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歐姆定律的實質(zhì)模板(10篇)

時間:2023-08-07 17:05:50

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇歐姆定律的實質(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。

篇1

關(guān)鍵詞:是對物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結(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,再通過實驗歸納出結(jié)論,或在實驗的基礎(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、邊實驗的教法,回顧“運(yùn)動和力”的歷史。消除學(xué)生對力的作用效果的錯誤認(rèn)識;培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學(xué)時應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個力學(xué)的出發(fā)點,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)動狀態(tài)和運(yùn)動過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實際問題時,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)動狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們在一段較短的時間內(nèi)研究力學(xué)問題時,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驗方法歸納出物體在單個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)時還應(yīng)請注意: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)動學(xué)、動量、功和能等知識的聯(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,卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗,海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對學(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誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計算質(zhì)點的萬有引力。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2

【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,還開始注重應(yīng)用更好的引導(dǎo)方式來引導(dǎo)學(xué)生,倡導(dǎo)學(xué)習(xí)方式的多元化。哲學(xué)家狄德羅說過:“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)我校實施“271”課程改革的大環(huán)境結(jié)合自己的教學(xué)實踐和經(jīng)驗,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)問題,有目的的引導(dǎo)學(xué)生去一層一層破解物理實質(zhì),讓學(xué)生通過與小組成員合作討論對新授進(jìn)行的發(fā)散探究,學(xué)生因為自己積極參與了問題討論,對問題的認(rèn)識自然也就更深一個層次了這也就達(dá)到了深化知識目標(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,開展高中物理的“有效教學(xué)”探索實踐活動,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)起來才不會盲目,不會被動,也便于學(xué)生對學(xué)習(xí)的自我評價。

《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)過程,體驗?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勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和。(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,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)“路線圖”,預(yù)習(xí)自學(xué),解決了傳統(tǒng)課堂學(xué)生被動學(xué)習(xí)、盲目學(xué)習(xí)的問題。

《閉合電路歐姆定律》預(yù)習(xí)案(部分展示):分為①知識點預(yù)習(xí)②知識點應(yīng)用預(yù)練

①知識點預(yù)習(xí)(部分展示):

閉合電路是由哪幾部分組成的_______,電動勢E、外電壓U外與內(nèi)電壓U內(nèi)三者之間的關(guān)系________。電動勢等于電源_______時兩極間的電壓。用電壓表接在電源兩極間測得的電壓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)生通過完成探究案上的訓(xùn)練題目,檢驗自學(xué)效果,提出質(zhì)疑。質(zhì)疑的過程,實際上是一個積極思維的過程,是發(fā)現(xiàn)問題,提出問題的過程,質(zhì)疑是創(chuàng)新的開始,也是創(chuàng)新的動力,創(chuàng)新來自質(zhì)疑。該過程教師當(dāng)適時的發(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,對教材和知識的把握也提升到一個新的層次,很好地解決了傳統(tǒng)課堂學(xué)生缺乏獨立思考、深入探究的問題。

通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑?①疑惑點:________ 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,電動勢為E,內(nèi)電阻r,當(dāng)電鍵閉合后,電路電流為I。①整個電路中在t時間內(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)化來的?在電源內(nèi)部是如何實現(xiàn)的?(是有化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來的,依靠非靜電力做功實現(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)生能主動操作、觀察、思考、討論,學(xué)生參與教學(xué)活動的機(jī)會增多;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,提高學(xué)生的人際交往能力。②展示點評、拓展提升:這個過程可以讓學(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,展示點評:

(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)生的電勢升高E,通過外電路R和內(nèi)電路r而降落。外電路電勢降低,內(nèi)電路電勢升中有降)

(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勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,這個結(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,外電路兩端的電勢降落為U外=IR,習(xí)慣上成為路端電壓,內(nèi)電路的電勢降落為U內(nèi)=Ir,代入E=IR+Ir得E=U內(nèi)+U外該式表明,電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和。

通過這樣一次自主探究一次小組合作探究過程,學(xué)生通過功能關(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)識并理解電動勢的概念了。

篇3

新課程下的中考的另一個特點,就是重視對實驗探究能力的考查,促使同學(xué)們用新視角重新思考實驗的過程,得到新的發(fā)現(xiàn)或收獲,設(shè)計有關(guān)“過程與方法”的試題,考查同學(xué)們提出問題、做出猜想和假設(shè)、設(shè)計研究計劃、分析處理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、學(xué)會評價的能力。

二、試題講析

例1 如圖l所示,電阻R1為12Ω,將它與R2串聯(lián)后接到8V的電源上,已知R2兩端的電壓是2V,請求出電路的總電阻。

講析 這是一道應(yīng)用歐姆定律的基礎(chǔ)題,解題的方法有兩種:一種是從歐姆定律出發(fā)的分析法;一種是從電路的基本性質(zhì)出發(fā)的綜合法。即:求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和;也可以用總電壓除以總電流得總電阻;或根據(jù)電路的性質(zhì)建立相應(yīng)的關(guān)系式求解。

解法一:因為R1、R2串聯(lián),U1=U-U2=8V-2V=6V,I1=U1/R1=6V/12Ω=0.5A,I2=I1=0.5A,R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω,R總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.

解法二:因為R1、R2串聯(lián),I=I1=I2,則U/R1+R2=U-U2/R1,8V/R=8V-2V/12Ω,R總=16Ω.

解法三:因為R1、R2串聯(lián)I1=I2,則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2,R/R1+R2=U-U2/U1+U2,U/R1+R2=U-U2/R1,R總=16Ω.

例2 如圖2所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電表示數(shù)的變化情況是( ).

A.電流表、電壓表示數(shù)均變大

B.電流表、電壓表示數(shù)均變小

C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小

D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大

講析 這是一道歐姆定律應(yīng)用題,要判斷電表的示數(shù)如何變化,關(guān)鍵是要知道電路中的電表示數(shù)變化的實質(zhì),當(dāng)開關(guān)s閉合后,電路的狀態(tài)由兩個電阻的串聯(lián)變?yōu)橹挥幸粋€電阻R2的電路;原來電流表測的是R1和R2串聯(lián)時的電流,現(xiàn)在R1和電流表被短路,電流表的示數(shù)為0,示數(shù)變小;電壓表原來測的是R2上的電壓,它是電源的一部分電壓,而現(xiàn)在的電路中只有R2,則U2=U源,示數(shù)變大,本題選C.

本題的問題是有些同學(xué)看不懂電路狀態(tài)變化的實質(zhì),死摳歐姆定律,電流或電壓的變化是與電路的變化有關(guān),但知道了現(xiàn)在的電路的變化特征就簡單多了,識別電路是我們解電學(xué)題的前提,如果電路的狀態(tài)不清,則應(yīng)用的電路性質(zhì)也就會出錯,這種能力要加強(qiáng)。

例3 在如圖3所示的電路中,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15Ω,電流袁的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,為了保護(hù)電表,變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( ).

A.3.5Ω~8Ω

B.2Ω~3.5Ω

C.0~8Ω D.0~3.5Ω

講析 本題是歐姆定律的又一種應(yīng)用形式,是狀態(tài)電路中的變阻器的取值范圍問題,解這類題目的關(guān)鍵是從電路的狀態(tài)出發(fā),找出符合電路要求的電學(xué)關(guān)系式,題目中的兩個電表同時要滿足不超過量程的要求,即:串聯(lián)電路中的電流不大于0.6A,電阻R2兩端的電壓不少于3V,所以我們可以用歐姆定律,寫出符合電路要求的數(shù)學(xué)不等式組然后求解。

依題意,由歐姆定律可得

由①②兩式解得3.5Ω≤R2≤8Ω,所以應(yīng)選A.

本題與物理上其他題目一樣,關(guān)鍵是理清電路的特征,能寫出符合電路特點和要求的數(shù)學(xué)關(guān)系式,然后通過數(shù)學(xué)的手段解出結(jié)果,所以僅有基本知識是不夠的,更要練就解相關(guān)問題的技能。

例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,通電一段時間后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,該現(xiàn)象能夠說明電流產(chǎn)生的熱量與下列哪個因素有關(guān)( )。

A.電荷量 B.電流 C.電阻 D.通電時間

講析 題目的表象是:甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,這與哪些因素有關(guān)?煤油是因為受熱膨脹,液面上升的;相同條件下,甲中的液面升得高,說明甲瓶中的電阻產(chǎn)生的熱量多R甲和R乙是串聯(lián)在電路中的,則電流、通電時間以及電荷量(電流和通電時間的乘積)相等,A、B、D選項都不是影響因素;根據(jù)焦耳定律甲的電阻大,甲放出的熱量多,則電流產(chǎn)生的熱量與電阻的大小有關(guān),應(yīng)選C.

本題實際上探究的是焦耳定律的影響因素,使同學(xué)們能進(jìn)一步了解其內(nèi)容、理解它的應(yīng)用同時本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。

例5 一個電熱水壺,銘牌部分參數(shù)如下:額定電壓220V,額定功率模糊不清,熱效率為90%,正常工作情況下燒開滿壺水需要5min,水吸收的熱量為118800J,此時熱水壺消耗的電能為_______J,其額定功率為_______W,電阻是_________Ω.若實際電壓為198V,通過電熱水壺的電流是_________A,1min內(nèi)

電熱水壺產(chǎn)生的熱量是________J.(假設(shè)電阻不隨溫度改變)

講析水所吸收的熱量已知,電熱的利用率知道,則消耗電能可以由熱量的利用率求出;用電時間已知,消耗的電能已求,則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出,在實際電壓下的電流I=U/R,實際電壓下的電熱水壺所產(chǎn)生的熱量Q=IRt.

答案:132000 440 110 1.8 21384

本題是歐姆定律和焦耳定律應(yīng)用的基礎(chǔ)題,也是通過練習(xí)使同學(xué)們掌握基本知識的重要途徑,簡單的是這樣的填空題,復(fù)雜的可以演變成綜合應(yīng)用題;這些題目也是中考中同學(xué)們易失分的地方。

例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示,它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋,通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié),R0為電熱絲,當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r,電路的功率為1100W,當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r,電路的總功率為22W。

(1)電飯煲在高溫?zé)髾n時,開關(guān)S應(yīng)與哪個觸點連接?

(2)電熱絲R0的阻值多大?

(3)當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain,電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少?

講析 電飯煲在高溫?zé)髶鯐r,電路中的功率是最大,在電壓一定時,要得到最大功率電路中的電阻應(yīng)最小,由圖5可知,當(dāng)R被短路時,電路中的電阻最小,電路中只有R0工作,則S應(yīng)合到2位置,高溫?fù)鯐r的功率已知,電壓為額定電壓,R0由R=U2/P等求得,當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時,電飯煲的熱功率最小,電路中的電阻最大,則R0和R串聯(lián),可求出此時的電流,再由Q=I2Rt求出R0產(chǎn)生的熱量,

答:(1)與觸點2連接。

(2)P=U2/R0,R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω.

(3)P=IU,I=P/U=22W/22V=O.1A,Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J.

本題是歐姆定律和焦耳定律應(yīng)用的綜合題,同學(xué)們要能綜合考慮影響電路發(fā)熱的因素,也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應(yīng)用,其中也涉及到歐姆定律的靈活應(yīng)用。

三、鞏固練習(xí)

1.如圖6所示電路中,R1=10Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為4V.求:(1)電源電壓;(2)R2的阻值。

2.如圖7所示電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關(guān)S后,滑動變阻器滑片P自b向a移動的過程中(

)。

A.電流表A的示數(shù)變大,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小

B.電流表A的示數(shù)變大,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變大

c.電壓表V1的示數(shù)不變,電路消耗的總功率變大

D.電壓表V2的示數(shù)變小,電路消耗的總功率變小

3.一只電爐的電阻為48.4Ω,接在電壓為220V的電路中工作,它的功率是w,電爐絲工作時熱得發(fā)紅,而連接電爐絲的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱,其原因是

4.在一次科技小組的活動中,同學(xué)們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細(xì)銅絲,閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表的讀數(shù)保持3A不變,過了一會兒,細(xì)銅絲熔斷,在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲,再調(diào)節(jié)滑動變阻器到某一固定值,經(jīng)較長時間粗銅絲沒有熔斷,在此過程中,電流表的讀數(shù)保持3A不變小明同學(xué)針對所觀察到的現(xiàn)象提出了一個問題:造成細(xì)銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設(shè)電源電壓保持不變)

(1)你認(rèn)為造成細(xì)銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)

(2)若粗銅絲電阻為0.01Ω,求:在5s內(nèi)粗銅絲共產(chǎn)生的熱量。

(3)如果你家準(zhǔn)備安裝一臺“220V 1500W”的電熱水器,你應(yīng)用選用(較粗/較細(xì))的銅導(dǎo)線用作連接線比較安全。

5.如圖9所示電路,電源兩端電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到B端時,燈L的電功率為PL,電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時,燈L的電功率為R1',電流表的示數(shù)為,I2,已知PL:P'L=9:25.

(1)求電流表的示數(shù)I1與I2的比值;

(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2又都斷開,滑動變阻器的滑片P在c點時,變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數(shù)為u1,電壓表V2的示數(shù)為U2,已知U1:U2=3:2,Rc的電功率為10W,這時燈L正常發(fā)光,通過閉合或斷開開關(guān)及移動滑動變阻器的滑片P,會形成不同的電路,在這些不同的電路中,電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1.求燈L的額定功率。

6.小明在研究性學(xué)習(xí)活動中,查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表,并將該型號的熱敏電阻應(yīng)用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。

“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關(guān)等組成,當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開;

“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發(fā)熱電阻R2(R2=50Ω)、導(dǎo)線等組成,問:

(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發(fā)熱功率為多大?

(2)若發(fā)熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?

篇4

人類很早就認(rèn)識了磁現(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、實驗驗證、理論分析等研究過程,一步步對自然規(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;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理論,并成功預(yù)言了電磁波的存在,1888年赫茲的實驗證實了麥克斯韋的電磁場理論,從而電磁學(xué)發(fā)展到了頂峰。

二、電磁學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和知識規(guī)律

1.知識結(jié)構(gòu)

2.知識規(guī)律

“電場”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,如電場強(qiáng)度、電場線、電勢和電勢能等。教材從電荷在電場中受力和電場力做功兩個角度研究電場的基本性質(zhì),許多知識要在力學(xué)知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。

“恒定電流”一章是在初中基礎(chǔ)上的充實、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驗的設(shè)計是本章的重點。

“磁場”一章闡明了磁與電的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進(jìn)行類比,可較好地解決磁場和磁感強(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)磁場中的運(yùn)動規(guī)律等,因此,分析推理是本章的特點。

“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,這部分知識中,能量守恒定律是將各知識點串起來的主線。由于楞次定律較抽象,要通過實驗進(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”是在電場和磁場基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時也把波動理論從機(jī)械波推到電磁波,從而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步。

三、電磁學(xué)的研究方式:“場”和“路”

電荷周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著,運(yùn)動電荷的周圍除了電場還存在磁場,磁體的周圍也存在磁場?,F(xiàn)在的科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點,并證明了電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(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)動的實質(zhì)。教材中以場為主線,主要有電場、磁場和電磁場。電場強(qiáng)度和電勢是描述電場性質(zhì)的兩個重要物理量。磁感強(qiáng)度是描述磁場性質(zhì)的重要物理量。電磁感應(yīng)規(guī)律是反映電場和磁場間密切聯(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和磁場總是相互聯(lián)系的,一個不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。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)和實驗規(guī)律。

電路知識具有廣泛的實用價值,以路為主線,主要有直流電路、交流電路(包括振蕩電路)。歐姆定律是從實驗中總結(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5

物理教材中所闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識,這些理論是建立在牛頓時空觀的基礎(chǔ)上,以力學(xué)、電磁學(xué)為重點。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談?wù)勛约旱挠^點。

一、電磁學(xué)的知識體系

電磁運(yùn)動是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用,其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此,應(yīng)從以下三個方面來認(rèn)真分析教材。

1.電磁學(xué)的兩種研究方式

整個電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進(jìn)行。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

場是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)一起來,靜電場、恒定電場、靜磁場、恒定磁場、電磁場等,組成一個關(guān)于場的體系。

“路”是“場”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。

“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律,是以“場”為基礎(chǔ)的,“場”是電磁運(yùn)動的實質(zhì),因此可以說“場”是實質(zhì),“路”是方法。

2.認(rèn)識物理規(guī)律

規(guī)律體現(xiàn)在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯(lián)系中。

物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進(jìn)行分析和比較,找出它們相互之間存在的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系,電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體。

“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進(jìn)行類比,可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。

“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐,進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場,對場的認(rèn)識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時也把波動理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步。

3.通過電磁場所表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實驗證明,在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用,運(yùn)動電荷的周圍除了電場外還存在著磁場。磁體的周圍也存在著磁場,磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用??茖W(xué)實驗證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。

運(yùn)動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對其它運(yùn)動的電荷(電流)有磁場力的作用,所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷(電流)之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。轉(zhuǎn)貼于

從場的觀點來闡述路。電荷的定向運(yùn)動形成電流,產(chǎn)生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動的特例,即導(dǎo)體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷,當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止。

二、以知識體系貫穿始終,使理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練相融合

1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題。電場部分是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電場強(qiáng)度、電勢、磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念。電場線、磁感應(yīng)線是形象地描述場分布的一種手段。

篇6

物理教材中所闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識,這些理論是建立在牛頓時空觀的基礎(chǔ)上,以力學(xué)、電磁學(xué)為重點。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談?wù)勛约旱挠^點。

一、電磁學(xué)的知識體系

電磁運(yùn)動是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用,其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此,應(yīng)從以下三個方面來認(rèn)真分析教材。

1.電磁學(xué)的兩種研究方式

整個電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進(jìn)行。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

場是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)一起來,靜電場、恒定電場、靜磁場、恒定磁場、電磁場等,組成一個關(guān)于場的體系。

“路”是“場”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。

“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律,是以“場”為基礎(chǔ)的,“場”是電磁運(yùn)動的實質(zhì),因此可以說“場”是實質(zhì),“路”是方法。

2.認(rèn)識物理規(guī)律

規(guī)律體現(xiàn)在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯(lián)系中。

物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進(jìn)行分析和比較,找出它們相互之間存在的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系,電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體。

“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進(jìn)行類比,可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。

“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐,進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場,對場的認(rèn)識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時也把波動理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步。

3.通過電磁場所表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實驗證明,在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用,運(yùn)動電荷的周圍除了電場外還存在著磁場。磁體的周圍也存在著磁場,磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用??茖W(xué)實驗證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。

運(yùn)動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對其它運(yùn)動的電荷(電流)有磁場力的作用,所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷(電流)之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。轉(zhuǎn)從場的觀點來闡述路。電荷的定向運(yùn)動形成電流,產(chǎn)生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動的特例,即導(dǎo)體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷,當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止。

二、以知識體系貫穿始終,使理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練相融合

1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題。電場部分是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電場強(qiáng)度、電勢、磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念。電場線、磁感應(yīng)線是形象地描述場分布的一種手段。

篇7

分析電路在兩種狀態(tài)下,電流表、電壓表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系不能搞錯。當(dāng)電流小時,R1兩端電壓小,R2兩端電壓大,此時R2阻值也大。因此,當(dāng)電壓表示數(shù)是10V時,電流表示數(shù)是0.2A。

一、解題方法比較

大多數(shù)同學(xué)習(xí)慣從整體上用歐姆定律公式解題,即將三個基本量合用于一個式子。

(一)列方程組法

在此題目中,無法找到“同一狀態(tài)”下,與所求量U或R1在同一段電路中對應(yīng)的另兩個量的具本數(shù)值,由此想到用列方程組的方法解之。

建立方程組就是利用一定的關(guān)系,在不同狀態(tài)下將所求量與對應(yīng)的已知量組織在一起。下面是幾種列方程組的方法。

1.表示電路中不變的量。

不管滑片如何滑動,引起怎樣的變化,在電路中總存在著不變的量(往往就是所求的量),可用變化的量表示這些不變的量。

(1)電阻器R1的阻值不變

(2)電源電壓U不變

②U=0.2R1+10U=0.48R1+7.2

2.利用電路中不變的關(guān)系。

不變的關(guān)系就是電路三個基本物理量間的關(guān)系,根據(jù)電路的特點和方程中應(yīng)包括所求量的要求,建立方程組有以下三種方法。

(1)電阻關(guān)系。

在串聯(lián)電路中電阻的關(guān)系是:R=R1+R2,為了簡化方程組,可先計算出變阻器在兩種狀態(tài)下的阻值(用電壓表和電流表對應(yīng)的示數(shù)計算,分別是50Ω和15Ω)。

(2)電流關(guān)系。

在串聯(lián)電路中電流處相等,即I=I1=I2。但在本題中只需用與所求量有關(guān)的部分,即I=I1。R2的阻值可先求出。

(3)電壓關(guān)系。

在串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系是:U=U1+U2,建立的方程組與方程組②相同。

3.表示已知量。

用所求量表示已知量的數(shù)值,可將它們組織在一起,從而建立方程組。

(1)表示電流

(2)表示電壓

⑥7.2=U-0.48R110=U-0.2R1

由上可知,列方程組的方法很多,列出的方程組形式各異,但每個方程組都可通過數(shù)學(xué)變形而相通。但解方程組②和⑥要簡單一些,因其與另外幾個方程組相比,可省去去分母的麻煩。

(二)比例法。

克服思維定勢的影響,若將歐姆定律分而用之,即分別利用其中的兩個比例關(guān)系,反而能更好地體現(xiàn)定律的實質(zhì),使解題過程更簡潔。

1.電壓相同時,電流與電阻成反比。

利用這一反比例關(guān)系,一定要注意其前提條件是“電壓相同”。分析題意知,電路中只有電源電壓(即總電壓)不變,因而電流應(yīng)與總電阻成反比。可先用對應(yīng)電壓、電流值求出R2的阻值。

2.電阻相同時,電流與電壓成正比。

同樣,利用這一正比例關(guān)系,也要注意其前提條件:電阻相同。由題意知,電路中只有定值電阻R1的阻值不變,因而可用“R1中電流與R1兩端電壓成正比”例方程。

(三)比差法。

在比例法的基礎(chǔ)上,能不能再次“由分到合”是很多同學(xué)思考的問題。能否由歐姆定律整體使用而求解呢?

仔細(xì)推敲歐姆定律內(nèi)容:當(dāng)電阻不變時,電流與電壓成正比。當(dāng)電壓發(fā)生變化時,電流發(fā)生相同比例的變化。即電壓的差值與電流差值的比值(導(dǎo)體的電阻)是不變的,以下面推導(dǎo)佐證之。

因此,可以用比差法――電壓差值和電流差值的比,求出定值電阻,繼而求出其他相關(guān)量。實際的電路問題,基本上是通過改變開關(guān)的狀態(tài),或滑動變阻器滑片的位置來改變電阻,從而改變某部分電路的電壓和電流,故此方法適用性較強(qiáng)。

本題中電路僅分成兩部分,一部分電壓增大值就是另一部分電壓的減少值,即ΔU1=ΔU2。

縱觀三類方法的解題過程,一般來說,比差法較為簡潔,為首選方法,其次是比例法,再次是列方程組法。

但它們的理解難度則依次降低,運(yùn)用比差法則還需經(jīng)過簡單的推導(dǎo)。但我們應(yīng)不惜“多費一些功夫”,努力理解和使用簡單方法,因為我們都懂得“磨刀不誤砍柴功”的道理。

二、巧用條件,善用“比”的形式解題

運(yùn)用“比”的方法解題,可省去很多解方程組的繁瑣步驟,提高解題速度。只要巧妙利用問題中的條件,大多數(shù)這類問題中構(gòu)造“比”式是比較容易的。

例2如圖2所示,電源電壓保持不變,當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑至a端時,電流表的示數(shù)是0.6A,當(dāng)滑片P滑至b端時,電壓表的示數(shù)是6V,R2的最大阻值是30Ω,求電源電壓U和定值電阻R1的值。

分析只要著意從“比”式入手,便可知曉題中條件的應(yīng)用方法。

1.比例法。

需先計算出滑片P滑至b端時的電流值:

以下可用兩種比例關(guān)系解題:

2.比差法。

需計算出通過定值電阻R1的電流變化值及兩端電壓變化值。

ΔI=I-I′=0.6A-0.2A=0.4A。

ΔU=U-(U-U2)=U2=6V。

篇8

復(fù)雜的電學(xué)計算題很令人頭痛,一般情況下,都需要首先分析電路,弄清電路連接的實質(zhì),然后再設(shè)法依據(jù)各種等量關(guān)系,列出相應(yīng)的算式或方程式,最終解出要求的物理量.

(一) 有關(guān)歐姆定律的綜合計算

例5 一個電阻為20Ω的用電器正常工作時,兩端的電壓是12V,如果要使用電器在18V的電源上仍能正常工作,則:

(1)應(yīng)在電路中串聯(lián)一個電阻,還是并聯(lián)一個電阻?畫出電路圖;

(2)這個電阻的阻值是多少?

解析:(1)應(yīng)串聯(lián)一個電阻R2分壓,其電路如圖4所示;

點撥:歐姆定律是電學(xué)的基本定律和核心內(nèi)容,在歷年中考試卷中所占比例都很大,是中考考查的重中之重.掌握歐姆定律及其公式和熟練運(yùn)用歐姆定律分析解決簡單的串、并聯(lián)電路問題是中考命題的重點.伏安法測電阻實驗是這部分的一個主要基礎(chǔ)實驗,也是歷年中考的重要考查點.

(二)有關(guān)電能、電功率、電熱的綜合計算

例6電飯鍋的原理如圖5所示,煮飯時按下溫控開關(guān)S,使之與a、b接觸,紅色指示燈亮;飯熟后,溫控開關(guān)S自動斷開;當(dāng)飯的溫度低于68℃時,開關(guān)S自動上升與觸點c接觸,電飯鍋處于低溫加熱狀態(tài),黃色指示燈亮;溫度升至68℃時,溫控開關(guān)S自動斷開,如此反復(fù).(紅、黃指示燈的電阻很小,計算時可忽略不計)

(1)試分析R1、R2各起什么作用.

(2)若煮飯時發(fā)熱板的功率為484W,而低溫加熱時發(fā)熱板的功率為4.84W,求R2的阻值.

解析:此題通過溫控開關(guān)的上下移動來改變電路的連接情況,以達(dá)到加熱、保溫的目的.可分別畫出等效電路圖,然后分別在各圖中進(jìn)行分析、求解.電飯鍋的工作原理圖略顯復(fù)雜,解題時可根據(jù)電路情況適當(dāng)簡化,使之方便解題.

(1)當(dāng)S與a、b接通時,等效電路如圖6所示,R1跟紅燈串聯(lián),然后與發(fā)熱板并聯(lián),紅燈所在的支路不影響發(fā)熱板的功率.紅燈起煮飯狀態(tài)的指示作用,本身電阻很小,必須串聯(lián)一個較大的電阻R1,所以R1起分壓限流保護(hù)紅燈的作用.

當(dāng)S與c接觸時,等效電路如圖7所示.R2、黃燈、發(fā)熱板串聯(lián),R2分去一部分電壓,使發(fā)熱板的功率減小,電飯鍋處于低溫加熱狀態(tài),所以R2起分壓降低發(fā)熱板功率的作用.

點撥:這是一道典型的應(yīng)用類計算題.應(yīng)用類計算題信息量大,內(nèi)容豐富,給出信息的形式多種多樣,既可以是文字,也可以是圖表、圖像等.題中的物理過程、已知條件以及要解決的問題往往具有隱蔽性,因此,要解決這類問題首先要認(rèn)真讀題,理解題意,了解問題的背景,挖掘隱含條件,抓住問題的實質(zhì),然后再運(yùn)用學(xué)過的物理知識去解決問題.

三、熱學(xué)部分

中考中熱學(xué)計算的比例較之力學(xué)、電學(xué)部分要小一些,但是,同樣不可忽視.熱學(xué)計算主要依據(jù)的公式有:

(1)燃料燃燒放熱:Q=qm(q表示熱值)

(2)物質(zhì)升溫吸熱: Q吸=cm(t-t0)=cmt升

(3)物質(zhì)降溫放熱: Q放=cm(t-t0)=cmt降

(4)熱平衡方程: Q吸=Q放

例7 賣火柴的小女孩在嚴(yán)寒中只能靠點燃火柴取暖.一根火柴的質(zhì)量約為0.065g,火柴的熱值平均為1.2×107J/kg,求一根火柴完全燃燒能使1m3的空氣溫度升高多少攝氏度?〔已知空氣的密度為1.3kg/m3,比熱容為1×103J/(kg?℃)〕

解析:設(shè)火柴完全燃燒釋放的熱量全部被空氣吸收,由Q吸=Q放得:

Q放=qm2

=1.2×107J/kg×6.5×10-5 kg

=7.8×102J

完全燃燒一根火柴能使1m3的空氣升高的溫度:

根據(jù)Q吸=cm(t-t0),Q吸=Q放得

點撥:本題把燃料燃燒的放熱公式、熱量的計算公式與密度知識結(jié)合起來,具有一定的綜合性.應(yīng)用公式時要注意其適用條件和范圍.

四、綜合計算

例8圖8是一種測量小汽車油量裝置的原理圖.壓力傳感器R的電阻會隨所受壓力大小發(fā)生變化,油量表(由電流表改裝而成)指針能指示出油箱里油的多少.已知:壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表3所示.

若壓力傳感器R的上表面面積為5cm2,汽油熱值為4.6×107J/kg,汽油密度為0.71×103kg/m3,電源電壓為6V,g=10N/kg.請回答:

(1)當(dāng)油與油箱總重為600N時,壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)多大?

(2)若油箱內(nèi)的油為10kg時,汽油完全燃燒放出的熱量是多少?

(3)如果空油箱的質(zhì)量為5.8kg,油量表指針指向2×10-2m3時,電路中電流是多少?

解析:(1)(2)兩問較簡單,(1)p=1.2×106Pa;(2)Q=4.6×108J.

(3)油量表指針指向2×10-2m3時,箱內(nèi)汽油質(zhì)量為:m油=ρV=0.71×103kg/m3×2×10-2m3=14.2kg,

油和箱的總質(zhì)量:m=m油+m箱=14.2kg+5.8kg=20kg,

總壓力F=20kg×10N/kg=200N.

篇9

電磁運(yùn)動是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象,電磁輻射和電磁場等.為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué).對此,應(yīng)從以下三個方面來認(rèn)真分析教材.

1.電磁學(xué)的兩種研究方式

整個電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進(jìn)行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來.只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.

場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法.場是物質(zhì),是物質(zhì)的相互作用的特殊方式.中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場等,組成一個關(guān)于場的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容.

“路”是“場”的一種特殊情況.中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.

“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律,是以“場”為基礎(chǔ)的.“場”是電磁運(yùn)動的實質(zhì),因此可以說“場”是實質(zhì),“路”是方法.

2.物理知識規(guī)律物

理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律,以及它們的相互聯(lián)系.

物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來.物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.但是,物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的,在實驗基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性.

第二冊第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律.庫侖定律的實驗是在空氣中做的,其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點電荷,即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況.

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律.歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對氣體導(dǎo)電是不適用的.歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系.電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體.

“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進(jìn)行類比,可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念.

“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律.在這部分知識中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線.本章以電流、磁場為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ).電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢.運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐,進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場,對場的認(rèn)識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時也把波動理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步.

3.通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.大量實驗證明在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著.電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用.運(yùn)動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—磁場.磁體的周圍也存在著磁場.磁場也是一種客觀存在的物質(zhì).磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現(xiàn)在,科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點,并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài).

運(yùn)動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對其它運(yùn)動的電荷(電流)有磁場力的作用.所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷(電流)之間是通過磁場而發(fā)生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場.電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波.

從場的觀點來闡述路.電荷的定向運(yùn)動形成電流.產(chǎn)生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場.導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處.導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動的特例,即導(dǎo)體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止.

二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題.第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵.電場強(qiáng)度、電勢、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念.電場線,磁感線是形象地描述場分布的一種手段.要進(jìn)行比較,找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對場的理解.

2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運(yùn)動的電荷、電流有力的作用.在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別,比如,場不是力,電勢不是能等.場中不同位置場的強(qiáng)弱不同,可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹?qiáng)弱程度.在電場中用電場力做功,說明場具有能量.通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能,離開了電場就談不上電荷的電勢能了.

篇10

電磁運(yùn)動是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象,電磁輻射和電磁場等.為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué).對此,應(yīng)從以下三個方面來認(rèn)真分析教材.

1.電磁學(xué)的兩種研究方式

整個電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進(jìn)行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來.只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.

場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法.場是物質(zhì),是物質(zhì)的相互作用的特殊方式.中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場等,組成一個關(guān)于場的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容.

“路”是“場”的一種特殊情況.中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.

“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律,是以“場”為基礎(chǔ)的.“場”是電磁運(yùn)動的實質(zhì),因此可以說“場”是實質(zhì),“路”是方法.

2.物理知識規(guī)律物

理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律,以及它們的相互聯(lián)系.

物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來.物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.但是,物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的,在實驗基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性.

第二冊第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律.庫侖定律的實驗是在空氣中做的,其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點電荷,即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況.

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律.歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對氣體導(dǎo)電是不適用的.歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系.電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體.

“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進(jìn)行類比,可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念.

“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律.在這部分知識中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線.本章以電流、磁場為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ).電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢.運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐,進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場,對場的認(rèn)識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時也把波動理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步.

3.通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.大量實驗證明在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著.電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用.運(yùn)動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—磁場.磁體的周圍也存在著磁場.磁場也是一種客觀存在的物質(zhì).磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現(xiàn)在,科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點,并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài).

運(yùn)動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對其它運(yùn)動的電荷(電流)有磁場力的作用.所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動電荷(電流)之間是通過磁場而發(fā)生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場.電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波.

從場的觀點來闡述路.電荷的定向運(yùn)動形成電流.產(chǎn)生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場.導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處.導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動的特例,即導(dǎo)體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止.

二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題.第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵.電場強(qiáng)度、電勢、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念.電場線,磁感線是形象地描述場分布的一種手段.要進(jìn)行比較,找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對場的理解.

2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運(yùn)動的電荷、電流有力的作用.在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別,比如,場不是力,電勢不是能等.場中不同位置場的強(qiáng)弱不同,可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹?qiáng)弱程度.在電場中用電場力做功,說明場具有能量.通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能,離開了電場就談不上電荷的電勢能了.