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歐姆定律的性質(zhì)模板(10篇)

時(shí)間:2023-08-07 17:05:37

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇?dú)W姆定律的性質(zhì),它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

歐姆定律的性質(zhì)

篇1

1、歐姆定律是指在同一電路中,通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測(cè)定》論文提出的。

2、隨研究電路工作的進(jìn)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到歐姆定律的重要性,歐姆本人的聲譽(yù)也大大提高。為了紀(jì)念歐姆對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn),物理學(xué)界將電阻的單位命名為歐姆,以符號(hào)Ω表示。

3、歐姆定律成立時(shí),以導(dǎo)體兩端電壓為橫坐標(biāo),導(dǎo)體中的電流I為縱坐標(biāo),所做出的曲線,稱為伏安特性曲線。這是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,它的斜率為電阻的倒數(shù)。具有這種性質(zhì)的電器元件叫線性元件,其電阻叫線性電阻或歐姆電阻。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇2

3、電壓有正,負(fù)之分,它與標(biāo)志的參考電壓方向有關(guān)。

4、沿電路中任一閉合回路行走一圈,各段電壓的和恒為零。

5、電壓的單位是伏特(V),根據(jù)不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)為單位。1KV=1000V1V=000 mV1mV=1000μV

6、電阻的概念是什么?導(dǎo)體對(duì)電流起阻礙作用的能力稱為電阻,用符號(hào)R表示,當(dāng)電壓為1伏,電流為1安時(shí),導(dǎo)體的電阻即為1歐姆(Ω),常用的單位千歐(KΩ),兆歐(MΩ)。

7、1 MΩ=1000 KΩ

8、1 KΩ=1000Ω

9、什麼是部分電路的歐姆定律?

流過電路的電流與電路兩端的電壓成正比,而與該電路的電阻成反比,這個(gè)關(guān)系叫做歐姆定律。用公式表示為I=U/R。

式中:I——電流(A);U——電壓(V);R——電阻(Ω)。

部分電路的歐姆定律反映了部分電路中電壓,電流和電阻的相互關(guān)系,它是分析和計(jì)算部分電路的主要依據(jù)。

篇3

中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2012)08-0098-02

歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》中最常用的基本定律之一,技工院校現(xiàn)在使用的《電工基礎(chǔ)》教材(中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版,第四版)中把歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩部分。對(duì)于部分電路歐姆定律,由于中學(xué)物理課本已作詳細(xì)介紹,學(xué)生容易接受,但對(duì)于全電路歐姆定律,由于其涉及的概念較多且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜,再加上教材未附相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。因此,學(xué)生很難理解和接受,也是其成為教師教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)的原因。筆者針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生的困惑和疑問,借助實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解,收到了較好的效果。

明確教學(xué)目標(biāo)是教師組織

全電路歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵

掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程來說至關(guān)重要。因?yàn)楹罄m(xù)章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要應(yīng)用到這一定律。教學(xué)是一個(gè)教師與學(xué)生雙向互動(dòng)的過程,作為教師,要組織好全電路歐姆定律教學(xué),必須先明確教學(xué)目標(biāo),做到心中有數(shù),才能更好地開展教學(xué)。

知識(shí)目標(biāo):(1)理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電壓、外電壓、端電壓、內(nèi)壓降等物理量的物理意義;(2)掌握全電路歐姆定律的表達(dá)形式,明確在閉合電路中電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和;(3)掌握端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律;(4)掌握全電路歐姆定律的應(yīng)用。

能力目標(biāo):(1)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)規(guī)律的方法;(2)通過對(duì)端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律的討論,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和推理能力。

理解各物理量的物理意義是

學(xué)生掌握全電路歐姆定律的基礎(chǔ)

全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于概念較多,且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜。因此,首先,應(yīng)讓學(xué)生準(zhǔn)確理解各物理量的含義。

全電路是指含有電源的閉合電路,如圖1所示。其中,R代表負(fù)載(即用電器,為簡(jiǎn)化電路,只畫一個(gè)),r代表電源的內(nèi)電阻(存在于電源內(nèi)部),E代表電源的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)閉合電路可分為內(nèi)、外兩部分,電源外部的叫外電路(圖1中方框以外的部分),電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路。外電路上的電阻叫外電阻,內(nèi)電路上的電阻叫內(nèi)電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生,I=,該式表明:在一個(gè)閉合電路中,電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比,這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。

要理解這個(gè)定律,要先理解以下幾個(gè)物理量的物理意義:第一個(gè)是電動(dòng)勢(shì),它是指在電源內(nèi)部,電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。這個(gè)概念比較抽象,涉及知識(shí)面較廣,要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的??紤]到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識(shí)的需要,需向?qū)W生講清兩個(gè)問題:一是電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出——電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓;二是電動(dòng)勢(shì)的物理意義是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),是由電源本身的性質(zhì)決定的。第二個(gè)是電源的端電壓(簡(jiǎn)稱端電壓),它是指電源兩端的電位差(在圖1中指A、B兩點(diǎn)之間的電壓,也等于負(fù)載R兩端的電壓)。需要注意的是,端電壓與電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念,它們?cè)跀?shù)值上不一定相等。第三個(gè)是內(nèi)壓降,它是指當(dāng)電流流過電源內(nèi)部時(shí),在內(nèi)電阻上產(chǎn)生的電壓降。全電路歐姆定律也可表示為:“在閉合電路中,電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和。”

掌握各物理量的變化規(guī)律是

掌握全電路歐姆定律的重點(diǎn)

全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于各物理量之間的變化規(guī)律,也是學(xué)生容易產(chǎn)生疑惑的地方??梢岳醚菔緦?shí)驗(yàn)來驗(yàn)證各物理量之間的變化規(guī)律,以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的邏輯推理能力。

第一,驗(yàn)證電源內(nèi)電阻的存在并計(jì)算其大小。對(duì)于電源的內(nèi)電阻,由于存在于電源的內(nèi)部,既看不見,也摸不著,學(xué)生對(duì)此存在質(zhì)疑。為此,可用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但可以證明內(nèi)電阻的存在,還可測(cè)出內(nèi)電阻的大小。在圖2中,用1節(jié)1號(hào)干電池作電源,電阻R為已知值(可根據(jù)實(shí)際情況選定)。開關(guān)閉合前,記下電壓表的讀數(shù)U1(此值即為干電池的電動(dòng)勢(shì)),開關(guān)閉合后,記下電壓表的讀數(shù)U2,發(fā)現(xiàn)U2比U1小(見表1),就是因?yàn)殡娫磧?nèi)部存在內(nèi)電阻的緣故。

根據(jù)公式r=R可算出該電池的內(nèi)電阻。再用不同型號(hào)的干電池(如5號(hào)干電池、7號(hào)干電池)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它們的電動(dòng)勢(shì)雖然相等(為了后面實(shí)驗(yàn)的需要,盡量選用電動(dòng)勢(shì)相等的電池,并保留這些電池),但內(nèi)電阻不一定相同。

第二,端電壓U跟外電阻R的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示,用1節(jié)1號(hào)干電池作為電源,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化,并將它們的讀數(shù)記錄到表2中。通過觀察發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動(dòng)片從左向右移動(dòng)時(shí)(為保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全,滑動(dòng)片不要移到最右端),電流表的讀數(shù)慢慢變大,電壓表的讀數(shù)慢慢變?。划?dāng)滑動(dòng)片從右向左移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)慢慢變小,電壓表的讀數(shù)慢慢變大。由此得出結(jié)論:端電壓隨外電阻上升而上升,隨外電阻下降而下降。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可繪成曲線(如圖4所示),即電源的端電壓特性曲線。從曲線上可以看出:電源端電壓隨著電流的大小而變化,當(dāng)電路接小電阻時(shí),電流增大,端電壓就下降;當(dāng)電路接大電阻時(shí)電流減少,端電壓就上升。

思考:如果滑動(dòng)片移到最右端,電壓表、電流表的讀數(shù)將為多少?

第三,端電壓與內(nèi)電阻r的關(guān)系。

根據(jù)公式U=E-Ir分析可知:當(dāng)電流I 不變時(shí),內(nèi)阻下降,端電壓就上升;內(nèi)阻上升,端電壓就下降。實(shí)驗(yàn)電路同圖3,只需將電路中的電源用前面已測(cè)過內(nèi)阻值的不同型號(hào)的電池代替即可,觀察電流表、電壓表的讀數(shù),上述結(jié)論即可得到驗(yàn)證。

應(yīng)用規(guī)律,解決實(shí)際問題

首先向?qū)W生提出問題:你是否注意到,電燈在深夜要比晚上七八點(diǎn)鐘亮一些?這個(gè)現(xiàn)象的原因何在?在回答這個(gè)問題之前,可先通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一現(xiàn)象的存在,如圖5所示。圖中5個(gè)燈泡完全相同,先將開關(guān)全合上,使燈泡發(fā)光,再逐個(gè)斷開開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變亮,原因分析:隨著開關(guān)的斷開,外電阻增大,導(dǎo)致干路電流減小,使得內(nèi)壓降下降,從而端電壓增大,即燈泡兩端的實(shí)際電壓增大,故燈泡變亮了。上述問題也得到了解決。

在教學(xué)過程中,如果盡可能地增加一些實(shí)驗(yàn),通過生活中的實(shí)驗(yàn)記錄其數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律,提高感性認(rèn)識(shí),不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會(huì)提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]李書堂.電工基礎(chǔ)(第4版)[M].北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2001.

[2]畢淑娥.電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004.

篇4

重點(diǎn)考點(diǎn)

歐姆定律是通過“探究導(dǎo)體的電流跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.應(yīng)注意以下考點(diǎn):(1)公式()說明導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個(gè)因素有關(guān),其中I、U、R必須對(duì)應(yīng)于同一電路和同一時(shí)刻.(2)變形式()說明電阻R的大小可以由()計(jì)算得出,但與U、I無關(guān).因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積決定.由此提醒我們,物理公式中各量都有自身的物理含義,不能單獨(dú)從數(shù)學(xué)角度理解.(3)串聯(lián)電路具有分壓作用,并聯(lián)電路具有分流作用.

中考常見題型

中考一般會(huì)從兩方面考查歐姆定律的應(yīng)用,一是對(duì)歐姆定律及變形公式的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算,一般不加生活背景,以純知識(shí)性的題目出現(xiàn)在填空題或選擇題中:二是應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的串并聯(lián)的相關(guān)計(jì)算.

例1 (2014.南京)如圖1所示,電源電壓恒定,R1=20Ω,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,電流表示數(shù)是0.3 A;若再閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2 A.則電源電壓為____V,R2的阻值為____ Ω.

思路分析:閉合s,斷開S1時(shí),電路為只有R1的簡(jiǎn)單電路,可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V;若再閉合S1時(shí),兩電阻并聯(lián),則U2=U=6 V,因?yàn)镽1支路兩端的電壓沒有變化,所以通過該支路的電流仍為0.3 A,電流表示數(shù)的變化量即為通過R2支路的電流,則I2=().

答案:6 30

小結(jié):本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是能判斷出閉合開關(guān)S1時(shí)電流表示數(shù)的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個(gè)2分的這樣的純計(jì)算題目,以考查同學(xué)們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握程度.

例2(2013.鄂州)如圖2甲所示的電路,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據(jù)圖象的信息可知____.(填“α”或“b”)足電壓表V2示數(shù)變化的圖象,電源電壓為____V,電阻R1____的阻值為____ Ω.

思路分析:國先分析電路的連接情況和電表的作用:電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)的是R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)的是滑動(dòng)變阻器(左側(cè))兩端的電壓.因?yàn)镽1是定值電阻,通過它的電流與電壓成正比,所以它對(duì)應(yīng)的圖象應(yīng)是α,那么圖象b應(yīng)是電壓表V2的變化圖象,觀察圖象可知:當(dāng)電流都是0.3 A(找出任一個(gè)電流相等的點(diǎn),兩圖線對(duì)應(yīng)的電壓之和就是電源電壓)時(shí),U1=U2=3 V,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系可知,電源電壓為6V,由于R1是定值電阻,所以在圖象α上任找一點(diǎn),代入歐姆定律可知()

答案:b 6 10

小結(jié):歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數(shù)量關(guān)系和比例關(guān)系,三個(gè)比例關(guān)系分別為:(1)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,即()(2)電流一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓和它的電阻成正比,即().該規(guī)律又可描述為:串聯(lián)分壓,電壓的分配和電阻成正比,即電阻大的分壓多.(3)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比,即(),該規(guī)律又可描述為:并聯(lián)分流,電流的分配和電阻成反比,即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現(xiàn)這種關(guān)系,學(xué)會(huì)從圖象中找出特殊點(diǎn)足解決歐姆定律問題的一大技巧,

第2節(jié) 動(dòng)態(tài)電路中物理量的變化

重點(diǎn)考點(diǎn)

由于滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)或開關(guān)所處狀態(tài)的不同,使電路中電流和電壓發(fā)生改變,這樣的電路稱之為動(dòng)態(tài)電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計(jì)算、串并聯(lián)電路中電流和電壓分配的規(guī)律等眾多知識(shí),因此同學(xué)們?cè)诜治鲞^程中容易顧此失彼,下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路,

中考常見題型

題日常聯(lián)系生活實(shí)際,以尾氣監(jiān)控、超重監(jiān)控、溫度監(jiān)控、風(fēng)速監(jiān)控、身高測(cè)量等為背景,考查該部分知識(shí)的掌握情況,存中考題中常以選擇題的方式呈現(xiàn),注意:如果題目中沒有特別說明,可認(rèn)為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.

例3(2014.濟(jì)寧)小夢(mèng)為濟(jì)寧市2014年5月份的體育測(cè)試設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x.圖3所示的四個(gè)電路中,Ro是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,電源電壓不變,滑片會(huì)隨身高上下平移.能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高,電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是().

思路分析:圖A中兩個(gè)電阻R。和R串聯(lián),電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流,當(dāng)身高越高時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值越大,電路中的電流越小,電流表的示數(shù)越小,圖B中身高越高時(shí),滑動(dòng)變阻器連人電路中的阻值越大,電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知道,R越大電壓表的示數(shù)越大,符合題意.圖B與圖C中滑動(dòng)變阻器的接法不同,圖C中身高越高,滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值越小,同理知道電壓表的示數(shù)越小.圖D是并聯(lián)電路,電流表測(cè)的是支路電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點(diǎn)知道,不論人的身高如何變化,電流表的示數(shù)都不會(huì)發(fā)生變化,選B.

小結(jié):分析這類問題依據(jù)的物理知識(shí)是:(1)無論串并聯(lián)電路,部分電阻增大,總電阻隨之增大,而電源電壓不變,總電流與總電阻成反比.(2)分配關(guān)系:串聯(lián)分壓(電阻大的分壓多),并聯(lián)分流(電阻大的分流少).(3)在并聯(lián)電路中,各支路上的用電器互不影響,滑動(dòng)變阻器只影響所在支路電流的變化,從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是:(1)識(shí)別電路的連接方式并確定電表位置.(2)判斷部分電阻的變化.(3)判斷總電阻及總電流的變化.(4)根據(jù)串并聯(lián)電路的分壓或分流特點(diǎn)進(jìn)行局部判斷.

例4如圖4所示電路,電源電壓不變,開關(guān)S處于閉合狀態(tài).當(dāng)開關(guān)S.由閉合到斷開時(shí),電流表示數(shù)將____.電壓表示數(shù)將 ________ .(均填“變大”“不變”或“變小”)

思路分析:當(dāng)開關(guān)S.閉合時(shí),電燈L被短路,電路如圖5所示,電壓表測(cè)的是電阻R兩端的電壓(同時(shí)也是電源電壓),電流表測(cè)的是通過電阻R的電流.當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí),電燈L和電阻R串聯(lián),電路如圖6所示,此時(shí)電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓,它是總電壓的一部分,所以電壓表的示數(shù)變?。浑娏鞅頊y(cè)的是總電流,但跟S,閉合相比,這個(gè)電路的總電阻變大,總電壓不變,故電流表的示數(shù)變小.

答案:變小 變小

小結(jié):本題引起電表示數(shù)變化的原因是開關(guān)處于不同狀態(tài),解決本題的突破口是弄清楚當(dāng)開關(guān)處于不同狀態(tài)時(shí),電路的連接情況和電表的位置.

第3節(jié) 歐姆定律的探究及電阻的測(cè)量

重點(diǎn)考點(diǎn)

電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的考查比較常規(guī),有以下幾方面:(1)選取器材及連接電路:根據(jù)題目要求,分析或計(jì)算出電表的量程和滑動(dòng)變阻器的規(guī)格,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,滑動(dòng)變阻器要“一上一下”接入,且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負(fù)接線柱要正確.(2)滑動(dòng)變阻器的作用:保護(hù)電路,改變電路中的電流或用電器兩端的電壓,實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量.(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論.怎樣分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論是近年來考試的側(cè)重點(diǎn),要注意結(jié)論成立的條件和物理量的順序.(4)多次測(cè)量的目的有兩個(gè),如定值電阻的阻值不變,多次測(cè)量是為了求平均值減小誤差:燈絲電阻是變化的,多次測(cè)量是為了觀察在不同電壓下,電阻隨溫度變化的規(guī)律.難點(diǎn)是單表測(cè)電阻和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的探究與設(shè)計(jì).

中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關(guān)系”“測(cè)小燈泡的電阻”和“測(cè)定值電阻的阻值”這三類題型,以實(shí)驗(yàn)探究的方式考查同學(xué)們的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力,在常規(guī)的考查基礎(chǔ)上,近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測(cè)電阻及如何分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論等探究?jī)?nèi)容的考查.

例5用“伏安法”測(cè)電阻,小華實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路如圖7所示.

(1)正確連接電路后,閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________(填“左”或“右”)端.

(2)測(cè)量時(shí),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí),電流表的示數(shù)如圖7乙所示,則,_____A,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動(dòng)變阻器的目的除了保護(hù)電路外,還有____.

(3)如果身邊只有一只電流表或電壓表,利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測(cè)出未知電阻Rx請(qǐng)仿照表1中示例,設(shè)計(jì)出測(cè)量Rx阻值的其他方法.

篇5

人類很早就認(rèn)識(shí)了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象,我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦吸引鐵的現(xiàn)象,在東漢初期就有帶電的琥珀吸引輕小物體的記載。但是,人類對(duì)電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究,卻是在歐洲文藝復(fù)興之后開展起來的,到19世紀(jì)才建立了完整的電磁學(xué)理論。在電磁學(xué)發(fā)展過程中,涌現(xiàn)了無數(shù)科學(xué)家通過科學(xué)假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、理論分析等研究過程,一步步對(duì)自然規(guī)律進(jìn)行揭示。其中比較典型的有:1785年庫侖定律的發(fā)現(xiàn),使電學(xué)進(jìn)入了定量研究階段,真正成為一門科學(xué);1820年奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),揭示了電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng);1821年安培的分子電流假說,揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì);1831年法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步揭示了電和磁的密切聯(lián)系;19世紀(jì)60年代,英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁場(chǎng)理論,并成功預(yù)言了電磁波的存在,1888年赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,從而電磁學(xué)發(fā)展到了頂峰。

二、電磁學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)規(guī)律

1.知識(shí)結(jié)構(gòu)

2.知識(shí)規(guī)律

“電場(chǎng)”一章是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,基本概念多,且抽象,如電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電勢(shì)和電勢(shì)能等。教材從電荷在電場(chǎng)中受力和電場(chǎng)力做功兩個(gè)角度研究電場(chǎng)的基本性質(zhì),許多知識(shí)要在力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。

“恒定電流”一章是在初中基礎(chǔ)上的充實(shí)、擴(kuò)展和提高,重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律,電路的等效處理方法和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是本章的重點(diǎn)。

“磁場(chǎng)”一章闡明了磁與電的統(tǒng)一性,用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類比,可較好地解決磁場(chǎng)和磁感強(qiáng)度的概念。由安培力導(dǎo)出洛侖茲力,由洛侖茲力導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等,因此,分析推理是本章的特點(diǎn)。

“電磁感應(yīng)”一章的重要物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和愣次定理,這部分知識(shí)中,能量守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線。由于楞次定律較抽象,要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、歸納,需加強(qiáng)學(xué)生的抽象思維能力。

“交變電流”和“電磁波”是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐。麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律,同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推到電磁波,從而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步。

三、電磁學(xué)的研究方式:“場(chǎng)”和“路”

電荷周圍存在電場(chǎng),每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著,運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場(chǎng)還存在磁場(chǎng),磁體的周圍也存在磁場(chǎng)?,F(xiàn)在的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn),并證明了電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在,電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形式,是物質(zhì)相互作用的特殊方式,也是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。教材中以場(chǎng)為主線,主要有電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)重要物理量。磁感強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量。電磁感應(yīng)規(guī)律是反映電場(chǎng)和磁場(chǎng)間密切聯(lián)系的一種物理現(xiàn)象。麥克斯韋從理論上指出了變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的,一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng)。庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律為建立麥克斯韋理論,提供了基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

電路知識(shí)具有廣泛的實(shí)用價(jià)值,以路為主線,主要有直流電路、交流電路(包括振蕩電路)。歐姆定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的一條重要規(guī)律,是解決電路問題的重要依據(jù)。要會(huì)分析電路的連接方式(串聯(lián)或并聯(lián))及等效處理方法,電功和電功率的計(jì)算,不僅能解決直流電路問題,還可以解決交流電路的問題。

篇6

嚴(yán)格地說,萬有引力定律的公式只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)間的相互作用。質(zhì)點(diǎn)本身就是一個(gè)理想化的模型,當(dāng)兩個(gè)物體間的距離比物體本身大得多時(shí),可以認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)。認(rèn)為當(dāng)r0時(shí),F(xiàn)∞的錯(cuò)誤原因就在于實(shí)際情況中根本不可能出現(xiàn)r=0的情況,也就是說,在r0時(shí),有質(zhì)量的物體也就不能再看成質(zhì)點(diǎn)了。

對(duì)于萬有引力定律的適用還可以有下面兩種情況:一是當(dāng)兩物體距離很近時(shí),如果質(zhì)量都是分布均勻的球體,此時(shí)r應(yīng)是兩球體球心間的距離,二者間距離最小也是在它們接觸時(shí),r為兩球半徑之和,而不是0。二是若為一均勻球體與球外一質(zhì)點(diǎn)的萬有引力也可用此公式,式中r是球心到質(zhì)點(diǎn)的距離,此距離最小是球的半徑,也不是0。

(2)對(duì)于庫侖定律公式:F=KQ1Q1/r2僅適用于真空中(空氣中近似成立)的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用,在理解庫侖定律時(shí),常有同學(xué)認(rèn)為:r0時(shí),得出庫侖力F∞。

從數(shù)學(xué)的角度分析,這是正確的結(jié)論,但從物理學(xué)的角度分析,這一結(jié)論是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤的原因和對(duì)萬有引力錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)是類似的,原因在于當(dāng)r0時(shí),兩電荷已經(jīng)失去了點(diǎn)電荷成立的條件,何況實(shí)際電荷都有一定的大小,根本不會(huì)出現(xiàn)r=0的情況,也就是說,在r0時(shí)電荷已經(jīng)不能再看成點(diǎn)電荷了,違背了庫侖定律的適用條件(真空、點(diǎn)電荷),不能再運(yùn)用庫侖定律計(jì)算兩電荷間的相互作用了。

(3)對(duì)于閉合電路歐姆定律,根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)來分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況,在分析這一動(dòng)態(tài)電路的基本方法中,可以用極限方法。極限法:因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題,可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。

先用兩個(gè)例題來分析:

例1 如右圖所示電路中,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)電阻r=1Ω,R1=2Ω,滑動(dòng)變阻器R的阻值可連續(xù)增大,求:當(dāng)R多大時(shí),R1將消耗的功率最大,且為多少?

解析 由P=I2R知,對(duì)于R1消耗的功率

P1=I2R1當(dāng)I最大時(shí),P1最大,要使I最大則由I=E/(r+R1+R)可知應(yīng)使R=0,當(dāng)R=0時(shí)R1將消耗的功率最大:Pm= R1E2/(r+ R1)2 =2W

例2 分析閉合電路路端電壓與電流關(guān)系:U=E-Ir ;I=E/(r+R)。(E、r不變)

用極限法來分析是很容易理解的。

篇7

在電學(xué)復(fù)習(xí)課中,筆者認(rèn)為應(yīng)以電學(xué)中基本的電路為基礎(chǔ),打破章節(jié)的束縛,采用問題教學(xué)法,引領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)梳理本章所涉及的物理概念,重溫重要的物理實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化重要物理規(guī)律的探究方法與過程,同時(shí),以基本電路為原型,設(shè)計(jì)重要題型,注重變式教學(xué),舉一反三,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力.

蘇科版九年級(jí)物理第十四章《歐姆定律》中的基本電路如圖1所示.以此電學(xué)基本電路為主線,進(jìn)行整個(gè)章節(jié)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)教學(xué),可以讓學(xué)生感覺到重點(diǎn)突出,思路清晰,耳目一新,還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,活躍課堂氣氛,提高復(fù)習(xí)效果.

1利用基本電路,進(jìn)行物理概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)

物理概念和規(guī)律是物理學(xué)的基礎(chǔ),在物理的復(fù)習(xí)課中加強(qiáng)對(duì)物理概念和規(guī)律的再次重溫與梳理,應(yīng)是復(fù)習(xí)課的重要內(nèi)容之一.在對(duì)《歐姆定律》復(fù)習(xí)時(shí),筆者以此基本電路為基礎(chǔ),采用問題教學(xué)法,突出學(xué)生主體地位,引導(dǎo)學(xué)生梳理相關(guān)電學(xué)概念.

問題1此基本電路由電阻元件組成,請(qǐng)問電阻的定義、單位和影響因素各是什么?在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了什么物理方法?

學(xué)生:電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻的單位是歐姆(Ω),影響電阻的大小的因素有導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和外界的溫度,電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì);在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了控制變量法.

問題2你能為滑動(dòng)變阻器寫一份說明書嗎?

學(xué)生:滑動(dòng)變阻器的工作原理是靠改變連入電路的電阻的長(zhǎng)度來改變電阻的大小,它在電路中的主要作用是控制電路中的電流大小,起到保護(hù)電路的作用,它的正確接法是采用“一上一下”的接法,它的銘牌告訴我們它連入電路的最大阻值和允許通過的最大電流值.

問題3此基本電路中,電路的總電阻應(yīng)如何計(jì)算?電壓的分配與電阻值大小存在怎樣的關(guān)系?

學(xué)生:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和,公式R總=R1+R2;串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比,公式U1/U2=R1/R2.

2利用基本電路,加強(qiáng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)

在第十四章《歐姆定律》中,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系和伏安法測(cè)電阻是本章的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn).運(yùn)用控制變量法,讓學(xué)生再次重溫實(shí)驗(yàn)探究過程,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,從而得出歐姆定律,這對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力具有十分重要的意義;會(huì)依據(jù)歐姆定律測(cè)出定值電阻的阻值,在此基礎(chǔ)上通過變式教學(xué),讓學(xué)生設(shè)計(jì)出測(cè)電阻的多種方法,在提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí),可以培養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維.對(duì)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)與重溫應(yīng)是本章復(fù)習(xí)的重點(diǎn).但兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖是相同的,這為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ).筆者在復(fù)習(xí)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過一系列的問題設(shè)計(jì),由表及里,層層推進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生思考,從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生加深對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握.

2.1問題:利用這個(gè)基本電路,可以完成本章的哪些實(shí)驗(yàn)

學(xué)生:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測(cè)電阻.

2.2利用這個(gè)基本電路,復(fù)習(xí)探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)的問題設(shè)計(jì)

問題1:本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法是什么?

學(xué)生:控制變量法.

問題2:本實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)是什么?

學(xué)生:手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,眼睛觀察電壓表的示數(shù).

問題3:本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器有什么作用?

學(xué)生:在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是改變定值電阻電壓;在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是控制電壓不變;保護(hù)電路.

問題4:本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格怎樣設(shè)計(jì)?(略)

問題5:本實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?怎樣用圖像表示?

學(xué)生:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,這就是歐姆定律的內(nèi)容.(圖像略)

問題6:歐姆定律的公式是什么?運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí),應(yīng)注意什么問題?

學(xué)生:歐姆定律公式是I=U/R,運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí),應(yīng)注意電流、電壓、電阻是同一時(shí)刻同一用電器三個(gè)物理量,且該用電器是純電阻用電器.

問題7:歐姆定律實(shí)驗(yàn)探究過程中具體問題的設(shè)計(jì):在利用這個(gè)基本電路探究電流和電阻關(guān)系時(shí):

(1)小明先將5 Ω的電阻接入電路讀出電流I,再換10 Ω的定值電阻讀出電流,發(fā)現(xiàn)并不等于I 的一半,請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因.(沒有調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器保持電阻兩端的電壓不變)

(2)了解原因后,小明重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中他控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V.他先用5 Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再換用10 Ω的定值電阻,合上開關(guān)后,你認(rèn)為電壓表的示數(shù)將(大于)1.5 V,此時(shí)應(yīng)向(右)調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)仍為1.5 V.

(3)若在這個(gè)電路中,電源電壓是3 V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15 Ω.實(shí)驗(yàn)過程中小明控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V,最后用20 Ω的電阻替換10 Ω的電阻接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無法讀取與20 Ω的電阻對(duì)應(yīng)的電流值.經(jīng)檢查,電路連接無誤,且元件完好,請(qǐng)你幫他找出兩種可能的原因.(原因1:滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏??;原因2:控制定值電阻兩端電壓偏?。?/p>

2.3利用這個(gè)電路進(jìn)行伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的問題設(shè)計(jì)

問題1:伏安法測(cè)電阻的原理是什么?

學(xué)生:根據(jù)歐姆定律I=U/R.

問題2:在電路連接過程中應(yīng)注意哪些問題?

學(xué)生:連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開.開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值位置.

問題3:在連接電路時(shí),電流表與電壓表的量程應(yīng)怎樣選擇?

學(xué)生:電壓表根據(jù)電源電壓來選擇量程;電流表根據(jù)電路中所估測(cè)的最大電流來選擇量程.

問題4:此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是什么?表格應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)?

學(xué)生:保護(hù)電路;多次測(cè)量取平均值,以減小實(shí)驗(yàn)誤差.(表格略)

問題5:若用這個(gè)電路測(cè)小燈泡電阻,測(cè)出的小燈泡電阻不同,是由于實(shí)驗(yàn)誤差的原因嗎?

學(xué)生:不是,燈泡電阻受溫度影響.

問題6:在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)和探究電流和電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中都做了三次實(shí)驗(yàn),它們的目的相同嗎?

學(xué)生:不同,前者是多次測(cè)量求平均值以減少誤差,后者是排除實(shí)驗(yàn)偶然性.

問題7:在利用這個(gè)電路測(cè)量定值電阻阻值時(shí),若電流表損壞,如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)出定值電阻的阻值?

(1)方法1:如圖2甲所示,閉合開關(guān),先用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端電壓為U1,再用電壓表測(cè)出滑動(dòng)變阻器R兩端電壓為U2,變阻器一直處于最大阻值位置,則Rx=U1R/U2.

(2)方法2:如圖2乙所示,閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到a端讀出電壓表示數(shù)為U1,滑片P滑到b端讀出電壓表示數(shù)為U2,則Rx=U2RU1-U2.

(3)方法3:若再提供一個(gè)電阻箱,如圖2丙所示,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),只閉合開關(guān)S1讀出電壓表示數(shù)為U;只閉合開關(guān)S2,并調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表示數(shù)仍為U,則電阻箱R0的阻值為此時(shí)待測(cè)電阻的阻值.此方法為等效替代法.

問題8:在利用這個(gè)電路測(cè)量定值電阻阻值時(shí),若電壓表損壞,又如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)出定值電阻的阻值?

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體思路:電路并聯(lián).

3利用基本電路,提高學(xué)生解題能力

筆者認(rèn)為,本章習(xí)題繁多,教師在復(fù)習(xí)時(shí),若不注重總結(jié)、歸納和引導(dǎo),容易使學(xué)生陷于題海中.本章雖題目繁多,但通過《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的學(xué)習(xí)和對(duì)大量題型的認(rèn)真分析與總結(jié),許多題目設(shè)計(jì)總是圍繞筆者所提供的基本電路展開.在一節(jié)課復(fù)習(xí)時(shí)間有限的前提下,以此電路為基礎(chǔ),注重對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)題型的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要.通過對(duì)此電路相關(guān)問題的精心設(shè)計(jì),在師生共同討論與分析前提下,可提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,還能使學(xué)生觸類旁通,起到事半功倍的效果.

問題1根據(jù)表1數(shù)據(jù)回答:在這個(gè)基本電路中,連接電路需用導(dǎo)線,應(yīng)從銅線和鐵線中,選用.制作滑動(dòng)變阻器選擇電阻線材料時(shí),應(yīng)從錳銅合金和鎳鉻合金中,選用.

表1導(dǎo)線電阻R/Ω導(dǎo)線電阻R/Ω銅0.017錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1(導(dǎo)線長(zhǎng)1 m,橫截面積1 mm2,溫度20 ℃)

問題2當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù),電壓表的示數(shù),電壓表與電

流表的示數(shù)之比.

問題3當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),若電流表示數(shù)不變且為零,但電壓表的示數(shù)較大,可能的電路故障是;若電流表有示數(shù),但電壓表沒有示數(shù),可能的電路故障是.

問題4在這個(gè)電路中,若電源電壓為6 V且保持不變,定值電阻阻值為8 Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10 Ω.小明所選用的電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A.為了保證電路安全,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是

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“伏安法”測(cè)電阻可以加深理解歐姆定律,在實(shí)踐教學(xué)中,通過把教材中的電阻替換為小燈泡來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有助于學(xué)生構(gòu)建知識(shí),重在質(zhì)疑能力。達(dá)到電學(xué)中教學(xué)中的以下目的。

一、可以弄清各物理量之間的關(guān)系。

認(rèn)識(shí)定律中的“電壓”、“電流”、“電阻”這三個(gè)物理量是對(duì)同一導(dǎo)體(或同一部分電路),在同一狀態(tài)下的三個(gè)物理量。這就是歐姆定律的“同一性”和“同時(shí)性”。歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫成I=U/R,其物理意義是:導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓在正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。

在學(xué)習(xí)中,由于學(xué)生的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn),把公式變形U=IR,會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,理論上電壓是形成電流的原因,給電阻R加上電壓U,在電阻中就有電流I=U/R,如果電阻R改變了,會(huì)引起R中的電流I改變,但不會(huì)引起電壓U的變化。公式還可以變形為R=U/I,同樣,又能否認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟其中的電流成反比呢?當(dāng)然不可以,因?yàn)殡娮枋怯蓪?dǎo)體本身的性質(zhì)決定的。

二、建立電路的圖景。

根據(jù)要求,學(xué)生可以畫出等效電路圖,在圖上標(biāo)出已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào),其中標(biāo)注的各物理量符號(hào),應(yīng)該是SI制中統(tǒng)一規(guī)定的字母,加深對(duì)物理SI制物理量的理解。

三、更好地理解串聯(lián)電路中電壓與電流的關(guān)系,認(rèn)識(shí)滑動(dòng)變阻器的作用。

在實(shí)驗(yàn)中,把滑動(dòng)變阻器與作為研究對(duì)象的小燈泡串聯(lián),總電壓就等于小燈泡兩端的電壓和變阻器兩端的電壓之和。小燈泡兩端的電壓和變阻器兩端的電壓的大小與它們的阻值的大小有關(guān),當(dāng)滑動(dòng)片移動(dòng)時(shí),不僅改變了串聯(lián)電路中的電流,同時(shí)也改變了各電阻兩端的電壓。這樣,當(dāng)改變定值電阻R的大小時(shí),調(diào)節(jié)R′可使R兩端的電壓發(fā)生變化。所以,在實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是改變或控制定值電阻R兩端的電壓。

四、對(duì)于計(jì)算得到的結(jié)果,應(yīng)該用學(xué)過的物理概念和規(guī)律去評(píng)估是否合理,然后作出答案,對(duì)結(jié)果的物理意義加以討論。

在學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R,假定小燈泡的電阻R不變,逐步調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓增大,小燈泡的電流會(huì)隨著電壓增大而增大,它們的值應(yīng)該是定值。這樣做是基于學(xué)生對(duì)控制變量法的掌握和理解,并采用物理學(xué)方法中減少誤差的方法多測(cè)幾次來求平均。在實(shí)驗(yàn)中注意要求觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓發(fā)生變化時(shí),小燈泡的亮度也發(fā)生變化這個(gè)現(xiàn)象。

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1.1 貼近生活。各種家用電器的大量使用,為物理教學(xué)提供了豐富的感性材料。如電壓、電流、電磁爐等,學(xué)生在日常生活中,觀察和接觸的電現(xiàn)象和應(yīng)用電的知識(shí)的事例,恰當(dāng)?shù)乩脤W(xué)生已有的感性認(rèn)識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn),通過舉例引導(dǎo)學(xué)生提取儲(chǔ)存在頭腦中的印象。教師在課堂上應(yīng)密切聯(lián)系生活實(shí)際,注意身邊的科學(xué),如學(xué)生普遍對(duì)現(xiàn)代電子信息技術(shù)比較感興趣,教師可以針對(duì)這一問題,有意識(shí)地講述物理知識(shí)在電子信息技術(shù)中的重要作用等。以日常生活中的電學(xué)概念教學(xué),可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

1.2 注重實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,物理規(guī)律和理論是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)并驗(yàn)正的。在物理學(xué)里,某些性質(zhì)不同的物理現(xiàn)象都是要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的,運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生親自做實(shí)驗(yàn)來獲得感性認(rèn)識(shí),容易更好的集中學(xué)生的注意力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新穎的實(shí)驗(yàn)往往更能吸引學(xué)生注意,恰當(dāng)?shù)貙⒔滩闹械膶?shí)驗(yàn)加以發(fā)展、變化,可以增加學(xué)生的好奇心和求知欲。采用演示教學(xué)法,在整個(gè)教學(xué)過程中,教師邊演示、邊提問、邊解答,學(xué)生邊觀察,邊考慮問題,把抽象的理論變得具體、生動(dòng)。使學(xué)生在愉悅的教學(xué)環(huán)境中,深深感受到學(xué)習(xí)的趣味性和有用性。

1.3 利用多媒體課件模擬演示。物理概念和原理是比較抽象的,有些現(xiàn)象在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中也是無法展示的,所以僅靠形象、表象和想象對(duì)初學(xué)者來說是不容易理解和掌握的。但是,利用多媒體課件可以較好地解決這一難點(diǎn)。例如“電流”概念比較抽象,可以利用多媒體模擬電路中電流的流動(dòng),看到正電荷從正極向負(fù)極運(yùn)動(dòng),這樣將電流轉(zhuǎn)換成電荷的流動(dòng),讓本來看不見的電流變成動(dòng)態(tài)的畫面,將課本中不動(dòng)的圖形變?yōu)殡姾刹粩嗔鲃?dòng)的動(dòng)畫。遵循學(xué)生的思維由淺入深、由表及里,從具體到抽象,由現(xiàn)象到本質(zhì)的循序漸進(jìn)的思維過程,可以比較容易地解決這一教學(xué)難點(diǎn)。加深學(xué)生對(duì)電流的感觀認(rèn)識(shí),從而為建立電流概念打下基礎(chǔ)。

1.4 在公式分析。講解公式時(shí),注重公式推理、得出過程,注重公式的使用條件,主要學(xué)習(xí)公式的如何使用。這是物理式正確使用的前提,前期學(xué)不好,后期無法正確應(yīng)用。中職學(xué)生在初中物理中已學(xué)過的部分電路歐姆定律,它只適用于電路中某個(gè)導(dǎo)體或某一部分電路的電壓、電流和電阻三者之間的關(guān)系?!峨姽せA(chǔ)》中引入了全電路歐姆定律新知識(shí),進(jìn)一步完善電路中內(nèi)、外電路的電流、電壓(電動(dòng)勢(shì))和電阻間的關(guān)系,使知識(shí)由“部分電路”向“全電路”深化和發(fā)展。教學(xué)中可以充分利用部分電路歐姆定律的概念和相關(guān)知識(shí),引入全電路歐姆定律的概念。如在課本電路中,將全電路分解為外電路和內(nèi)電路兩部分,在外電路中,根據(jù)部分電路歐姆定律可知負(fù)載R兩端的電壓降為:U=IR.在內(nèi)電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r的電壓降Ur和電源端電壓的關(guān)系是:U=E-Ir。在全電路中,負(fù)載兩端電壓U與電源端電壓U相等,且內(nèi)外電路電流相等,則可得:I=E/R+r即為全電路歐姆定律。通過實(shí)例的講解,注意強(qiáng)調(diào)部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩種概念的共同點(diǎn)、不同點(diǎn)以及相互聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)新知識(shí)能進(jìn)一步理解和掌握。

2 提高基礎(chǔ)學(xué)力,促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展

學(xué)力,是指通過學(xué)習(xí)獲得的能力。物理教育在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí),還要提高學(xué)生的學(xué)力水平,并使更多的學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生興趣。學(xué)力是教育的內(nèi)核,是學(xué)校課程設(shè)計(jì)的前提。任何一門學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)大體有四個(gè)組成部分:①知識(shí)、理解;②技能;③思考力、判斷力;④關(guān)系、動(dòng)機(jī)、態(tài)度。前兩部分為顯性學(xué)力,后兩部分為隱形學(xué)力。就猶如浮在水面上的冰山,浮出水面的僅僅只是冰山一角,而更多的、隱匿在水面下的才是支撐浮出水面部分的基礎(chǔ),四部分做為一個(gè)整體反映了一種學(xué)力觀。

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在物理教學(xué)中,重視對(duì)學(xué)生“物理思維方法”的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生整體思維素質(zhì)的提高起著積極的作用。在初中物理教學(xué)中,應(yīng)著重應(yīng)培養(yǎng)以下幾種思維方法:

1、理想化的思維方法

人們?yōu)榱丝茖W(xué)研究,通常需要建立一種理想化的模型,拋開具體事物中的無關(guān)因素和次要因素,抓住影響事物的主要因素,從而使物理問題得到簡(jiǎn)化。理想化的方法是科學(xué)家們常用的一種思維方法。教學(xué)中我們應(yīng)充分利用好教材,向?qū)W生滲透這種思維方法,從而使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)科學(xué)家們?yōu)楹?jiǎn)化實(shí)際問題所采用的這種思維方法。

2、類比思維方法

許多物理規(guī)律的建立,都采用了類比的思維方法。在物理教學(xué)中,我們也應(yīng)重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行類比思維方法的訓(xùn)練,使學(xué)生逐步領(lǐng)會(huì)這一思維方法。

例如,在功率、電功率的教學(xué)中,為了反映做功快慢的情況,我們均可采用類比方法,仿照速度的概念建立,能較容易地引導(dǎo)學(xué)生形成功率、電功率的概念。又如在慣性的教學(xué)中,為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)慣性是物體的固有屬性這一知識(shí),我也采用了類比方法進(jìn)行教學(xué):一個(gè)正常健康人具有勞動(dòng)能力(假定成立),正常健康人在參加勞動(dòng)時(shí)具有勞動(dòng)能力,在休息時(shí)也具有勞動(dòng)能力。物體的慣性正如正常健康人的勞動(dòng)能力,物體無論是否處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),都具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),也就是一切物體任何時(shí)候都具有慣性。運(yùn)用類比方法能幫助學(xué)生深刻理解慣性概念,起到較好的效果。

3、分析與綜合的思維方法

任何事物和現(xiàn)象,都是由許多要素、許多屬性組成的統(tǒng)一體。分析就是以事物的整體與部分為客觀基礎(chǔ),為了從總體上把握事物的性質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律,就必須了解其各個(gè)組成部份和要素的性質(zhì)、特點(diǎn)和相互聯(lián)系。綜合是把事物各個(gè)部分、側(cè)面做為基礎(chǔ),分析以綜合為前提。分析與綜合所關(guān)心和強(qiáng)調(diào)的面不同,但都是重要的思維方法。掌握分析與綜合的方法,訓(xùn)練分析與綜合的思維方法,提高分析與綜合的能力,是中學(xué)物理科學(xué)方法教育的最主要內(nèi)容。因此,教師應(yīng)充分重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行分析與綜合思維方法的訓(xùn)練。

例如,《歐姆定律》的教學(xué)中、為了探索電流、電壓、電阻這三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物理量之間的關(guān)系,就采取了先分析后綜合的思維方法。先保持其中一個(gè)物理量不變,研究其余兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系;再保持另外一個(gè)物理量不變,研究剩余的兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)在得出:“保持電阻不變時(shí),電流跟電壓成正比;保持電壓不變時(shí),電流跟電阻成反比”結(jié)論的基礎(chǔ)上,再綜合得出了歐姆定律。在教學(xué)中,教師因充分認(rèn)識(shí)到引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)探索電流、電壓、電阻三者變化關(guān)系的思維方法,這比學(xué)生知道歐姆定律的結(jié)論更為重要。

又如,在《電阻》一節(jié)的教學(xué)中,我也采用了分析與綜合的思維進(jìn)行教學(xué)。由于導(dǎo)體可以用不同的材料制成長(zhǎng)度不同或橫截面積不同的導(dǎo)體。教師首先提出問題;導(dǎo)體的電阻是否跟材料、長(zhǎng)度、橫截面積都有關(guān)呢?接著引導(dǎo)學(xué)生思考如何探索上述問題,通過討論學(xué)生較容易想到采用如同探究《歐姆定律》類似的控制變量的方法進(jìn)行探索。再通過實(shí)驗(yàn)在分別得出結(jié)論的基礎(chǔ)上,再綜合得出導(dǎo)體的電阻跟材料、長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系。采取上述方法進(jìn)行教學(xué),以便學(xué)生有更多機(jī)會(huì)接受分析與與綜合思維的訓(xùn)練。

4、抽象與概括的思維方法

抽象是在人腦中把事物的本質(zhì)屬性抽出來的過程。概括是在人腦中把抽象出來的事物的本質(zhì)屬性加以綜合,推廣到同類事物的過程。抽象與概括也是形成概念與規(guī)律的常用思維方法。例如,慣性概念的形成,為了使學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,我們首先精選了如下兩個(gè)典型事例:

(1)玻璃杯盛半杯水,上面蓋一塊塑料板,板上放一只雞蛋。當(dāng)用小棒猛擊塑料板,塑料板離杯飛出,雞蛋卻穩(wěn)穩(wěn)地落入杯中。以此引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)靜止的物體(雞蛋)具有保持靜止的性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫做慣性。

(2)兩塊長(zhǎng)方體木塊A、B一起沿著水平面向右作勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)木塊B突然停止時(shí),能觀察到木塊A仍能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)致使出現(xiàn)滑離木塊B。 引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)的物體(木塊A)具有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì), 我們把這種性質(zhì)也叫做慣性。