首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 歐姆定律的規(guī)律
時(shí)間:2023-10-26 11:25:08
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇?dú)W姆定律的規(guī)律范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識(shí)!
“歐姆定律”是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念以及使用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器之后的內(nèi)容,這樣的安排既符合學(xué)生由易到難、由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律,又保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。通過(guò)學(xué)習(xí)“歐姆定律”,主要使學(xué)生掌握在同一電路中電學(xué)三個(gè)基本物理量之間的關(guān)系,初步掌握運(yùn)用歐姆定律解決簡(jiǎn)單電學(xué)問(wèn)題的思路和方法,同時(shí)也為下一步學(xué)習(xí)“電功率”以及“焦耳定律”等其他電學(xué)知識(shí)與電路分析和計(jì)算打下基礎(chǔ),起到了承上啟下的作用。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系,分析歸納得到歐姆定律。理解歐姆定律,能運(yùn)用歐姆定律分析解決簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
(2)過(guò)程與方法
運(yùn)用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系,歸納得出歐姆定律。
(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí),體會(huì)物理規(guī)律的客觀(guān)性和普遍性,增強(qiáng)對(duì)科學(xué)和科學(xué)探究的興趣。
3.教學(xué)的重難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律,能運(yùn)用歐姆定律分析解決簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
難點(diǎn):對(duì)歐姆定律的理解和應(yīng)用。
二、說(shuō)教法
這節(jié)課可綜合應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)學(xué)、講授和討論等多種形式的教學(xué)方法,提高課堂效率,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體的原則。
三、說(shuō)學(xué)法
在物理教學(xué)中,應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo),應(yīng)重視學(xué)情,突出自主學(xué)習(xí),鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力。在本節(jié)課的教學(xué)中,通過(guò)閱讀例題,讓學(xué)生在閱讀過(guò)程中進(jìn)行分析、推理,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與分析推理能力。
四、說(shuō)教學(xué)設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞:是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過(guò)大量的觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過(guò)程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論,或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
(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(guān)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(guò)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(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問(wèn)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(lái)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(wèn)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(wàn)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(wàn)有引力定律的過(guò)程,卡文迪許測(cè)定萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)有引力。萬(wàn)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。
一、教材分析
《歐姆定律》的內(nèi)容,在初中階段已經(jīng)學(xué)過(guò),高中階段《物理》安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過(guò)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(guò)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《歐姆定律》教學(xué)的教學(xué)目的和教學(xué)要求。教學(xué)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(guò)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。
《歐姆定律》的內(nèi)容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了基礎(chǔ)。《歐姆定律》實(shí)驗(yàn)中分析實(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(shuō),《歐姆定律》是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。
通過(guò)《歐姆定律》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?!稓W姆定律》內(nèi)容的重點(diǎn)是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是教學(xué)的核心,是教學(xué)成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)?!稓W姆定律》教學(xué)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電場(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過(guò),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(guò)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
《歐姆定律》教學(xué)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(wèn),讓學(xué)生邊觀(guān)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(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn)。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(guò)《歐姆定律》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(guò)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和物理規(guī)律。同時(shí)要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須經(jīng)過(guò)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(guò)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(jué)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(guò)渡到演示實(shí)驗(yàn)起了承上啟下作用。
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。這樣既鞏固了他們的實(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)兩位學(xué)生上臺(tái)協(xié)助,同時(shí)讓其余同學(xué)注意觀(guān)察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀(guān)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(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀(guān)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,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(guò)提問(wèn)和畫(huà)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,可提問(wèn)請(qǐng)學(xué)生回答或展開(kāi)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)一步提出歐姆定律,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,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(xiě)。要隨即強(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(guò)長(zhǎng),以免沖淡前面主題。
四、授課過(guò)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??深A(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(pán)投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見(jiàn)。
4.定義電阻及歐姆定律時(shí),要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂??砂央娮璧母拍罴岸x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。這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點(diǎn)放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計(jì)算作為重點(diǎn)。
6.注意調(diào)控課堂節(jié)奏,避免單調(diào)枯燥。
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2016)12-0057
《歐姆定律》作為重要的物理規(guī)律,不僅是電流、電阻、電壓等電學(xué)知識(shí)的延伸,還揭示了電流、電壓、電阻這三個(gè)重要的電學(xué)量之間的必然聯(lián)系,是電學(xué)中最基本的物理規(guī)律,是分析解決電路問(wèn)題的金鑰匙。在利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),強(qiáng)調(diào)電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的同時(shí)性和同一性;加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于這些問(wèn)題的理解,對(duì)于后續(xù)課程測(cè)量電阻、電功、電功率的學(xué)習(xí),起到良好的促進(jìn)作用。因此,對(duì)于電學(xué)中的第一個(gè)規(guī)律的學(xué)習(xí),教師應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
一、在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易存在的問(wèn)題分析
1. 進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí),往往要求學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖,很多學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)不能一次將電路圖設(shè)計(jì)完整。
2. 從學(xué)生做題情況來(lái)看,學(xué)生不容易弄清楚控制變量法的作用。在歷年中考題中,常有這樣的題目:在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),如將電路中的定值電阻從5歐姆換成10歐姆,將怎樣保證電壓不變?如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器?此類(lèi)題目的得分率不高。
3. 在運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),對(duì)于復(fù)雜一點(diǎn)的電路,如電路中的用電器不止一個(gè)時(shí),學(xué)生往往容易將公式寫(xiě)出,數(shù)據(jù)生搬硬套,亂算一通。這樣的習(xí)慣對(duì)于后續(xù)課程――電功、電功率的計(jì)算也產(chǎn)生了不良的影響。
針對(duì)學(xué)生的以上問(wèn)題,筆者認(rèn)為原因主要出在以下幾個(gè)地方:(1)對(duì)問(wèn)題的分析缺乏全面的考慮。(2)對(duì)于控制變量法的應(yīng)用不夠熟練,但電路分析有待加強(qiáng)。(3)對(duì)于各個(gè)物理量之間的因果關(guān)系沒(méi)有弄清楚。沒(méi)有理解到電阻或電壓的變化引起了電流的變化。(4)沒(méi)有理解歐姆定律的同時(shí)性和同一性。
二、結(jié)合教科版教材,如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
筆者認(rèn)為,結(jié)合教材情況以及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,我們可以在以下幾個(gè)地方做好細(xì)節(jié)處理,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的。
1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):分步探究,嘗試錯(cuò)誤,完善設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成縝密的思維能力
在第一課時(shí)的教學(xué)中,教學(xué)重點(diǎn)在于如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。教師在提出電流大小與什么因素有關(guān)的問(wèn)題時(shí),學(xué)生根據(jù)以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),猜想出電壓、電阻會(huì)影響電流的大小。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法探究它們之間具體有什么關(guān)系。從而將所探究的問(wèn)題分為兩個(gè)小課題來(lái)進(jìn)行,即電流與電壓的關(guān)系和電流與電阻的關(guān)系。在進(jìn)行第一個(gè)小課題:探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),學(xué)生在設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)候,容易根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)將電流表、電壓表接入電路,而沒(méi)有接入滑動(dòng)變阻器。
教師不必及時(shí)指出不足,可以進(jìn)行展示以后,再提問(wèn)怎樣改變電路中定值電阻兩端的電壓?這時(shí)學(xué)生可能會(huì)想到要用改變電源電壓的方法,但是這樣做不夠方便。如果用滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)是最方便的。這時(shí)才設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的電路圖。學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)的串聯(lián)分壓的知識(shí),很容易理解當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值發(fā)生變化的時(shí)候,電路中定值電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生變化,而電流也會(huì)隨之發(fā)生改變。同樣,設(shè)計(jì)好的電路圖也可以用于第二個(gè)課題的探究。這種不斷地讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題作出反應(yīng),不斷調(diào)整自己的設(shè)計(jì)方案,最后走向完善,這樣做符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
2. 重視實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后尋找解決方法的能力
對(duì)于兩個(gè)課題的實(shí)驗(yàn),必須由學(xué)生自己在教師的引導(dǎo)下完成。絕不能因?yàn)橼s教學(xué)進(jìn)度而由教師代勞,讓學(xué)生只是簡(jiǎn)單記下數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律。學(xué)生只有在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中才會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。如課題二:在電壓不變時(shí),探究電流與電阻的關(guān)系中,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,而將定值電阻改變時(shí),電壓表的示數(shù)也會(huì)隨之發(fā)生改變。那如何保證電壓表的示數(shù)不變呢?學(xué)生才會(huì)自己去想辦法通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來(lái)完成。那滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)是否有規(guī)律可循?學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn),才會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。有了這樣的經(jīng)驗(yàn)以后,進(jìn)行理論分析問(wèn)題也就變得容易了。而具備了動(dòng)手能力及解決問(wèn)題的能力后,在后續(xù)課程測(cè)電阻、測(cè)電功率的學(xué)習(xí)中,也就較為輕松了。
3. 對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出,要把握其中的因果關(guān)系,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力
雖然在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了電壓是形成電流的原因。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了導(dǎo)體對(duì)電流有阻礙作用,也即是導(dǎo)體存在電阻這樣的觀(guān)念。但是放到歐姆定律的學(xué)習(xí)中,尤其是對(duì)公式R=U/I的理解上,學(xué)生容易認(rèn)為電阻與電壓成正比,電阻與電流成反比,也就是認(rèn)為電壓和電流的大小會(huì)改變電阻的大小。學(xué)生會(huì)單純從數(shù)學(xué)的角度來(lái)理解物理公式,而不能把握三者之間的因果關(guān)系。也就是電流變化引起了電阻變化還是電阻變化引起了電流變化?這也是我們之前做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,讓學(xué)生分析的根本目的。教師應(yīng)該要進(jìn)行提問(wèn),由學(xué)生來(lái)思考變形公式的意義,可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。對(duì)于物理規(guī)律的理解,要引導(dǎo)學(xué)生理解規(guī)律所反映的邏輯關(guān)系。
4. 對(duì)于歐姆定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)要注意抓住關(guān)鍵字詞,培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力
歐姆定律是高中物理電學(xué)部分的核心內(nèi)容,也是高考的重難點(diǎn)內(nèi)容,同時(shí)歐姆定律掌握的好壞會(huì)直接影響我們的考試成績(jī),因此要多用時(shí)間將這塊知識(shí)進(jìn)行鞏固,以取得更高的分?jǐn)?shù)。
1在歐姆定律的學(xué)習(xí)中常遇到的問(wèn)題
1.1歐姆定律的使用范圍問(wèn)題
在電路的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我會(huì)出現(xiàn)忽略導(dǎo)線(xiàn),電子元件與電源自身的電阻,將整個(gè)電路視為純電阻電路的問(wèn)題。而歐姆定律通常只適用于導(dǎo)電金屬和導(dǎo)電液體,對(duì)于氣體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說(shuō)線(xiàn)性材料鎢制成的燈絲應(yīng)是線(xiàn)性元件,但實(shí)踐告訴我們燈絲顯然不是線(xiàn)性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問(wèn)題,向老師進(jìn)行了請(qǐng)教并查閱了相關(guān)資料,許多資料上說(shuō)歐姆定律的應(yīng)用有“同時(shí)性”與“歐姆定律不適用于非線(xiàn)性元件,但對(duì)于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺(jué)得這樣的解釋難以接受,有牽強(qiáng)之意,即個(gè)人理解為既然各個(gè)狀態(tài)下都是適合的,那就是適合整個(gè)過(guò)程。
1.2線(xiàn)性元件的存在問(wèn)題
通過(guò)物理學(xué)習(xí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會(huì)隨其它因素的變化而變化(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(shuō)理想的線(xiàn)性元件并不存在。而在實(shí)際問(wèn)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(xiàn)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。
1.3電流,電壓與電阻使用的問(wèn)題
電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念,也是我最容易混淆的內(nèi)容。電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測(cè)量?jī)x器,另外,歐姆定律只是用來(lái)研究電路內(nèi)部系統(tǒng),不包括電源內(nèi)部的電阻、電流等,在學(xué)習(xí)歐姆定律的過(guò)程中,電流表、電壓表、導(dǎo)線(xiàn)等電子元器件的影響常常是不考慮在內(nèi)的,而對(duì)于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個(gè)物理量,則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中,且是同一時(shí)刻的數(shù)值。
2歐姆定律學(xué)習(xí)中需要掌握的內(nèi)容
本人在基于電學(xué)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)對(duì)歐姆定律的解題方式進(jìn)行分析,個(gè)人認(rèn)為我們需掌握以下內(nèi)容:了解產(chǎn)生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算;熟練掌握歐姆定律的表達(dá)式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關(guān)的電路問(wèn)題;知道什么是導(dǎo)體的伏安特性,什么是線(xiàn)性元件與非線(xiàn)性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運(yùn)用歐姆定律分析、計(jì)算實(shí)際問(wèn)題;需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),能根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)物理規(guī)律,并能運(yùn)用公式法和圖像法相結(jié)合的方法解決問(wèn)題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對(duì)歐姆定律內(nèi)容的理解
在歐姆定律例題分析中,我們比較常見(jiàn)的問(wèn)題是多個(gè)變量的問(wèn)題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學(xué)習(xí)難度較大,但我通過(guò)相關(guān)教學(xué)短片的學(xué)習(xí),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(guò)速度則快”的方式,明白了電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,其大小是受溫度、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(wú)關(guān),并且明白了電阻不會(huì)隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時(shí)我們每一個(gè)人都知道對(duì)于不同的習(xí)題,解決步驟都是不相同的,雖同一問(wèn)題會(huì)有不同的解題方法,但總是離不開(kāi)歐姆定律這個(gè)框架。因此對(duì)于一些與電學(xué)有關(guān)的知識(shí),我一般會(huì)利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計(jì)算問(wèn)題。例如:某人做驗(yàn)時(shí)把兩盞電燈串聯(lián)起來(lái),燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數(shù)為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關(guān)建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結(jié)論。
3.2利用電路圖進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算
在解有關(guān)歐姆定律的題時(shí),以前直接把不同導(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,并把同一導(dǎo)體不同時(shí)刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計(jì)算,因此經(jīng)常混淆,不便于分析問(wèn)題。通過(guò)后期老師給予我的建議,在解題前我都會(huì)先根據(jù)題意畫(huà)出電路圖,并在圖上標(biāo)明已知量、數(shù)值和未知量的符號(hào),明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián),以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進(jìn)行解題。同時(shí),我還會(huì)注意開(kāi)關(guān)通斷引起電路結(jié)構(gòu)的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時(shí)刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo),其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進(jìn)行知識(shí)拓展
本著從易到難的原則,我們可從一個(gè)電阻的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算,再擴(kuò)展到兩個(gè)電阻、三個(gè)電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及方法。比如遇到當(dāng)定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2,電路中的電流由I1增大到I2,這個(gè)定值電阻是多少的問(wèn)題時(shí),我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當(dāng)難度增加由一個(gè)電阻變?yōu)閮蓚€(gè)電阻時(shí),定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數(shù)為ΔI,在這樣的問(wèn)題上可將變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值,就可簡(jiǎn)化許多變量問(wèn)題的計(jì)算。當(dāng)變量變?yōu)槿齻€(gè)電阻時(shí)難度會(huì)進(jìn)一步的增大,我起初認(rèn)為這是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù),所以放棄了這類(lèi)題,而在經(jīng)過(guò)詢(xún)問(wèn)成績(jī)優(yōu)秀的同學(xué)時(shí),才知道可將三個(gè)電阻盡量化為兩個(gè)電阻,通過(guò)電壓表與電流表的位置將電阻進(jìn)行合并,以此簡(jiǎn)化題目。
4總結(jié)
簡(jiǎn)言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學(xué)定律之一,是電學(xué)內(nèi)容的重要知識(shí),也是我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識(shí)。當(dāng)然,對(duì)于歐姆定律的學(xué)習(xí)與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學(xué)習(xí)中,我們要立足于自身實(shí)際學(xué)習(xí)情況來(lái)進(jìn)行方法的選取,突破重難點(diǎn)知識(shí),以找到更好的解題思路。
參考文獻(xiàn):
初中物理“閉合電路歐姆定律”這一節(jié)教學(xué)內(nèi)容有過(guò)多次變動(dòng),實(shí)驗(yàn)教材里的內(nèi)容主要有兩點(diǎn):一是閉合電路歐姆定律;二是路端電壓和負(fù)載的關(guān)系;此外還外加了路端電壓和電流的關(guān)系。因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)較多,課堂教學(xué)量很大,所以課堂上時(shí)間緊,學(xué)生思考和參與實(shí)踐都比較少,課堂上沒(méi)有充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。從課后反饋的情況來(lái)看,學(xué)生掌握的情況并不是太好。
因此,針對(duì)這種情況,在該課的教學(xué)中,教師可以將這一節(jié)課的內(nèi)容分成兩節(jié)課來(lái)講。第一節(jié)課講閉合電路歐姆定律,在復(fù)習(xí)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻等概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過(guò)閉合電路歐姆定律的推導(dǎo),引出閉合電路歐姆定律。然后對(duì)照比較簡(jiǎn)單的電路圖,闡述能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系以及定律的使用范圍等。緊接著通過(guò)例題的講解和課堂訓(xùn)練,使學(xué)生對(duì)歐姆定律有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。在引導(dǎo)學(xué)生理解電流和外電阻的關(guān)系時(shí),教師演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有個(gè)直觀(guān)的感受,然后再加上理論分析,讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知由感性到理性。第二節(jié)課講路端電壓和負(fù)載的關(guān)系,路端電壓和電流的關(guān)系,在上一節(jié)歐姆定律的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出路端電壓和負(fù)載的關(guān)系U=E1+rR,仍然是先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),后進(jìn)行理論分析,讓學(xué)生對(duì)路端電壓和負(fù)載的關(guān)系有一個(gè)從感性到理性的認(rèn)識(shí)。最后講路端電壓和電流的關(guān)系U=E―IR,先觀(guān)察實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的阻值,使電路中電流表和電壓表的示數(shù)同時(shí)發(fā)生變化,學(xué)生會(huì)觀(guān)察到電流變大時(shí),路端電壓變小,反之電流變小,路端電壓變大,再利用公式進(jìn)行分析,這樣可給學(xué)生留下比較深的印象。
二、演示實(shí)驗(yàn),可視性較差
在演示路端電壓和負(fù)載(或電流)的關(guān)系時(shí),學(xué)生要觀(guān)察電流表、電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況,由于表盤(pán)小,顏色暗,放在桌面上又有些低,所以站在后面的同學(xué)看不清楚,影響了實(shí)驗(yàn)效果。針對(duì)這種情況,教師可以做如下改進(jìn)。
在實(shí)驗(yàn)課堂上做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),一方面教師可以把儀器放在一個(gè)升降臺(tái)上,把臺(tái)子升起來(lái),使全班學(xué)生都能看清楚;另一方面對(duì)有些演示實(shí)驗(yàn),用投影儀把實(shí)驗(yàn)情況投影到大屏幕上,便于學(xué)生觀(guān)察;此外,如果課堂人數(shù)較少,教師還可以將演示實(shí)驗(yàn)改為6組學(xué)生實(shí)驗(yàn),真實(shí)性、可視性都會(huì)更好。這樣不僅能夠達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果,也能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣。
三、 學(xué)生活動(dòng)少,主體作用沒(méi)有很好體現(xiàn)
在“閉合電路歐姆定律”教學(xué)中,一方面是教學(xué)內(nèi)容安排得比較多,為了在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),必須按照設(shè)定好的節(jié)奏進(jìn)行,課堂上并沒(méi)有給學(xué)生留下較多思考和發(fā)散的時(shí)間;另一方面,教師思想保守,教學(xué)不夠大膽,認(rèn)為學(xué)生物理基礎(chǔ)較差,害怕學(xué)生不發(fā)言,出現(xiàn)冷場(chǎng)情況,或者學(xué)生課堂發(fā)言不入主題而不好收?qǐng)觥a槍?duì)這種情況,教師可以做如下改進(jìn)。
對(duì)教學(xué)內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整以后,就可以給學(xué)生留有更多的思考時(shí)間和發(fā)表見(jiàn)解的機(jī)會(huì),如果學(xué)生在課堂上不敢發(fā)言,教師可以鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生融入課堂教學(xué)活動(dòng),學(xué)生說(shuō)錯(cuò)了正好可以糾正其錯(cuò)誤,只要學(xué)生積極思考,積極參與,勇于發(fā)言,就要給予鼓勵(lì),這是培養(yǎng)學(xué)生良好思維習(xí)慣的大好時(shí)機(jī)。因?yàn)?,在課堂教學(xué)中,任何層次的學(xué)生都可以與他互動(dòng)起來(lái),就看教師怎樣引導(dǎo),如何讓學(xué)生互動(dòng)。當(dāng)然,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很多實(shí)驗(yàn)具有安全性和特殊操作性,對(duì)于這類(lèi)實(shí)驗(yàn)教師要規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為。加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的目的就是為了充分發(fā)掘?qū)W生的好動(dòng)性、探知性,讓學(xué)生從自己的角度去思考問(wèn)題,讓學(xué)生在張揚(yáng)個(gè)性的同時(shí),拓展創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
[1]雷光錦.《閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)[J].昭通師范高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2011,1(25):111.
《歐姆定律》一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過(guò),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(guò)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(guò)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(guò)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(shuō),本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段.
通過(guò)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(guò),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(guò)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(wèn),讓學(xué)生邊觀(guān)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(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn).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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(jué)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(guò)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(guān)察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀(guān)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(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀(guān)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(guò)提問(wèn)和畫(huà)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(kāi)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(xiě).要隨即強(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(guò)長(zhǎng),以免沖淡前面主題.
四、授課過(guò)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(pán)投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見(jiàn).
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(shuō),本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段.
通過(guò)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(guò),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(guò)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.
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(wèn),讓學(xué)生邊觀(guān)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(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn).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(guò)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(guò)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(guò)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.
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(jué)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(guò)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(guān)察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀(guān)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(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀(guān)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(guò)提問(wèn)和畫(huà)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(kāi)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(xiě).要隨即強(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(guò)長(zhǎng),以免沖淡前面主題.
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(pán)投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見(jiàn).
解物理題一般來(lái)說(shuō)是根據(jù)題目敘述的物理情景和已知條件,運(yùn)用某個(gè)物理規(guī)律或幾個(gè)規(guī)律去求出待求量的答案。因此解題思路應(yīng)該從物理規(guī)律中去尋找。從物理規(guī)律本身的分析中引出解題思路,是形成解題思路的基本方法。物理規(guī)律通常用一個(gè)數(shù)學(xué)公式表述,這個(gè)數(shù)學(xué)公式表述了有關(guān)物理量之間的數(shù)值關(guān)系,稱(chēng)之為某某定律、定理。從定律、定理中找解題思路,就要求分析定律中涉及的每一個(gè)物理量的意義和各物理量之間的相互關(guān)系。這不但有利于加深對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解,也有利于抽象思維能力的提高。
現(xiàn)舉例說(shuō)明上述觀(guān)點(diǎn)。
牛頓第二定律是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律,動(dòng)量定律、動(dòng)能定理均可從牛頓第二定律導(dǎo)出。所以牛頓第二定律及其導(dǎo)出規(guī)律在解質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中占有極其重要的地位。當(dāng)各量都取國(guó)際單位制時(shí),牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F合=ma,公式中F合這一項(xiàng)涉及具體的性質(zhì)力的規(guī)律,如萬(wàn)有引力定律,庫(kù)侖定律等,涉及力的合成分解,以及矢量運(yùn)算遵循的平行四邊形法則。a這一項(xiàng)涉及勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的有關(guān)規(guī)律。所以全面掌握牛頓第二定律就掌握了力學(xué)中涉及的大多數(shù)規(guī)律和法則。
牛頓第二定律反映的是物體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,所以應(yīng)用牛頓第二定律時(shí),首先必須明確研究對(duì)象,即確定研究主體,并將其從周?chē)h(huán)境中隔離出來(lái)(所謂隔離體法)。隔離體法在處理連結(jié)體問(wèn)題時(shí),在大多數(shù)情境中是必不可少的,如果取連結(jié)體的整體,則仍然是一個(gè)確定研究主體的問(wèn)題。研究主題確定了,公式中的m這一項(xiàng)就定了;第二步即對(duì)研究主體進(jìn)行受力分析,是F合這一項(xiàng)的要求,只有對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析,才能確定其所受的合力;第三步,分析研究主體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,從而由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律確定a;第四步,建立牛頓定律的方程,隨后就是解方程和討論結(jié)果了。
綜上所述,應(yīng)用牛頓第二定律解題的四個(gè)步驟,不是人為的強(qiáng)加于學(xué)生的模式,而是應(yīng)用牛頓第二定律公式F合=ma本身的需要,這就是由物理規(guī)律本身去找解題思路的道理。
再舉一個(gè)電學(xué)的例子。、
歐姆定律I=是電學(xué)中一個(gè)最基本的公式,使用中要注意式中各量的值確屬同一電路或電阻,也就是確屬同一研究對(duì)象,即U是研究對(duì)象兩端的電壓,R是研究對(duì)象的阻值,I是流過(guò)研究對(duì)象的電流,防止張冠李戴。
我們舉一個(gè)實(shí)例:如圖,已知E=2V,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之間和A、C之間的電壓。
分析:對(duì)整個(gè)閉合電路,由閉合電路歐姆定律,得:
I= (1)
隔離A、B之間的外電路,由部分電路歐姆定律,有
UAB=IRAB=I[] (2)
隔離R3,有
I3= (3)
對(duì)節(jié)點(diǎn)A,有 I=I1+I3 (4)
隔離R1,有 UAC=I1R1 (5)
由(1)--(5)式,代入數(shù)據(jù),得出
UAB=1.5V
UAC=0.5V
由此可以看出,在電路問(wèn)題中,所謂整體,是指具有共同的干路電流的整個(gè)電路;所謂隔離,是指對(duì)電路的某一部分或某一元件進(jìn)行研究,聯(lián)系各部分電路或元件的是連接處的電壓和電流,它們之間的關(guān)系由串并聯(lián)的電流、電壓的基本關(guān)系確定;歐姆定律既適用于電路整體,也適用于某一部分電路,即電學(xué)問(wèn)題也存在研究對(duì)象問(wèn)題。在研究對(duì)象確定好以后,再對(duì)確定對(duì)象進(jìn)行有關(guān)的物理量分析,從而代入恰當(dāng)?shù)奈锢矸匠踢M(jìn)行計(jì)算和討論。
可見(jiàn),解題思路是在分析物理規(guī)律中找出的,解題步驟是應(yīng)用物理規(guī)律的客觀(guān)需要。嚴(yán)格按照由物理規(guī)律本身得出的解題步驟,即用有序思路去解決每一個(gè)具體的物理問(wèn)題,正是為了訓(xùn)練正確的思維方式,提高分析問(wèn)題的能力,這無(wú)疑有助于克服解物理問(wèn)題時(shí)無(wú)從下手的困難,有助于克服解題時(shí)思維混亂的無(wú)序狀態(tài)。
【摘 要】隨著高中新課程改革的深入發(fā)展,教育教學(xué)大環(huán)境也隨之悄然發(fā)生著。人們的教育理念發(fā)生了很大的變化,不僅改變了“老師教學(xué)生學(xué),教師為主導(dǎo)”的片面教學(xué)觀(guān),還開(kāi)始注重應(yīng)用更好的引導(dǎo)方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)方式的多元化。哲學(xué)家狄德羅說(shuō)過(guò):“有了真正的方法,還是不夠的;還要懂得運(yùn)用它。至于如何去運(yùn)用,這要我們不斷從學(xué)習(xí)和反思中獲取方法,做高效型教師,打造高效課堂。為此,根據(jù)我校實(shí)施“271”課程改革的大環(huán)境結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),推出了這種高中物理“合作討論探究式小組學(xué)習(xí)法”,旨在轉(zhuǎn)變教學(xué)過(guò)程中教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。
關(guān)鍵詞 高效課堂;高中物理的“有效教學(xué)”;物理教學(xué);小組合作討論探究式學(xué)習(xí)
在高中物理教學(xué)的課堂上,教師教得辛苦,學(xué)生學(xué)得痛苦。高耗低效,缺乏策略,成為教與學(xué)的阻礙。因此,教師應(yīng)當(dāng)充分利用好每一堂,特別是在新授內(nèi)容的公式和規(guī)律的推導(dǎo),教師要不斷的有層次的向?qū)W生提出引導(dǎo)問(wèn)題,有目的的引導(dǎo)學(xué)生去一層一層破解物理實(shí)質(zhì),讓學(xué)生通過(guò)與小組成員合作討論對(duì)新授進(jìn)行的發(fā)散探究,學(xué)生因?yàn)樽约悍e極參與了問(wèn)題討論,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)自然也就更深一個(gè)層次了這也就達(dá)到了深化知識(shí)目標(biāo)目的。一堂好的物理課必然是一堂高效率的課堂教學(xué),如何抓住課堂,開(kāi)展高中物理的“有效教學(xué)”探索實(shí)踐活動(dòng),這正是本文所要研究的內(nèi)容。下面我們就于《閉合電路的歐姆定律》課題為例題探討“271”討論探究式學(xué)習(xí)高中物理的主要過(guò)程。
第一,教師課前要向?qū)W生詳細(xì)解讀教學(xué)目標(biāo):教學(xué)目標(biāo)要明了,目標(biāo)性強(qiáng),教學(xué)前一定要讓學(xué)生明確知道我們這節(jié)課的目標(biāo),學(xué)習(xí)起來(lái)才不會(huì)盲目,不會(huì)被動(dòng),也便于學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的自我評(píng)價(jià)。
《閉合電路的歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)(部分展示):(1)經(jīng)歷閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過(guò)程,體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用,從而理解電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和。(2)熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達(dá)式及其適用條件。
第二,預(yù)習(xí)自學(xué)、自主探究:這個(gè)環(huán)節(jié)最具挑戰(zhàn)性的,必須保證學(xué)生有足夠的興趣,全身心地投入進(jìn)去,所以預(yù)習(xí)案和探究案要精心設(shè)計(jì),按照學(xué)生學(xué)習(xí)的最初狀態(tài),讓興趣和創(chuàng)造的欲望引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生以預(yù)習(xí)案和探究案為學(xué)習(xí)“路線(xiàn)圖”,預(yù)習(xí)自學(xué),解決了傳統(tǒng)課堂學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)、盲目學(xué)習(xí)的問(wèn)題。
《閉合電路歐姆定律》預(yù)習(xí)案(部分展示):分為①知識(shí)點(diǎn)預(yù)習(xí)②知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用預(yù)練
①知識(shí)點(diǎn)預(yù)習(xí)(部分展示):
閉合電路是由哪幾部分組成的_______,電動(dòng)勢(shì)E、外電壓U外與內(nèi)電壓U內(nèi)三者之間的關(guān)系________。電動(dòng)勢(shì)等于電源_______時(shí)兩極間的電壓。用電壓表接在電源兩極間測(cè)得的電壓U外_______E。
第三,提出質(zhì)疑,探究案二次探究:在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上,學(xué)生通過(guò)完成探究案上的訓(xùn)練題目,檢驗(yàn)自學(xué)效果,提出質(zhì)疑。質(zhì)疑的過(guò)程,實(shí)際上是一個(gè)積極思維的過(guò)程,是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題的過(guò)程,質(zhì)疑是創(chuàng)新的開(kāi)始,也是創(chuàng)新的動(dòng)力,創(chuàng)新來(lái)自質(zhì)疑。該過(guò)程教師當(dāng)適時(shí)的發(fā)揮引導(dǎo)作用,引領(lǐng)學(xué)生朝著目標(biāo)研究、比較、創(chuàng)新。學(xué)生在探究案的引領(lǐng)下進(jìn)行二次探究,對(duì)教材和知識(shí)的把握也提升到一個(gè)新的層次,很好地解決了傳統(tǒng)課堂學(xué)生缺乏獨(dú)立思考、深入探究的問(wèn)題。
通過(guò)你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑?①疑惑點(diǎn):________ ②疑惑內(nèi)容:________
《閉合電路歐姆定律》探究案(部分展示):
探究:閉合電路的能量轉(zhuǎn)化
某閉合電路,外電路有一電阻R,電源是一節(jié)電池,電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻r,當(dāng)電鍵閉合后,電路電流為I。①整個(gè)電路中在t時(shí)間內(nèi)電能轉(zhuǎn)化為什么能?各是多少?
(外電路中電流做功產(chǎn)生的熱為:E外=I2Rt;內(nèi)電路中電流做功產(chǎn)生的熱為:E內(nèi)=I2rt)
②電路中電能是什么能轉(zhuǎn)化來(lái)的?在電源內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的?(是有化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的,依靠非靜電力做功實(shí)現(xiàn)的。電池化學(xué)反應(yīng)層非靜電力做的功:W=Eq=EIt)
根據(jù)能量守恒定律可以得到怎樣的一個(gè)等式:
(1)W=E外+E內(nèi)(2)EIt=I2Rt+I2rt
(3)E=IR+Ir=U內(nèi)+U外 或者(4)I=E/(R+r)
第四,①分組合作,討論解疑:這個(gè)環(huán)節(jié)是高效課堂的重要組成部分,是課堂走向自主的基礎(chǔ)。運(yùn)用分組合作學(xué)習(xí),在小組中學(xué)生能主動(dòng)操作、觀(guān)察、思考、討論,學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)增多;分組合作學(xué)習(xí)有助于學(xué)生提高口頭表達(dá)能力。在學(xué)習(xí)小組中學(xué)生相互啟發(fā)、相互幫助、共同解決問(wèn)題。這樣更能能培養(yǎng)學(xué)生之間團(tuán)結(jié)、協(xié)調(diào)的合作意識(shí),提高學(xué)生的人際交往能力。②展示點(diǎn)評(píng)、拓展提升:這個(gè)過(guò)程可以讓學(xué)生充分發(fā)揮初生牛犢不怕虎的精神,在黑板上展示疑難,展示困惑,展示方法,提高學(xué)生的思維水平和表達(dá)能力。
分小組討論,展示點(diǎn)評(píng):
(1)(2)兩式反映了閉合電路中的什么規(guī)律?(能量守恒)
(3)式反映了閉合電路中的什么規(guī)律?(因消耗其他形式的能量而產(chǎn)生的電勢(shì)升高E,通過(guò)外電路R和內(nèi)電路r而降落。外電路電勢(shì)降低,內(nèi)電路電勢(shì)升中有降)
(4)式反應(yīng)了閉合電路中的什么規(guī)律?(電流與那些因素有關(guān),這就是閉合電路的歐姆定律)
①內(nèi)容:閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,這個(gè)結(jié)論叫做閉合電路的歐姆定律。②公式:I=E/(R+r)③適用條件:外電路是純電阻的電路。④根據(jù)歐姆定律,外電路兩端的電勢(shì)降落為U外=IR,習(xí)慣上成為路端電壓,內(nèi)電路的電勢(shì)降落為U內(nèi)=Ir,代入E=IR+Ir得E=U內(nèi)+U外該式表明,電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和。
通過(guò)這樣一次自主探究一次小組合作探究過(guò)程,學(xué)生通過(guò)功能關(guān)系的分析建立閉合電路歐姆定律學(xué)生應(yīng)該感到熟悉并且容易理解,已經(jīng)可能夠嫻熟地從做功的角度認(rèn)識(shí)并理解電動(dòng)勢(shì)的概念了。
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(kāi)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?。剑?/p>
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(kāi)關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)過(guò)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(guò)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(kāi)關(guān)S閉合后,在滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)過(guò)程中,保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(
)
A.
電路中通過(guò)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(guò)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_(kāi)____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(kāi)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_(kāi)_____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(kāi)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(kāi)關(guān)S,在變阻器滑片P移動(dòng)過(guò)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(kāi)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(guò)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(kāi)關(guān)后,在滑動(dòng)變阻器的滑片P從b向a滑動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器電流的變化量______R2電流的變化量;通過(guò)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(guò)R1的電流變化量小于通過(guò)R2的電流變化量;
由歐姆定律可知,通過(guò)R1的電流減小,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變小,通過(guò)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(kāi)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(xiàn)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(xiàn),電源電壓為_(kāi)______V,電阻R0的阻值為_(kāi)_____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(xiàn),下半部分a為電壓表V2示數(shù)變化圖線(xiàn);
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(kāi)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(xiàn)如圖所示.根據(jù)圖線(xiàn)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_(kāi)______V,電阻R1的阻值為_(kāi)______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(guò)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(wèn)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(kāi)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(kāi),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(chēng)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.