻器的作用相同吗?对于公式R=■你是怎么理解的?当然也有一些实验用到了相同的实验方法,也让学生进行归纳。比如,本章实验中用到最多的就是控制变量法,哪些实验用到了这种方法呢?他们分别是如何控制变量的呢?当然这种自主学习的能力不是一两天就能培养起来的,教师在学生刚开始学习物理时就要引导学生学会整理归纳,一旦学生养成习惯或者能力培养起来以后,教师就会轻松不少。
2.复习课应注重知识间的内在联系
物理知识与知识间是互相联系的,前一部分知识为后一部分知识引桥铺路,后一部分知识又往往是前一部分知识的深化与完善。复习课应做到“温故而知新”,“温故”诚然是复习课的首要任务,但“温故”不是复习课的全部,可以说“温故”的目的是“知新”,即将旧的知识进行归纳、概括,纳入新的知识框架,建构新的知识网络,将知识系统化。
如,在复习“简单机械和功”时,在学生做好基础知识的“温故”后,我会通过几个问题将旧的、分散的知识进行系统化,(1)把一桶沙提高,用简单机械怎样做可以省力?学生会提出:杠杆、动滑轮、滑轮组;(2)是不是所有的杠杆都省力呢?怎样才能省力?怎样才能最省力?复习了三类杠杆,引出了找最小力的典型问题;(3)使用动滑轮为什么可以省力呢?怎样才是最省力的?复习滑轮的实质;(3)既然动滑轮能省力,为什么还用滑轮组呢?复习使用滑轮组的好处和省多少力的判断;(4)用这些简单机械时,能不能省功呢?复习功的概念;(5)用这些机械工作时,怎样比较做功的快慢呢?复习功率;(6)你会选择什么样的机械来工作呢?你的依据是什么?引出机械效率的含义。这样,基本上把本章中很多零碎的、分散的知识点利用“提一桶沙”的情景,归纳整理,形成一个“新”的知识系统。
3.复习课应精选典型例题和训练题
在复习课中,典型例题的分析、讲评是很必要的,既能复习所学知识,也能培养学生分析问题、解决问题的能力,其中渗透的物理方法也是很重要的。但教师应当精选例题,所选的题目要有一定的代表性,最好能在解决该题时用到所复习的大部分知识,且解题方法也要典型,能够起到举一反三的作用。
如,在复习“电功与电能”时可出这样一道例题:有一盏标有“220V 100W”的白炽灯,(1)正常工作时它的电阻是多少?某同学用伏安法测得它的电阻是50.5Ω,这是为什么?(2)正常工作一昼夜要消耗多少电能?(3)如何将它接在380V的电路上让其正常工作?(4)将它与“220V 40W”的灯并联在家庭电路中哪只灯亮些?(5)将它与“220V 40W”的灯串联在220V的电路上,哪只灯亮些?相同时间内哪只灯产生的热量多?(6)两只灯串联时两端允许加的最大电压是多少?(7)如何测量它正常发光时的电功率?这道题把本章的基本公式、方法都用上了,由此也复习了本章的让学生感到头疼的、大量的公式的应用。
适当的学生训练也是必要的,但课堂训练题要根据复习目标,精选在内容和方法上都具有代表性的题目。但所选的题目切忌过难,否则会对学生的积极性造成打击,学生会觉得复习完了,怎么这么多题目还不会做,是不是自己太差了,享受不到成功的乐趣。当然也不能太容易,这样学生会觉得这么简单啊,不用复习我也全会做,起不到激励的作用。因此,教师所选的训练题要能分层要求,大多数题目大家都会做,最后一到两题让学生有思考、提升的空间。
4.复习课还要注意物理方法的传授
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1.复习:一般学生对物理知识的复习觉得最困难,常常因概念多,公式多,单位多而不知所措。针对这一现状,老师要具体指导:首先把初中物理学大致划分为光学、力学、声学、热学、电学和原子物理学六大块,将题型按填空、选择、作图、实验、计算、简答六类来复习;然后将每一知识块的章节标题、主要内容、公式、定律串成一条主线,并罗列成表格;并把各部分的重点知识详细展开出来,配上例题示范,再根据学生掌握的实际情况开设专题性讲座,并采用个别辅导和集体讨论相结合的方法帮助学生们更牢固地掌握知识;最后将各部分知识间的联系、计算、综合应用,结合六类题型充实到位,构成一幅物理知识框架图。为使学生有条理、分重点地理解消化,老师还应结合教材和考纲要求将知识具体化,生动有趣地讲授,注重实验的演示,并创设良好的情景,插入一些艺术性、趣味性、幽默感的语言,使知识框架宛如一部“物理电影片”,学生很容易将其中的每一个“情节”重现出来,从而知识也就牢固地掌握了。此外,在听课感受“情节”过程中,鼓励学生主动融入“情节”中,参与活动,使知识更牢固地为学生所掌握。我把这一方法定名为“电影”重现法。
在复习阶段,巩固训练是必不可少的。教师切不可搞题海战术,而应精选习题,并做到讲深、讲透,要求学生做到深刻理解知识后,再做习题,切不可仿抄例题。要搞一些记忆复习,注重基本技能训练,同时还要及时检查、及时发现问题,采取相应的措施来解决问题,使广大学生把知识梳理通畅,灵活运用,做到触类旁通,举一反三。
2.解题:在解题教学中要教给学生的是:(1)一题多解。物理学中,有些习题有多种解法。教师要启发学生多方位地去思考问题,真正理解各已知条件的意图,善于挖掘隐含条件和排除多余条件,做到解题灵活多变。(2)一题多变。教师在做例题或示范解题时,要把题目讲活,可以把题中的已知条件改为求,而把求改为已知条件;或是将物理条件改换;还可以是题型变换,这样把旧题变为“新题”,方能给学生有一种新鲜感,引起学习的兴趣,活跃学生的解题思路。
二、物理问题的研究方法
将物理学的研究方法教给学生是教师在考虑教法和学法时必须注意的。
1.由个别到一般。初中物理中这一方法的应用较为普遍。
2.抓矛盾主要方面。有些是问题的核心而有些是可以略去不计的,如温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的知识解授时,我们要抓住的是液体的热胀冷缩性质,而不考虑玻璃泡本身的热胀冷缩。
3.“一分为二”的辨证唯物主义观点。初中物理中的任何一个现象都有它的二重性,既对立又统一,有对人们有益的一面,也有对人们不利的一面。如摩擦这一现象,消耗了大量的能量,但若没有摩擦,世界又将不成其现在的世界。
4.类比法。通过这种方法使学生对原来不易理解的物理现象或规律变得容易掌握,如学习电压概念时,用学生熟悉的水压作比较,来成功地引入电压;又如在学习电荷间相互作用和磁极间相互作用时,采用类比法也可以形象地把知识进行归纳,帮助学生更容易掌握。
5.用数学知识解决物理问题的方法。如列方程组、列表、画图象、控制变量法等。这些方法能准确、简洁、明了和直观地表示物理的变化规律,也有利于帮助学生记忆。
我设计了几个例题:例1:一轻质均匀直杆长1.2米,左端挂20牛的重物,右端挂40牛的重物,要使杠杆水平位置平衡,支点应距左端多少米处?例2:在凸透镜成像规律一节,用列表格和画图象会很明了,又有利于学生记忆。例3:控制变量法在物理学中用得很多,如在“欧姆定律”一节学习时,采用控制变量法来研究电流与电压,电流与电阻的关系。即当导体电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比,最后归纳得出欧姆定律I=U/R。(解题过程略)
以上介绍了初中物理教与学的一些方法,那么怎样把这些方法教给学生,将老师的教法与学生的学法有机地结合起来呢?我的体会是这样的:
1.强化。对上述介绍的教学方法要进行反复强化。让每一个学生都知道学会了这些方法的重要性,直至使我们的学生主动来向老师征求科学的学习方法。
2.同化。在教学实际过程中,老师应反复回顾运用过的各种方法,及时地让学生回忆什么时候用过这种方法,使学生对这种方法牢固地掌握,为自己的学习所实用,既起到复习作用,又达到概念的同化,使新知识很快地被理解、消化。
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例1:交流电的有效值:
A.是根据电流的热效应规定的;B.是最大值的一半;c.可以表示任意时刻交流电的大小;D.是最大值的一倍。
此题考查对交流电有效值的理解,并涉及数值的记忆。本题应选A,但考试时选B、c、D的不少。存在的明显问题是对有效值的物理意义没有理解,对有效在这里指什么而言没有掌握,其次对有效值与最大值的关系记得,特别是对题中最大字意没有弄准,认为有效值比最大值还大,可见审题也不够严谨。对于这些问题,在教学中教师应在讲清有效值和最大值的物理含义后,配以相应的习题,以助理解,而不能死记数量关系。
二、加强实验教学,切忌纸上谈兵
物理学是以实验为基础的科学。搞好实验教学,将有助于学生认识和理解物理概念。应付实验或纸上谈兵,缺乏条理训练,特别是缺少基本技能训练,都是不可取的。
例2:用伏安法测量电阻,待测电阻的阻值大约为15Q,所用的电流表的内阻是20Ω,电压表的内阻是3000Ω。如图所示的两个测量电路,应该选:A.甲电路,但测量值偏大;B.甲电路,但测量值偏小;C.乙电路,但测量值偏小;D.乙电路,但测量值偏大。
本题考查实验原理的上一个具体应用和误差分析。须根据欧姆定律I=u/R,分析图甲中电压表的分流和图乙中电流表的分压对测量值的影响,从中得出测量值与真实值大小关糸,还须根据待测电阻与电流表内阻的差异、待测电阻与电压表内阻的差异,分析由于图甲中电压表分流和图乙中电流表分压所产生的误差,从而确定本题答案为B。但会考时,许多学生并没有选择B,分析原因,一是忽略了电压表、电流表分流作用和分压作用,二是不会运用欧姆定律分析误差,三是用测量值代换基本公式中有关量时,推导过程不仔细,这些都反映出学生分析和解决具体实验问题的能力还较差。提高它的关键是在教师做好实验技能示范的基础上,切实让学生做好每个实验,认真分析每个实验现象和所得的结论,不马虎了事,不走过场。
三、加强形象思维训练,既动手又动脑
作图题在会考中经常出现,对这类题,许多学生往往不知所错,暴露出在平时教学中,缺少足够的形象思维训练,图形与物理规律不能很好的结合起来。
例3:a、b为点光源s经平面镜反射的两条光线。试完成光路图,确定光源s和它的像s’的位置。这是一道根据光传播的有关规律完成光路的作图题。根据调查,得分率很低。是什么原因造成的呢最突出的问题是:所画光路图中光线箭头及有关角度标识不全,没有显示出光源s和它的像s’的对称性,无法体现反射定律。这些问题不能简单的认为是学生作图不规范和马虎的问题,这是直观图形没有与物理原理挂钩、形与理脱节的问题,也是理论联糸实际的能力问题。教师在这方面应有足够的认识。
四、提高对物理学史的认识,注重方法论教育
物理学史是人类自然科学史的重要组成部分。加强对物理史实的认识,是对学生进行科学方法教育、唯物主义思想教育的重要步骤。在教学中,教师应启发学生循序渐进,逐步认识。
例4:卢瑟福在原子科学研究中的贡献是:
A.发现了电子,并证明原子具有复杂的结构;B.根据α粒子的散射实验,建立了原子核式结构学说;C.用α粒子轰击氮核,发现了质子;D.用α粒子轰击铍核,发现了中子。
本题考查的是物理学史中著名的α粒子散射实验的物理意义和电子、质子、中子的发现史实。正确选项是B、C。然而对这些会考和高考都要求了解的内容,学生却重视不够。错误原因大致有如下:一是根本未作必要的记忆,二是对不同实验的内容与相应科学家的名氏弄混,三是对著名实验得出的结论弄混。这些问题应由教师引导学生做分类对比,适当地将应了解的物理学史加以强化记忆、理解。在可能的情况下,教师应借助各种现代化教学手段将历史上的重要实验重复再现,给学生科学研究的方法教育。
五、把握命题方向,关注热点问题,调整复习对策
面对课程改革的新形势,分析近几年来各地会考试卷,在复习中应关注以下几个问题:一是要通过观察、实验和计算等让学生来体验一些具体的东西,建立基本的事实观念,培养学生观察周围事物的热情和能力,应对基本事实的考查。二要在梳理知识时,要注重对知识的理解、知道结论的得出方法和过程,通过对部分实验的设计或探究,应对物理思想方法和实验方法的考查。三要关注题目的改装和嫁接,关注课本的插图,联系生活实例来深化知识,提高用物理知识解决实际问题的能力,来应对理论联系实际的问题。四要关注相关学科之间的联系和相互渗透,拓宽知识面,来应对学科交叉问题。五要设计适度开放性试题,用好“能力训练”上便于学生发表见解的主观性训练题,拓展学生的思维,培养学生的发散思维能力,来应对开放性试题。六要在复习中渗透课改精神,要重视物理与社会热点事件、科学前沿问题、现代文化的交融,来应对创新的素质型新题。如动态问题分析、科学方法、探究等题型为近几年的热点题型,复习时要引起我们的重视,最好用专题复习的方法进行归纳。