引論:我們?yōu)槟砹?3篇?dú)W姆定律的應(yīng)用范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。

篇1
一、明確歐姆定律的內(nèi)容
1、實(shí)驗(yàn)思想和方法
歐姆定律在教材上是通過在“控制變量法”的實(shí)驗(yàn)思想基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的:即在控制電阻不變,得到通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,得到通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。由此得到了電路中電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。
2、歐姆定律的表達(dá)式
由實(shí)驗(yàn)總結(jié)和歸納出歐姆定律:通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
表達(dá)式為:I=U/R;I的單位是安(A),U的單位是伏(V),R的單位是歐(Ω);導(dǎo)出式:U=IRR=U/I
注意表達(dá)式中的三個(gè)物理量之間的關(guān)系式是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,即具有同一時(shí)間,同一段導(dǎo)體的關(guān)系。
3、歐姆定律的應(yīng)用條件
(1).歐姆定律只適用于純電阻電路;
(2).歐姆定律只適用于金屬導(dǎo)電和液體導(dǎo)電,而對(duì)于氣體、半導(dǎo)體導(dǎo)電一般不適用;
(3).歐姆定律表達(dá)式I=U/R表示的是研究不包含電源在內(nèi)的“部分電路”;
(4).歐姆電律中“通過”的電流I、“兩端”的電壓U及“導(dǎo)體”的電阻R都是同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路上對(duì)應(yīng)的物理量,不同導(dǎo)體之間的電流、電壓和電阻間不存在上述關(guān)系。
4.區(qū)別I=U/R和R=U/I的意義
歐姆定律中I=U/R表示導(dǎo)體中的電流的大小取決于這段導(dǎo)體兩端的電壓和這段導(dǎo)體的電阻。當(dāng)導(dǎo)體中的U或R變化時(shí),導(dǎo)體中的I將發(fā)生相應(yīng)的變化??梢?,I、U、R都是變量。另外,I=U/R還反映了導(dǎo)體兩端保持一定的電壓,是導(dǎo)體形成持續(xù)電流的條件。若R不為零,U為零,則I也為零;若導(dǎo)體是絕緣體R可為無窮大,即使它的兩端有電壓,I也為零。因此,在歐姆定律I=U/R中,當(dāng)R一定時(shí)I與U成正比;當(dāng)U一定時(shí)I與R成反比。
R=U/I是歐姆定律推導(dǎo)得出的,表示一段導(dǎo)體兩端的電壓跟這段導(dǎo)體中的電流之比等于這個(gè)導(dǎo)體的電阻。它是電阻的計(jì)算式,而不是它的決定式。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),因此,在導(dǎo)出式R=U/I中R與I、U不成比例。
對(duì)于給定的一個(gè)導(dǎo)體,比值U/I是個(gè)定值;而對(duì)于不同的導(dǎo)體,這個(gè)比值是不同的。不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟電壓和電流有關(guān)。
二、歐姆定律的應(yīng)用
在運(yùn)用歐姆定律,分析、解決實(shí)際問題,進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的問題:
1.要分析清楚電路圖,搞清楚要研究的是哪一部分電路。這部分電路的連接方式是串聯(lián),還是并聯(lián),這是解題的關(guān)鍵。
2.利用歐姆定律解題時(shí),不能把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達(dá)式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進(jìn)行計(jì)算,也不能把同一導(dǎo)體不同時(shí)刻、不同情況下的電流、電壓和電阻代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計(jì)算。為了避免混淆,便于分析問題,最好在解題前先根據(jù)題意畫出電路圖,在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào)。同時(shí)要給“同一段電路”同一時(shí)刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo);不能亂套公式,并注意單位的統(tǒng)一。
3.要搞清楚改變和控制電路結(jié)構(gòu)的兩個(gè)基本因素:一是開關(guān)的通、斷情況;二是滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值發(fā)生變化時(shí)對(duì)電路的影響情況。因此,電路變化問題主要有兩種類型:一類是由于變阻器滑片的移動(dòng),引起電路中各個(gè)物理量的變化;另一類是由于開關(guān)的斷開或閉合,引起電路中各個(gè)物理量的變化。解答電路變化問題的思路為:先看電阻變化,再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來分析電壓和電流的變化。這是電路分析的基礎(chǔ)。
三、典型例題剖析
例1 在如圖所示的電路中,R=12Ω,Rt的最大阻值為18Ω,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),滑片P位于最左端時(shí)電壓表的示數(shù)為16V,那么當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)電壓表的示數(shù)是多少?
解析:分析本題的電路得知是定值電阻R和滑動(dòng)變阻器Rt 串聯(lián)的電路,電壓表是測(cè)R兩端電壓的。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最左端時(shí)電壓表的示數(shù)為6V,說明電路中的總電壓(電源的電壓)是6V,而當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),電壓表僅測(cè)R兩端的電壓,而此時(shí)電壓表的示數(shù)小于6V。
滑片P位于變阻器的最右端時(shí)的電流為I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。
例2 如圖所示,滑動(dòng)變阻器的滑片P向B滑動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)將;電壓表的示數(shù)將。(填“變大”、“變小”或“不變”)如此時(shí)電壓表的示數(shù)為2.5V,要使電壓表的示數(shù)變?yōu)?V,滑片P應(yīng)向端滑動(dòng)。
圖1
分析:根據(jù)歐姆定律I=UR,電源電壓不變時(shí),電路中的電流跟電阻成反比。此電路中滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是AP段,動(dòng)滑片P向B滑動(dòng)時(shí),AP段變長(zhǎng),電阻變大,所以電流變小。電壓表是測(cè)Rx兩端的電壓,根據(jù)Ux=IRx可知,Rx不變,I變小,電壓表示數(shù)變小。反之,要使電壓表示數(shù)變大,滑片P應(yīng)向A端滑動(dòng)。
答案:變小;變小;A。
篇2
C.I1:I2=2:3 U1:U2=1:1
D.I1:I2=1:1 U1:U2=2:3
習(xí)題答案
解析:
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等;由I=即可求出電流之比。
篇3
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)生無語,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: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)她給予了表揚(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。
篇4
點(diǎn)撥 電路中的局部電路(開關(guān)的通斷、變阻器的阻值變化等)發(fā)生變化必然會(huì)引起干路電流的變化,進(jìn)而引起局部電流電壓的變化。應(yīng)當(dāng)牢記當(dāng)電路發(fā)生變化后要對(duì)電路重新進(jìn)行分析。
例2 如圖2所示電路,已知電源電動(dòng)勢(shì)ε=6.3V,內(nèi)電阻r=0.5Ω,固定電阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3是阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器。按下電鍵K,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸點(diǎn),求通過電源的電流范圍。
錯(cuò)解 將滑動(dòng)觸頭滑至左端,R3與R1串聯(lián)再與R2并聯(lián),外電阻
R=(R1+R2)R2R1+R2+R3=(2+5)32+5+3=2.1(Ω)
I= εR+r=6.32.1+0.5=2.4(A)
再將滑動(dòng)觸頭滑至右端R3與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián),外電阻
R′=(R2+R3)R1R1+R2+R3=(3+5)22+5+3=1.6(Ω)
I ′=εR′+r=6.31.6+0.5=3(A)
正確解答 將圖2化簡(jiǎn)成圖3。外電路的結(jié)構(gòu)是R′與R2串聯(lián)、(R3-R′)與R1串聯(lián),然后這兩串電阻并聯(lián)。要使通過電路中電流最大,外電阻應(yīng)當(dāng)最小,要使通過電源的電流最小,外電阻應(yīng)當(dāng)最大。設(shè)R3中與R2串聯(lián)的那部分電阻為R′,外電阻R為
R=(R2+R′)(R1+R2-R′)R2+R′+R1+R3-R′)=(R2+R′)(R1+R3-R′)R2+R1+R3)
因?yàn)?,兩?shù)和為定值,兩數(shù)相等時(shí)其積最大,兩數(shù)差值越大其積越小。
當(dāng)R2+R′=R1+R3-R′時(shí),R最大,解得
R′=2Ω,R大=(3+2)(2+5-2)3+2+5=2.5Ω
因?yàn)镽1=2Ω<R2=3Ω,所以當(dāng)變阻器滑動(dòng)到靠近R1端點(diǎn)時(shí)兩部分電阻差值最大。此時(shí)刻外電阻R最小。
R小=(R2+R3)R1R1+R2+R3=(3+5)22+5+3=1.6Ω
由閉合電路歐姆定律有:
I小= εR大+r=6.32.5+0.5=2.1A
I大= εR小+r=6.31.6+0.5=3A
通過電源的電流范圍是2.1A到3A。
點(diǎn)撥 不同的電路結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)著不同的能量分配狀態(tài)。電路分析的重要性有如力學(xué)中的受力分析。畫出不同狀態(tài)下的電路圖,運(yùn)用電阻串并聯(lián)的規(guī)律求出總電阻的阻值或阻值變化表達(dá)式是解電路的首要工作。
例3 在如圖4所示電路中,R1=390Ω,R2=230Ω,電源內(nèi)電阻r=50Ω,當(dāng)K合在1時(shí),電壓表的讀數(shù)為80V;當(dāng)K合在2時(shí),電壓表的讀數(shù)為U1=72V,電流表的讀數(shù)為I1=0.18A,求:(1)電源的電動(dòng)勢(shì)(2)當(dāng)K合在3時(shí),兩電表的讀數(shù)。
錯(cuò)解 (1)因?yàn)橥怆娐烽_路時(shí),電源的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì),所以ε=U斷=80V;
(2)IA= εR2+r=80230+50=0.29A
U2=I2R2=0.29×230V=66.7(V)
正確解答 (1)由題意無法判斷電壓表、電流表是理想電表。設(shè)RA、Rv分別為電流表、電壓表的內(nèi)阻,R′為電流表與電阻器R1串聯(lián)后的電阻,R″為電流表與電阻器R2串聯(lián)的電阻。則K合在2時(shí):
RA= U1I1-R1=720.18-390=10(Ω)
R′=RA+R1=10+390=400(Ω)
R″=RA+R2=10+230=240(Ω)
當(dāng)K合在1時(shí),ε80=RV+50RV
當(dāng)K合在2時(shí),ε72=RVR′RV+R′+50RVR′RV+R′
由上述兩式解得:R1= 400Ω,ε=90V
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2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;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)生的邏輯思維能力。
(2)技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問題的能力。
(3)情感目標(biāo)
通過介紹歐姆的生平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立物理知識(shí)普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的價(jià)值意識(shí)。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義,并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算。
難點(diǎn):運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學(xué)會(huì)了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)的基本技能。但對(duì)電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認(rèn)識(shí),需要具體的形象來支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識(shí)基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個(gè)教法:采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學(xué)過程
1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問的方式,時(shí)間3分鐘)
復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有什么作用?
設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個(gè)量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過簡(jiǎn)單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個(gè)量的有關(guān)概念,通過猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。
2.展開探究活動(dòng),自主總結(jié)結(jié)論(時(shí)間37分鐘)
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個(gè)結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容,可采用以下幾點(diǎn)做法:各小組在教師指導(dǎo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思,從而引入歐姆定律的內(nèi)容;讓學(xué)生思考用一個(gè)什么樣的式子可以將這兩個(gè)結(jié)論所包含的意思表示出來,從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”,其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言,即同一性和同時(shí)性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平,以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一:通過課本第26頁例題和第29頁習(xí)題2和習(xí)題3,讓學(xué)生自己先試做,然后教師再加以點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充,使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)目標(biāo),充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對(duì)同一段導(dǎo)體而言,不許張冠李戴。
(2)統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一(都用國(guó)際主單位)。
(3)同時(shí)性
即公式中的U、I,必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。
(4)規(guī)范性
解題時(shí)一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個(gè)步驟解題)。
歐姆定律應(yīng)用之二:探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前,要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想,當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時(shí),他會(huì)在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來,讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說出原因(電路中的電流變小了,說明總電阻變大了)。
得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻并聯(lián)起來,同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說出原因(路中的電流變大了,說明總電阻變小了)。
得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問題)為什么串聯(lián)后總電阻會(huì)變大?并聯(lián)后總電阻會(huì)變小?
得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了,所以串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越大;電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了,所以并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學(xué)過的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論:(1)電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
(2)運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計(jì)算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)(1分鐘)
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對(duì)歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用,并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見題型加以知識(shí)的鞏固。
作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁至18頁的習(xí)題。
五、說板書設(shè)計(jì)
歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式:I
篇6
歐姆定律適用于線性元件,如金屬等,不適用于非線性元件,如氣態(tài)導(dǎo)體等。
三、三點(diǎn)質(zhì)疑
1.線性元件存在嗎
材料的電阻率ρ會(huì)隨其他因素的變化而變化(如溫度),從而導(dǎo)致導(dǎo)體的電阻實(shí)際上不可能是穩(wěn)定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。在實(shí)際問題中,當(dāng)通電導(dǎo)體的電阻隨工作條件變化很小時(shí),可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。
2.對(duì)所有非線性元件歐姆定律都不適合嗎
在上述所有表述中都有歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體之說,又有歐姆定律適用的元件是線性元件之說,也就是說金屬是線性材料,而我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應(yīng)是線性元件,但實(shí)踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,為了避免這種自相矛盾,許多資料上又說歐姆定律的應(yīng)用有“同時(shí)性”,或者說“歐姆定律不適用于非線性元件,但對(duì)于各狀態(tài)下是適合的”,筆者總覺得這樣的解釋難以讓學(xué)生接受,有牽強(qiáng)之意,給教師的教造成難度,既然各個(gè)狀態(tài)下都是適合的,那就是整個(gè)過程適合呀。
3.對(duì)歐姆定律適合的元件I與R一定成反比嗎
I與R成反比必須有“導(dǎo)體兩端的電壓U相同”這一前提,在這一前提條件下改變導(dǎo)體的電阻R,那么通過導(dǎo)體的電流就會(huì)發(fā)生變化,因而導(dǎo)體的工作點(diǎn)就發(fā)生了變化,其制作材料的電阻率 ρ就隨之變化,因此導(dǎo)致電阻又會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的變化,這樣又會(huì)導(dǎo)致電流產(chǎn)生進(jìn)一步的變化,所以實(shí)踐中多數(shù)情況下I與R就不會(huì)成嚴(yán)格的反比關(guān)系,甚至相差很大。
四、兩條教學(xué)對(duì)策
1.歐姆定律的表述需要改進(jìn)
其實(shí)早就有一些老師對(duì)歐姆定律的表述進(jìn)行過深入的分析,并結(jié)合他們自身長(zhǎng)期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)提出了歐姆定律的表述的后半部分“I與R成反比”是多余的,應(yīng)該刪除,筆者也贊成這種做法,因?yàn)檫@種說法本身就是不準(zhǔn)確的,這也是在上述三種大學(xué)普通物理教材中都沒有出現(xiàn)這個(gè)說法的原因。
通過對(duì)歐姆定律發(fā)現(xiàn)歷程的溯源,可知?dú)W姆當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)這一電路定律時(shí)也沒有提出“反比”這一函數(shù)關(guān)系,只是定量地給出了一個(gè)等式,因此,筆者認(rèn)為歐姆定律的現(xiàn)代表述有必要改進(jìn),既要傳承歐姆當(dāng)時(shí)的公式,也要符合實(shí)際情況,所以筆者認(rèn)為歐姆定律應(yīng)該表述為:通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度等于導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體此時(shí)的電阻之比。
那么,為什么連“I與U成正比”也省去呢?當(dāng)R一定時(shí),I與U成正比是顯然的,但如果在歐姆定律的表述中一旦出現(xiàn)“I與U成正比”的說法,學(xué)生就會(huì)很自然地想到“I與R成反比”,而這種說法是不對(duì)的,所以表述中最好不要出現(xiàn)“I與U成正比”和“I與R成反比”這兩種說法。
2.線性還是非線性元件的區(qū)分不能以材料種類為判斷標(biāo)準(zhǔn)
篇7
1.探究實(shí)驗(yàn):探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測(cè)電阻及變形;
2.歐姆定律的意義及應(yīng)用:對(duì)歐姆定律的理解及應(yīng)用歐姆定律解決問題。
考查熱點(diǎn):
1.實(shí)驗(yàn):探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測(cè)電阻及變形;
2.理解:對(duì)歐姆定律的理解;
3.應(yīng)用:應(yīng)用歐姆定律分析動(dòng)態(tài)電路、計(jì)算及解決實(shí)際問題。
考點(diǎn)1: 電流與電壓、電阻的關(guān)系
例1:小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V,滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻為20Ω,電阻R1為l0Ω。實(shí)驗(yàn)過程中,將滑動(dòng)變阻器滑片移到某一位置時(shí),讀出電阻R1兩端電壓為4V,并讀出了電流表此時(shí)的示數(shù)。緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實(shí)驗(yàn),可供選擇的電阻有l(wèi)5Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一個(gè),為了保證實(shí)驗(yàn)成功,小華應(yīng)選擇的電阻是 Ω和 Ω。
解析:要探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),必須要控制電阻R1兩端的電壓一定,即R1兩端電壓U1=4V不變。要能保證實(shí)驗(yàn)成功,滑動(dòng)變阻器兩端電壓控制為6V-4V=2V,R2中也就是電路中的最小電流為2V/20Ω=0.1A,此時(shí)定值電阻最大為U1/I=4V/0.1A=40Ω,故只能選擇l5Ω、30Ω的電阻。
答案:15,30。
點(diǎn)撥: 探究電流與電阻的關(guān)系,要改變電阻大小,而必須控制其兩端電壓一定。
考點(diǎn)2: 歐姆定律表達(dá)式及其物理意義
例2:關(guān)于歐姆定律公式I= ■,下列說法正確的是( )。
A.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
B.導(dǎo)體兩端的電壓越大,其電阻越大
C.據(jù)歐姆定律公式變形可得R= ■,可見導(dǎo)體電阻大小與通過它的電流與它兩端電壓有關(guān)
D. 根導(dǎo)體電阻的大小等于加在它兩端的電壓與通過它的電流的比值
解析:I、U、R三者不能隨意用正比、反比關(guān)系說明,R=U/I,它是電阻的計(jì)算式,而不是決定式,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),與電流電壓無關(guān),只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積和溫度有關(guān),但可用電壓與電流的比值求電阻。
答案:D。
點(diǎn)撥:理解歐姆定律中的“成反比”和“成正比”兩個(gè)關(guān)系及知道決定電阻大小的因素。
考點(diǎn)3:動(dòng)態(tài)電路分析
例3:如下圖所示,電源電壓不變.閉合S1后,再閉合S2,電流表的示數(shù) ,電壓表的示數(shù) 。(選填“變大”、“變小”或“不變”。)
解析:當(dāng)閉合S1后,再閉合S2,此時(shí)R2被短路,電壓表接到電源兩端,因此電壓表示數(shù)變大,此時(shí)電路中的總電阻減小,電流表示數(shù)也變大。
答案:變大,變大。
點(diǎn)撥:分清原來開關(guān)閉合時(shí)電路狀態(tài)和兩個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合時(shí)電路的狀態(tài)。
考點(diǎn)4:歐姆定律計(jì)算
例4:實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩只燈泡,甲標(biāo)有“15V 1.0A”字樣,乙標(biāo)有“10V 0.5A”字樣?,F(xiàn)把它們串聯(lián)起來,則該串聯(lián)電路兩端允許加的最高電壓為(不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響)( )。
A.25V B.35V C.15V D.12.5V
解析:甲燈的電阻是R甲=■=■=15Ω。乙燈的電阻R乙=■=■=20Ω,兩燈串起來后,總電阻是15Ω+20Ω=30Ω,允許通過的最大電流是0.5A,所以最高電壓是30Ω×0.5A=15V。
答案:C。
點(diǎn)撥:不能把兩額定電壓的值相加作為最高電壓;串聯(lián)應(yīng)取小電流。
考點(diǎn)5:電阻的測(cè)量
例5:現(xiàn)有一個(gè)電池組,一個(gè)電流表,一個(gè)開關(guān),一個(gè)已知電阻R0,導(dǎo)線若干,用上述器材測(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值,要求:①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;②簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟并用字母表示測(cè)量的物理量;③根據(jù)所測(cè)物理量寫出待測(cè)阻值Rx的表達(dá)式。
篇8
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí),常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程,卡文迪許測(cè)定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
篇9
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí),常常可以把地球看成近似程度相當(dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程,卡文迪許測(cè)定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
(4)機(jī)械能守恒定律這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來解決問題時(shí),就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡(jiǎn)化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個(gè)定律不適用的問題,可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
篇10
物理學(xué)科作為一門科學(xué)類學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容通常比較枯燥,部分學(xué)生表示學(xué)習(xí)比較費(fèi)勁,如何能讓學(xué)生徹底明白和消化歐姆定律,是教師需要考慮的問題。教師可制訂相關(guān)學(xué)習(xí)計(jì)劃,針對(duì)不同層次的學(xué)生制訂適合的學(xué)習(xí)計(jì)劃。教學(xué)中的重點(diǎn):電流、電壓、電阻等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),一定要重點(diǎn)講解以便學(xué)生掌握,將理論知識(shí)與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來,讓學(xué)生在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的儀器和知識(shí)點(diǎn)的把握。
二、讓學(xué)生明白歐姆定律的主要內(nèi)容即電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系
歐姆定律作為初中物理電學(xué)的基礎(chǔ),在初中教學(xué)之中只涉及部分電路,只有充分掌握了歐姆定律才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)部分的相關(guān)理論分析和計(jì)算。歐姆定律即闡述電流、電壓、電阻三者之間相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系,教師在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生自己推算出電壓、電阻、電流三者之間的關(guān)系,從而引出歐姆定律,讓學(xué)生的記憶更加清楚。演示實(shí)驗(yàn)完成后要讓學(xué)生自己動(dòng)手,加深理解。
掌握基礎(chǔ)定律知識(shí)后,教師則應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生分析三者之間變化的問題,即電流是隨著電阻與電壓的變化而改變。在歐姆定律例題分析中比較常見的問題是多個(gè)變量的問題分析,教師要引導(dǎo)學(xué)生分析,運(yùn)用一不變二變的方法來進(jìn)行問題分析。由于初中學(xué)生的理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,教師可借助多媒體教學(xué)工具,利用相關(guān)教學(xué)短片幫助學(xué)生理解。將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”,并且引導(dǎo)學(xué)生明白電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,電阻的大小是受到溫度、導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關(guān),電阻不會(huì)隨著電流或者電壓的大小改變而改變,只是運(yùn)用電壓和通過的電流比例數(shù)值表達(dá)起來比較方便。
很多學(xué)生在學(xué)習(xí)歐姆定律之后,錯(cuò)誤地以為電阻是受電流與電壓影響的。相關(guān)教師一定要及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤理解,教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),需要讓學(xué)生明白研究方法。運(yùn)用控制變量法來研究,如電阻不變,研究電流與電壓之間的數(shù)量關(guān)系;電壓不變,來分析電阻與電流之間的量變關(guān)系,并且要直接將實(shí)驗(yàn)方法演示給學(xué)生看,從而加深學(xué)生的理解。
三、讓學(xué)生一帶一,提高學(xué)生掌握程度
不同的學(xué)生對(duì)歐姆定律的掌握程度不盡相同,教師可將成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生與成績(jī)較差的學(xué)生進(jìn)行分組,形成學(xué)習(xí)氛圍較好的學(xué)習(xí)小組。采取團(tuán)體合作的方式來幫助學(xué)生學(xué)習(xí),有些學(xué)生面對(duì)老師和面對(duì)同學(xué)學(xué)習(xí)效果也不同。學(xué)生相互之間的溝通比較方便,理解能力也大體相同,進(jìn)步速度也相對(duì)較快,教師從一旁進(jìn)行指導(dǎo)。讓學(xué)生在掌握了基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)以后,教師再進(jìn)行分析,讓學(xué)生充分掌握后再進(jìn)行鞏固提高,能提高舉一反三采取多方面思維的能力。學(xué)生之間相互討論,也能形成良性的競(jìng)爭(zhēng)式學(xué)習(xí),另外樹立學(xué)習(xí)的榜樣,也能從心理上鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),幫助學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。并且讓學(xué)生不定期進(jìn)行交換學(xué)習(xí),以促進(jìn)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。這樣既能促進(jìn)學(xué)生相互之間學(xué)習(xí)進(jìn)步,又能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神。
總之,歐姆定律作為電學(xué)的基礎(chǔ),學(xué)生必須真正掌握該定律,教師在實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中,應(yīng)該對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化和具體化,讓不同層次的學(xué)生群體都能充分掌握。此外,還要引導(dǎo)學(xué)生在思維方面和動(dòng)手實(shí)踐方面進(jìn)行改進(jìn),并且從中歸納出一些行之有效的教學(xué)方法,從而讓學(xué)生更好地掌握歐姆定律的基礎(chǔ)理論,為以后的學(xué)習(xí)做好鋪墊,提高相關(guān)教學(xué)任務(wù)的質(zhì)量,在實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、案例分析和其他方面解決問題的能力,讓學(xué)生能夠掌握控制變量法。同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生積極探索事物本質(zhì)的科學(xué)精神,切實(shí)提高學(xué)生的物理綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]宣小東.對(duì)現(xiàn)行教材中歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)的一些思考[J].物理教學(xué)探討,2005(3).
[2]許忠林.初中物理歐姆定律教學(xué)中常見的問題及對(duì)策研究[J].成才之路,2015(9).
[3]符東生.關(guān)于初中“歐姆定律”教學(xué)的思考[J].物理教學(xué),2014(8).
篇11
例題精講
【例1】
如圖,當(dāng)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)將_______,電流表示數(shù)將________,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值________(選填“變大”、“變小”或“不變”).
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用;電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí),接入電阻變大,總電阻變大,由歐姆定律得電路中電流變小,R上的電壓變?。騌阻值不變,故電壓表與電流表的示數(shù)不變.
答案:
變小,變小,不變.
【測(cè)試題】
如圖所示的電路,滑動(dòng)變阻器的滑片P
向右滑動(dòng)的過程中,電流表和電壓表的示數(shù)變化是(
)
A.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
B.
電流表、電壓表示數(shù)都變大
C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
D.
電流表、電壓表示數(shù)都變小
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
讀圖可知,這是一個(gè)串聯(lián)電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,電壓表的示數(shù)會(huì)變大.電路中的總電阻變大,在電源電壓不變的情況下,電流會(huì)變?。灾挥羞x項(xiàng)A符合題意.
答案:
A
【例2】
如圖所示電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)變化情況是(
)
A.
電流表和電壓表示數(shù)都不變
B.
電流表示數(shù)變小,電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)不變
C.
電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)都變大
D.
電流表示數(shù)變大,電壓表V1示數(shù)不變,電壓表V2示數(shù)變大
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析;滑動(dòng)變阻器的使用;歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
電源的電壓不變,
滑片移動(dòng)時(shí),電壓表V2的示數(shù)不變,故AD不正確;
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,
I=,
電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,故C不正確;
U=IR,
定值電阻R1兩端的電壓變小,即電壓表V1示數(shù)變小,故B正確.
答案:
B
【測(cè)試題】
如圖所示,當(dāng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí),兩電壓表示數(shù)的變化情況是(
)
A.
V1增大,V2增大
B.
V1減小,V2增大
C.
V1增大,V2減小
D.
V1減小,V2減小
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;滑動(dòng)變阻器的使用;歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
⑴定值電阻R1、R2和滑動(dòng)變阻器Rr組成串聯(lián)電路,電壓表V1測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量滑動(dòng)變阻器Rr和R2兩端的電壓;
⑵當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),其接入電路阻值變大,電路中總電阻變大,因此電路中電流變??;
⑶①定值電阻R1兩端的電壓為U1=IR1,I變小,R1不變,因此電阻R1兩端的電壓U1變小,即電壓表示數(shù)V1減小;
②根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),滑動(dòng)變阻器和R2兩端的電壓U2=U-U1,U不變,U1都變小,所以U2變大,即電壓表V2的示數(shù)會(huì)增大.
答案:
B
【例3】
如圖所示電路,電源電壓不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),各電表示數(shù)的變化情況是(
)
A.
A變小、V1變大,V2變小
B.
A變大、V1變大,V2變小
C.
A變小、V1變小,V2變大
D.
A變大、V1變小,V2變大
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
由電路圖可知,滑片P向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,
滑動(dòng)變阻器的分壓變大,電壓表V1示數(shù)示數(shù)變大,由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知,電阻R的分壓減小,電壓表V2示數(shù)變小;電源電壓不變,電路電阻變大,由歐姆定律可知,電路電流減小,電流表示數(shù)變?。?/p>
答案:
A
【測(cè)試題】
如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電表示數(shù)的變化情況是(
)
A.電壓表V示數(shù)變小
B.
電流表A1示數(shù)變大
C.電流表A2示數(shù)變大
D.
電流表A1示數(shù)變小
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
⑴電路的等效電路圖如圖所示:
⑵電源電壓U不變,由電路圖知,電壓表測(cè)電源電壓,因此電壓表示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;電阻R1阻值不變,由歐姆定律知IA2=I1=不變,即電流表A2示數(shù)不變,故C錯(cuò)誤;
⑶滑動(dòng)變阻器滑片P
向右滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2變大,
流過滑動(dòng)變阻器的電流I2=變小,干路電流I=IA1=I1+I(xiàn)2變小,故B錯(cuò)誤,D正確.
答案:
D
【例4】
如圖所示電路中,當(dāng)變阻器R的滑動(dòng)片P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V和電流表A的示數(shù)變化情況是(
)
A.V和A的示數(shù)都增大
B.V和A的示數(shù)都減小
C.V示數(shù)增大、A示數(shù)減小
D.
V示數(shù)減小、A示數(shù)增大
考點(diǎn):
閉合電路的歐姆定律.
解析:
在變阻器R的滑片向上滑動(dòng)的過程中,變阻器接入電路的電阻增大,R與R3并聯(lián)電阻R并增大,則外電路總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,干路電流I減小,路端電壓U增大,可知R2兩端的電壓減小,V的示數(shù)減?。?/p>
并聯(lián)部分電壓U并=E-I(R1+r),I減小,E、R1、r均不變,則U并增大,通過R3的電流增大,則電流表A的示數(shù)減小.故B正確,ACD錯(cuò)誤.
答案:
B
【測(cè)試題】
如圖所示電路,電源中電源兩端的電壓保持不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器.閉合開關(guān)S后,在滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(
)
A.電流表A1的示數(shù)變小
B.
電流表A2的示數(shù)變大
C.電壓表V的示數(shù)不變
D.
小燈泡L的亮度變暗
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析;滑動(dòng)變阻器的使用;歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí),
電源電壓不變,
通過定值電阻R0、燈的電流IL不變,
即電流表A2的示數(shù)不變,電壓表V的示數(shù)不變,燈泡的亮暗不變;
I=,滑動(dòng)變阻器連入的電阻變小,
本支路的電流IR變大,
I1=IL+I(xiàn)R,
通過燈和滑動(dòng)變阻器的電流之和變大,即電流表A1的示數(shù)變?。?/p>
答案:
C
【例5】
如圖所示的電路,電源兩端電壓不變,閉合開關(guān)S后,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)過程中,下列說法正確的是(
)
A.
電流表A1與電流表A2的示數(shù)相同
B.
電壓表V與電流表A2示數(shù)的比值變小
C.
電壓表V與電流表A2示數(shù)的比值變大
D.
電壓表V與電流表A2示數(shù)的比值不變
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
等效電路圖如圖所示;滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻
R滑變大.
電流表A1測(cè)流過燈泡的電流,電流表A2測(cè)流過電阻與燈泡的總電流,I1<I2,故A錯(cuò)誤.
滑片右移,R滑變大,IR=變小,流過燈泡的電流I1不變,I2=I1+I(xiàn)R變小,
電壓表V示數(shù)U不變,電流表A2示數(shù)I2變小,電壓表V與電流表A2示數(shù)的比值變大,故B與D錯(cuò)誤,C正確.
答案:
C
【測(cè)試題】
如圖所示電路,電源兩端電壓不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(
)
A.電壓表示數(shù)變小
B.
電流表示數(shù)變大
C.電阻R1兩端的電壓變小
D.
電阻R2兩端的電壓變大
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
讀圖可知,這是一個(gè)串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量R1、R3兩端的電壓,R3是一個(gè)滑動(dòng)變阻器,電流表測(cè)串聯(lián)電路的電流.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),接入電路的阻值變大,三個(gè)電阻的阻值之和(電路的總電阻)變大,在電源電壓不變的情況下,電路中的電流變小,因此,電流表示數(shù)變小,B錯(cuò)誤.
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系,R3兩端的電壓變大,則R1、R2兩端的電壓都要相應(yīng)變小,R2兩端的電壓變小,總電壓減去R2兩端的電壓,也就是電壓表此時(shí)的示數(shù),應(yīng)該變大,故A、D錯(cuò),C對(duì).
答案:
C
【例6】
如圖是小李探究電路變化的實(shí)驗(yàn)電路,其中R1、R2為定值電阻,R0為滑動(dòng)變阻器,Rmax為滑動(dòng)變阻器的最大阻值,電源兩極間電壓不變.已知R1>R2>Rmax,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R0的劃片P置于某一位置時(shí),R1、R2、R0兩端的電壓分別為U1、U2、U0;當(dāng)劃片P置于另一位置時(shí),R1、R2、R0兩端的電壓分別為U1′、U2′、U0′.若U1=|U1-U1′|,U2=|U2-U2′|,U0=|U0-U0′|,則(
)
A.U0>U1>U2
B.U1<U2<U
C.U1>U2>U0
D.U0<U1<U2
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
該電路為串聯(lián)電路,因?yàn)镽1、R2為定值電阻,并且R1>R2,而當(dāng)滑動(dòng)變阻器從一端移至另一端時(shí),通過R1、R2的電流相等,所以定值電阻兩端的電壓變化為U1=|U1-U1′|=IR1,U2=|U2-U2′|=IR2;即U1>U2;又因?yàn)榇?lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和,因此滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化量是定值電阻電壓變化量之和,即U0=U1+U2.所以U0>U1>U2.
答案:
A
【測(cè)試題】
如圖所示,電源兩端的電壓保持不變,R0為定值電阻.將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最右端,閉合開關(guān)S.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某一位置,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R1,電壓表的示數(shù)為U0,電流表的示數(shù)為I0.繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值減小為R1/3,此時(shí)電壓表的示數(shù)增大到2U0,電流表的示數(shù)變?yōu)镮1.則R0:R1=______.
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:
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R1時(shí),
則:U0=I0R0-----①
U=U0+I(xiàn)0R1------②
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值減小為R1,
則:2U0=I1R0-----③
U=2U0+I(xiàn)1×R1---④
由①②③④可得:R0:R1=1:3.
答案:
1:3
【例7】
如圖所示電路,電源兩端電壓保持不變.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是(
)
A.電壓表V1示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值變小
B.電壓表V2示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值變小
C.電壓表V1示數(shù)變化量和電流表A示數(shù)變化量的比值變大
D.電壓表V2示數(shù)變化量和電流表A示數(shù)變化量的比值不變
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
由電路圖知:電阻R1、R2、R3串聯(lián),電壓表V1測(cè)電阻R1兩端的電壓,
電壓表V2測(cè)電阻R2、R3兩端的總電壓,電流表測(cè)電路電流,設(shè)電源電壓為U.
動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電阻R2電阻變大,設(shè)增加的電阻為R.
A、電壓表V1示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值=R1不變,故A錯(cuò)誤.
B、電壓表V2示數(shù)和電流表A示數(shù)的比值=R2+R3,R2變大,則比值變大,故B錯(cuò)誤.
C、I=I'-I
=,
U1=(I'-I)R1=R1,
=R1,不變,故C錯(cuò)誤.
D、U2=I'(R2+R+R3)-I(R2+R3)=(I'-I)(R2+R3)+I(xiàn)′R=I(R2+R3)+I(xiàn)′R,
=(R2+R3)+||R,>(R2+R3),由此可見當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),不變,故D正確.
答案:
D
【測(cè)試題】
如圖所示的電路中,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值將_______(變小/不變/變大),電壓表V1示數(shù)的變化_______(大于/等于/小于)電壓表V2示數(shù)的變化.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表V1始終測(cè)量R1兩端的電壓U1,電流表測(cè)通過R1的電流I;
所以根據(jù)歐姆定律可知=R1,R1的阻值不變,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值也不變.
因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,
所以U1=U-U2,U1=U2,即電壓表V1示數(shù)的變化等于電壓表V2示數(shù)的變化.
答案:
不變;等于.
模塊二
多開關(guān)電路動(dòng)態(tài)分析
例題精講
【例8】
如圖所示電路,R1>R2,當(dāng)閉合S1斷開S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P放在變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為U0.關(guān)于此電路的下列說法中,正確的是(
)
A.
閉合S1斷開S2時(shí),若滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),電壓表的示數(shù)將大于U0
B.
若斷開S1閉合S2,同時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),電壓表的示數(shù)可能等于U0
C.
若同時(shí)閉合S1、S2,無論滑動(dòng)變阻器的滑片怎樣移動(dòng),電壓表的示數(shù)總等于U0
D.
斷開S1閉合S2,若使電壓表的示數(shù)還等于U0,則滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向左移動(dòng)
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
A、當(dāng)閉合S1斷開S2,滑動(dòng)變阻器的滑片P放在變阻器的中點(diǎn)時(shí),R1和變阻器的R串聯(lián)在電路中,則U0=IR1=
,若滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),連入的電阻變小,電路中的電流變大,因R1為定值電阻,所以電壓表示數(shù)變大,故A選項(xiàng)正確;
B、若斷開S1閉合S2,同時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),則R2和變阻器大于R的阻值串聯(lián),電壓表測(cè)量的是電阻R2兩端的電壓;電壓表的示數(shù)U2=I2R2,因R1>R2,若滑動(dòng)變阻器的滑片P不再向右移動(dòng),根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知:電阻R2兩端的電壓會(huì)減小,則電壓表的示數(shù)減?。欢瑫r(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),滑動(dòng)變阻器的阻值變大,電流變小,電阻R2兩端的電壓會(huì)再減小,則電壓表的示數(shù)減小,不可能等于U0,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
C、若同時(shí)閉合S1、S2,因R1、R2短路,只有滑動(dòng)變阻器連入,電壓表測(cè)量電源電壓,則無論滑動(dòng)變阻器的滑片怎樣移動(dòng),電壓表的示數(shù)總等于電源電壓,保持不變,所以不等于U0,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤.
D、若斷開S1閉合S2,因R1>R2,若滑動(dòng)變阻器的滑片P繼續(xù)向右移動(dòng),根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知:電阻R2兩端的電壓會(huì)減小,則電壓表的示數(shù)減小;若使電壓表的示數(shù)還等于U0,則根據(jù)U2=I2R2可知:電流變大,滑動(dòng)變阻器的阻值變小,即滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向左移動(dòng),故D選項(xiàng)正確.
答案:
AD
【測(cè)試題】
如圖所示電路,電源電壓不變,開關(guān)S1處于閉合狀態(tài).閉合開關(guān)S2,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)將________,若保持滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),當(dāng)開關(guān)S2由閉合到斷開時(shí),電壓表示數(shù)將________.(均選填“變大”、“變小”或“不變”)
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析;歐姆定律的應(yīng)用;電阻的串聯(lián).
解析:
⑴開關(guān)S1處于閉合狀態(tài),閉合開關(guān)S2時(shí),R2與R3串聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,
電源的電壓不變,
將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)將不變;
⑵保持滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),三電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2與R3兩端的電壓之和,
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
開關(guān)S2由閉合到斷開時(shí),電路中的總電阻變大,
I=,
電路中的電流變小,
U=IR,
R2與R3兩端的電壓之和變小,即電壓表的示數(shù)變?。?/p>
答案:
不變;變小.
模塊三
滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用
例題精講
【例9】
如圖所示.物體M在水平導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng),通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),可反映出物休移動(dòng)距離的大小,下列說法正確的是(
)
A.物體M不動(dòng)時(shí),電流表、電壓表都沒有示數(shù)
B.物體M不動(dòng)時(shí).電流表有示數(shù),電壓表沒有示數(shù)
C.物體M向右移動(dòng)時(shí).電流表、電壓表示數(shù)都增大
D.
物體M向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)增大
考點(diǎn):
電路的動(dòng)態(tài)分析;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
解析:
如圖,
⑴當(dāng)物體不動(dòng)時(shí),R連入電路,電流表有示數(shù);AP間有分壓,電壓表有示數(shù),所以AB都錯(cuò)
⑵當(dāng)物體M向右移動(dòng)時(shí),不能改變電路中的電流,電流表有示數(shù)且不變;AP間電阻增大,分壓增大,電壓表的示數(shù)增大,所以C錯(cuò)、D對(duì).
答案:
D
【測(cè)試題】
如圖所示,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),那么(
)
A.
V示數(shù)變大,A示數(shù)變小
B.
V示數(shù)不變,A示數(shù)變小
C.
V示數(shù)不變,A示數(shù)變大
D.
V、A的示數(shù)都變小
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)過程時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大;
根據(jù)電阻的串聯(lián)可知,電路中的總電阻變大;
根據(jù)歐姆定律可知,電壓不變時(shí),電路中電流變小,即電流表的示數(shù)變?。?/p>
根據(jù)U=IR,電阻R1兩端的電壓變小,故電壓表的示數(shù)變?。?/p>
答案:
D
【例10】
洋洋設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)測(cè)高儀,給出了四個(gè)電路,如圖所示,R是定值電阻,R′是滑動(dòng)變阻器.其中能夠?qū)崿F(xiàn)身高越低,電壓表示數(shù)越小的電路是(
)
A.
B.
C.
D.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
A、由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表測(cè)電源電壓,示數(shù)不變.故A錯(cuò)誤.
B、由電路圖可知:電壓表串聯(lián)在電路中,電路無電流通過,電壓表示數(shù)為電源電壓,不變化.故B錯(cuò)誤.
C、由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓,身高越低,滑動(dòng)變阻器阻值越小,電壓表示數(shù)越?。蔆正確.
D、由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻電壓,身高越低,滑動(dòng)變阻器阻值越小,電壓表示數(shù)越大,故D錯(cuò)誤.
答案:
C
【測(cè)試題】
小李同學(xué)設(shè)計(jì)的自動(dòng)測(cè)高儀的電路如圖所示.電路中
R′是滑動(dòng)變阻器,R
是定值電阻,電源電壓不變.其中能反映身高越高電壓表示數(shù)越大的正確電路圖是(
)
A.
B.
C.
D.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;電壓表的使用;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律;并聯(lián)電路的電壓規(guī)律;滑動(dòng)變阻器的使用;電路的動(dòng)態(tài)分析.
解析:
A、R與R′并聯(lián),電壓表測(cè)量的是并聯(lián)支路兩端的電壓,身高越高,連入電阻越大,但電壓表的示數(shù)不變,不合題意;
B、R與R′串聯(lián),電壓表測(cè)量的是R′兩端的電壓,身高越高,連入電阻越大,分壓越大(電壓表的示數(shù)越大),符合題意;
C、R與R′串聯(lián),電壓表測(cè)量的是R和R′串聯(lián)電路兩端的總電壓(電源電壓),身高越高,連入電阻越大,但電壓表的示數(shù)不變,不合題意;
D、R與R′串聯(lián),電壓表測(cè)量的是R兩端的電壓,身高越高,連入電阻越大,分壓越大,R兩端的電壓越小(電壓表的示數(shù)越小),不合題意.
答案:
B
【例11】
如圖所示,是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)自動(dòng)測(cè)定水箱內(nèi)水位的裝置,R是滑動(dòng)變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從水位表指針?biāo)傅目潭染涂梢灾浪鋬?nèi)水位的高低.從圖中可知:水表是由________表改裝而成,當(dāng)水面上升時(shí),滑片向_____滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變______,水位表示數(shù)變______.
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用;電流表的使用;滑動(dòng)變阻器的使用.
解析:
⑴由電路圖可知,水位表串聯(lián)在電路中,說明水表是由電流表改裝而成;若是電壓表,則電路斷路,水位表的示數(shù)不隨水位的變化而變化.
⑵由圖可知,當(dāng)水面上升時(shí),滑片向下移動(dòng),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大,即水位表的示數(shù)變大.
答案:
電流;下;?。淮?
【測(cè)試題】
某同學(xué)家屋頂上安裝了一個(gè)簡(jiǎn)易太陽能熱水器,他設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)測(cè)量容器內(nèi)水位高低的裝置.如圖所示,R是滑動(dòng)變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從水位表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?,就可知道水池?nèi)水位的高低.關(guān)于這個(gè)測(cè)量裝置,下列說法中正確的是(
)
A.
水量增加,R增大,水位表指針偏轉(zhuǎn)變小
B.
水量增加,R減小,水位表指針偏轉(zhuǎn)變大
C.
水量減小,R增大,水位表指針偏轉(zhuǎn)變大
D.
水量減小,R減小,水位表指針偏轉(zhuǎn)變小
考點(diǎn):
歐姆定律的應(yīng)用.
解析:
由圖知:
AB、水量增加,浮標(biāo)向上運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R變小,通過水位表的電流變大,水位表指針向右偏轉(zhuǎn),示數(shù)變大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、選項(xiàng)B正確;
篇12
復(fù)習(xí)課,一要體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”,教學(xué)方式多樣化等新課程理念;二要體現(xiàn)“知識(shí)與技能、過程與方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀”三維目標(biāo)的培養(yǎng);三要優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)、幫助下,把學(xué)到的知識(shí)歸納起來,從而便于提練和記憶。所以對(duì)電學(xué)的復(fù)習(xí)要從學(xué)生喜聞樂見的小電器起步,從典型例題入手進(jìn)行歸納總結(jié)。
例1:如圖-1是一個(gè)玩具汽車上的控制電路。小明對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和研究發(fā)現(xiàn):電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1Ω,保護(hù)電阻R為4Ω。當(dāng)閉合S后,兩電壓表的示數(shù)分別為6V和2V,則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A,電動(dòng)機(jī)的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。(這是陜西師范大學(xué)出版社出版,經(jīng)陜西省中小學(xué)教材審定委員會(huì)2008年審定通過的《物理課堂練習(xí)冊(cè)》中的一道題)
學(xué)生通常按下列方法計(jì)算電路中的電流:
R中的電流:I=U/R=2V/4Ω=0.5A,
電動(dòng)機(jī)中的電流:I=U/R=4V/1Ω=4A,
由此得第一空電路中的電流就有兩個(gè)值0.5A和4A。
于是第二空的對(duì)應(yīng)值為:P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個(gè)問題:
1.根據(jù)歐姆定律計(jì)算出兩個(gè)串聯(lián)元件中的電流不相等,與串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得:U:U=R∶R=1∶4,得:
①當(dāng)U=2V時(shí),U=8V,得到U+U=2V+8V=10V≠U源;
②當(dāng)UM′=4V時(shí),U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U,這與串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系相矛盾。
對(duì)此,應(yīng)找出題中所涉及的知識(shí)點(diǎn),分析這些知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先,應(yīng)對(duì)歐姆定律有深入的理解。
例2:如圖2所示電路(R≠R≠R)。引導(dǎo)學(xué)生分析如下:
1.對(duì)電路狀態(tài)的分析。
(1)當(dāng)S、S、S都閉合時(shí),R與R并聯(lián),并聯(lián)后作為一個(gè)整體再與R串聯(lián)。A測(cè)R中的電流,V測(cè)R或R兩端電壓。
(2)當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),則由圖-2演變?yōu)閳D-2(a)到(b)。
R與R串聯(lián),R處于斷開狀態(tài),A測(cè)整個(gè)電路中的電流。
(3)當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),則由圖2演變?yōu)閳D-2(c)到(d)。
R與R串聯(lián),R處于斷開狀態(tài),V測(cè)R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個(gè)量間的關(guān)系。
(1)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量是針對(duì)同一個(gè)用電器或者同一部分電路而言的,即必須滿足“同一性”。
當(dāng)圖-2中的S、S、S都閉合時(shí),A測(cè)R中的電流為I,V測(cè)R兩端電壓為U。此時(shí)能否用U與I的比值來計(jì)算R或R阻值呢?(即R=U/I)。
如果R=R時(shí),由于R與R并聯(lián),所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U,即U=U=U。根據(jù)R=U/I得R=U/I,R=U/I。這樣計(jì)算出的R2的值雖然是正確的,但屬于不正確的方法得出了正確的結(jié)果,實(shí)屬偶然巧合。
若R≠R時(shí),那么R=U/I,若再按R=U/I來計(jì)算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因?yàn)殡妷合嗟仁遣⒙?lián)電路電壓的特點(diǎn),R、R中的電流是不相等的。上述中錯(cuò)誤地認(rèn)為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓,而電流是R中的電流,電壓與電流是兩個(gè)不同電阻(或用電器,或電路)的對(duì)應(yīng)量,也就違背了“同一性”。
這就告訴我們,在應(yīng)用歐姆定律解題時(shí),一定要遵循“同一性”原則,切忌“張冠李戴”,電學(xué)中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如:W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
(2)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量必須是同一狀態(tài)、同一時(shí)刻存在的三個(gè)物理量,即必須滿足“同時(shí)性”。
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合時(shí),R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小是否相等?
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),不難看出,R與R串聯(lián):I=I=I則I=U源/(R+R);當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),R與R串聯(lián):I=I=I,則I=U/(R+R)。因?yàn)镽+R≠R+R所以U源/(R+R)≠U源/(R+R),即兩次電流不相等。S、S閉合時(shí),R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小不相等,這是因?yàn)镾、S閉合時(shí)與S、S閉合時(shí)電路狀態(tài)不同,R是在不同的狀態(tài)下工作,不是同一時(shí)間內(nèi)電流的大小,電流不相等。
在利用公式計(jì)算的過程中,不能用第一狀態(tài)下的量值與第二狀態(tài)下的量值代入關(guān)系式計(jì)算。如:要計(jì)算R的電阻值,就不能用第一狀態(tài)下R兩端的電壓值與第二狀態(tài)下R中的電流的比值來計(jì)算R的電阻值。在計(jì)算電流、電壓時(shí),也不能這樣處理。
因此在利用公式計(jì)算時(shí),帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量,必須滿足“同時(shí)性”。
(3)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量的單位必須同一到國(guó)際單位制,即I―A、U―V、R―Ω。即應(yīng)滿足“統(tǒng)一性”。
除各物理量的主單位外,還應(yīng)記住常用單位及其單位換算關(guān)系,將常用單位換算為國(guó)際單位制單位,在利用其它電學(xué)公式計(jì)算時(shí)也要統(tǒng)一單位。
如:電功的公式W=UIt中,各物理量的對(duì)應(yīng)單位:U-V、I-A、t-S;這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中:I―A、R―Ω、t―S;這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中:U-V、I-A,這樣P的單位才是W。
我們要確定歐姆定律的適用條件。
1.歐姆定律只對(duì)一段不含電源的導(dǎo)體成立,即只適用于純電阻電路。因此,歐姆定律又稱為一段不含源電路的歐姆定律。
例1中涉及到電磁轉(zhuǎn)換的知識(shí),電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí),其閉合線圈切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)流過電動(dòng)機(jī)線圈中的電流有一定影響。
實(shí)際上圖1相當(dāng)于一個(gè)“RL”串聯(lián)電路,總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數(shù)和,即U≠U+U。但得到的電流有效值的關(guān)系I=U/Z與直流(或部分)電路的歐姆定律相似,各元件上的分電壓與該元件的阻抗(Z)成正比。
雖然電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無法計(jì)算出來,但無論電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗為多少,電路中的電流都等于電阻R中的電流,即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動(dòng)機(jī)兩端的實(shí)加電壓等于總電壓(電源電壓)減去電阻R兩端的電壓,即U=U-U=6V-2V=4V。則電動(dòng)機(jī)的功率為:P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說明,電阻R所在的這部分電路與電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路有著本質(zhì)的不同。從能量轉(zhuǎn)化的角度看:電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能;而電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路電能只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能,大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。前者屬于純電阻電路,后者屬于非純電阻電路。
歐姆定律只適用于純電阻電路,即用電器工作的時(shí)候電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇,等等,除了發(fā)熱外,還對(duì)外做功,所以這些是非純電阻電路,歐姆定律不再適用。由歐姆定律導(dǎo)出的公式也只適用于純電阻電路(如:W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。)
2.歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體和通常狀態(tài)下的電解質(zhì)溶液;但是對(duì)于氣態(tài)導(dǎo)體(如日光燈管中的汞蒸氣)和其它一些導(dǎo)電元器件,歐姆定律不成立。歐姆定律對(duì)某一導(dǎo)體是否適用,關(guān)鍵是看該導(dǎo)體的電阻是否為常數(shù)。當(dāng)導(dǎo)體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數(shù)時(shí),其電阻叫線性電阻或歐姆電阻,歐姆定律對(duì)它成立;當(dāng)導(dǎo)體的電阻隨電壓、電流變化時(shí),其電阻叫非線性電阻,如:電子管、晶體管、熱敏電阻等,歐姆定律對(duì)它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下,即導(dǎo)體溫度保持恒定時(shí)才能成立。當(dāng)導(dǎo)體溫度變化時(shí),歐姆定律對(duì)該導(dǎo)體不成立,因?yàn)殡娮枋菧囟鹊暮瘮?shù)。
在講解歐姆定律的應(yīng)用時(shí),常舉白熾燈的例子,實(shí)際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時(shí)電阻具有非線性,隨著電流的增大,鎢絲的溫度升高很多,其電阻也隨著變化。對(duì)非線性電阻,歐姆定律不成立,但是作為電阻定義的關(guān)系式R=U/I仍然成立,只不過對(duì)非線性電阻,R不再是常量。
綜上所述,例1中第一空電路中的電流有兩個(gè)值0.5A和4A,一個(gè)是在純電阻電路(電阻R)中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個(gè)是用歐姆定律計(jì)算在非純電阻電路(含電動(dòng)機(jī)的電路)中的電流為4A,顯然不對(duì)。
通過對(duì)例1的全面、透徹的分析,我們對(duì)電學(xué)知識(shí)得到了進(jìn)一步升華:(1)判斷電路的連接方式;(2)判斷電表的作用;(3)利用歐姆定律解決實(shí)際問題時(shí)必須注意“三性”;(4)復(fù)習(xí)了電功率、焦耳定律等相關(guān)電學(xué)公式;(5)歐姆定律的適用范圍。
學(xué)生能夠領(lǐng)悟到,復(fù)習(xí)不是為了解題,而是要掌握知識(shí)的前后聯(lián)系,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu);仔細(xì)觀察,認(rèn)真分析;發(fā)散思維,以點(diǎn)帶面;舉一反三,融會(huì)貫通。這樣,從而體現(xiàn)出知識(shí)與技能、過程與方法,以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]王較過.物理教學(xué)論.陜西師范大學(xué)出版社,2003.
[2]閻金鐸,田世坤.初中物理教學(xué)通論.高等教育出版社,1989.
[3]梁紹榮等.普通物理學(xué)―電磁學(xué)高等教育出版社,1988.
篇13
1. 實(shí)驗(yàn)原理:
根據(jù)歐姆定律公式R=U/I,分別用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓和用電流表測(cè)出通過電阻的電流,就可以算出電阻的阻值.
2. 電路圖:如圖1
3. 注意點(diǎn):
(1) 滑動(dòng)變阻器在電路中可以改變通過電阻的電流(即改變電阻的工作狀態(tài));
(2) 該實(shí)驗(yàn)中,電流表的示數(shù)不僅包括待測(cè)電阻中的電流,也包括通過電壓表的微小電流,這是產(chǎn)生誤差的主要原因;
(3) 當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體因發(fā)熱而使電阻變大,長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí),前后測(cè)得的電阻值偏差較大,因此實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,在每次讀出電壓表和電流表的示數(shù)后都要及時(shí)斷開開關(guān);
(4) 測(cè)量定值電阻的阻值時(shí),可以用多次測(cè)量求平均值的方法求電阻,而測(cè)量小燈泡的電阻時(shí)由于燈泡的電阻值與溫度的變化有關(guān),所以不能用求平均值的方法測(cè)量.
應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)
例1 在測(cè)定電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中:
(1) 小明根據(jù)圖2所示的電路圖,將圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路.同小組的小亮在檢查時(shí)認(rèn)為,從實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩砜?,?shí)驗(yàn)電路上有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)了,建議小明改接.
① 請(qǐng)你在接錯(cuò)的那根線上打“×”;
② 另畫一根導(dǎo)線,使電路連接正確;
③ 如果不改接這根導(dǎo)線,對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖.
(2) 小明將電路改接正確后,合上開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置時(shí),電壓表和電流表的指示如圖4所示,則電壓表的讀數(shù)是?搖 V,電流表的讀數(shù)是 ?搖 ?搖?搖A,被測(cè)電阻Rx的阻值是?搖 ?搖?搖?搖 Ω.(3) 小明和小亮為他倆在全班首先獲得測(cè)量結(jié)果而高興,準(zhǔn)備整理實(shí)驗(yàn)器材結(jié)束實(shí)驗(yàn).你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)真的結(jié)束了嗎?給他們提出什么建議呢?
① 寫出你的建議: ;② 建議的目的是: .
應(yīng)用解讀
(1) 歐姆定律中的電流、電壓、電阻是對(duì)同一段導(dǎo)體而言的,電流表“+”到A接線柱為錯(cuò)誤,打“×”,改為電流表“+”到C接線柱,否則測(cè)量的是Rx與滑動(dòng)變阻器兩端的總電壓。
(2) 電壓表讀數(shù)1.8V,電流表讀數(shù)0.24A,由R=U/I計(jì)算電阻值為7.5Ω。