發(fā)布時(shí)間:2023-08-09 17:24:48
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律的比值問題樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
如圖所示,電源電壓U保持不變,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P在某兩點(diǎn)之間來回滑動,電流表的示數(shù)變化范圍是0.5A~1A,電壓表的示數(shù)變化范圍是2V~7V。
求:(1)電源電壓U
(2)定值電阻R
二、試題分析
令滑片P在滑動變阻器上從左向右由1向2點(diǎn)滑動,由題目分析知:滑動變阻器接入電路的電阻變大,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大,故電流表示數(shù)從1A變化到0.5A,電壓表示數(shù)從2V變化到7V,定值電阻R兩端的電壓從U-2V變化到U-7V,滑動變阻器接入電路的電阻值分別是__________,__________ 。
三、參考解答
解法一:由題意知,當(dāng)滑片處于1和2兩點(diǎn)時(shí),定值電阻R兩端的電壓分別為U-2V和U-7V,通過的電流分別為1A和0.5A,對于定值電阻R利用歐姆定律,可以兩次列式
解之得:U=12V R=10Ω
評析:本解法使用的物理知識是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)
,使用該公式時(shí),I、U、R三個(gè)物理量必須對應(yīng)于同一用電器或同一段電路,對于整個(gè)電路利用歐姆定律也可以列式:
解法二:由題意知,當(dāng)滑片處于1和2兩點(diǎn)時(shí),定值電阻R兩端的電壓和電流均發(fā)生改變,由于R的阻值不變,根據(jù)歐姆定律的含義,當(dāng)電阻不變時(shí),通過的電流與加在兩端的電壓成正比,可以列式:
解之得:U=12V
再由題意易求得:R=10Ω
評析:本解法使用的物理知識是深刻理解歐姆定律的含義之一,當(dāng)電阻不變時(shí),通過的電流與加在兩端的電壓成正比。
解法三:根據(jù)電阻的計(jì)算式_____ 可知,當(dāng)定值電阻R兩端的電壓和電流均發(fā)生改變時(shí),定值電阻R的阻值等于R兩端電壓變化值與電流變化值的比值,即_____,因此可以列式:
解之得:R=10Ω
再由題意易求得:U=12V
評析:本解法使用的物理知識是深刻理解電阻計(jì)算式的使用,不僅_____ ,而且_____ 。
解法四: 由題意知,當(dāng)滑片處于1和2兩點(diǎn)時(shí),整個(gè)電路的電阻值發(fā)生了改變,導(dǎo)致電路中的電流發(fā)生了改變,但電源的電壓不變,因此可以列式:
解之得:R=10Ω
再由題意易求得 U=12V
評析:本解法使用的物理知識表面上好像就是電源電壓U=IR總,其深刻理解是歐姆定律的另一個(gè)含義,即當(dāng)電壓不變時(shí),電流與電阻成反比。
解法五:根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律,各導(dǎo)體兩端的電壓之比等于導(dǎo)體的電阻之比,當(dāng)滑片處于1和2兩點(diǎn)時(shí),兩次使用串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可以列式:_____
解之得:U=12V R=10Ω
評析:本解法使用的關(guān)鍵能熟練使用串聯(lián)電路的分壓規(guī)律。
解法六:根據(jù)串聯(lián)電路各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓的計(jì)算公式 可以兩次列式:
解之得:U=12V R=10Ω
評析:本解法使用的關(guān)鍵能熟練使用串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端電壓的計(jì)算公式。
四、亮點(diǎn)賞析
建構(gòu)主義認(rèn)為:知識不可能以實(shí)體的形式存在于個(gè)體之外,盡管通過語言賦予了知識一定的外在形式,且獲得了較為普遍的認(rèn)同,但這并不意味著學(xué)習(xí)者對這種知識有同樣的理解.真正的理解只能由學(xué)習(xí)者自身基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景而建構(gòu)起來,取決于特定情境下的學(xué)習(xí)活動過程.否則,就不叫理解,而是被動的復(fù)制式的學(xué)習(xí).因此,學(xué)生不是簡單被動地接收信息,而是主動地建構(gòu)知識的意義,這種建構(gòu)是無法由他人來代替的.
學(xué)生理解能力的形成,是個(gè)循序漸進(jìn)的過程,是從不自覺到有目的地自覺進(jìn)行的.在初中兩年的物理教學(xué)中,老師對學(xué)生的理解能力要有正確的預(yù)估,備課時(shí)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程要在學(xué)生理解能力的“最近發(fā)展區(qū)”,不可過高也不能過于低,才可能實(shí)現(xiàn)真正意義上的高效課堂.
理解是一種積極思維活動的心理過程,理解能力是認(rèn)識物理現(xiàn)象的前提.相對其他科目來說,很多同學(xué)反映物理比較難學(xué)難懂.往往上課聽了,概念公式也背了,類似的題目練了,到解決實(shí)際問題時(shí)還是腦子一片模糊,究其原因主要是理解能力不足,沒有弄清事物的意義,影響了他們的學(xué)習(xí)效果.主要存在的問題有:(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題.對實(shí)驗(yàn)探究不能明確探究目的,不會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃;(2)概念教學(xué)中的問題.不能從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律,對同一概念的幾種表達(dá)形式鑒別能力差;(3)規(guī)律教學(xué)中的問題.不理解物理規(guī)律的確切內(nèi)涵和外延,包含其適用條件及在簡單情況下的應(yīng)用.以上這些問題的存在直接影響著教學(xué)質(zhì)量的提高.
2培養(yǎng)學(xué)生理解能力的三點(diǎn)方法
2.1在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),可以設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生的思維.問題設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)教學(xué)技巧,教師可以通過問題來引導(dǎo)、促進(jìn)學(xué)生思維過程.教師務(wù)必注意引導(dǎo)學(xué)生思考探究目的是什么,如何進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃,應(yīng)該準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)器材?哪些物理量需要測[HJ1.9mm]量?筆者相信學(xué)生經(jīng)過多次訓(xùn)練,在主動尋求途徑解決問題時(shí)才理解了整個(gè)實(shí)驗(yàn).否則,學(xué)生們要么不知道要做什么,要么就是被動地記錄一堆數(shù)據(jù)而已.
例1[HT]探究“物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生的思維.
(1)探究的問題是物質(zhì)吸熱與物質(zhì)的種類、物質(zhì)溫度的變化、物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系,要采用什么方法研究?
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以前,先要解決一個(gè)問題,就是怎樣比較物質(zhì)吸熱的多少?物質(zhì)要吸熱,必須要給它加熱,加熱越多,則物質(zhì)吸熱就越多.加熱的多少怎樣比較?
(3)利用生活經(jīng)驗(yàn)說明物質(zhì)吸熱的多少與溫度變化、質(zhì)量有什么關(guān)系?物質(zhì)吸熱與物質(zhì)的種類有什么關(guān)系?怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究?引導(dǎo)學(xué)生答出取相同質(zhì)量的水和煤油,升高相同的溫度,比較吸熱的多少.(同時(shí)師生共同設(shè)計(jì)表格)
(4)更進(jìn)一步地,提問取相同質(zhì)量的水和煤油,加熱相同的時(shí)間,比較升高的溫度,可以嗎?思維上清楚了,學(xué)生實(shí)施觀察和思考就有效了很多.
2.2在物理概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
循序漸進(jìn)地要求學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納科學(xué)規(guī)律,敢于表達(dá)并對同一規(guī)律進(jìn)行不同形式的表達(dá),通過實(shí)驗(yàn)與思維過程的結(jié)合提升理解能力.想讓學(xué)生主動建構(gòu)獲得概念,應(yīng)該注重概念的來龍去脈:為什么要研究這個(gè)問題,怎樣進(jìn)行研究,通過研究得到怎樣的結(jié)論,物理量的物理意義是什么以及這個(gè)物理量有什么重要的應(yīng)用等.
例2[HT]密度這個(gè)概念的建立是重點(diǎn)也是難點(diǎn),初二新授課時(shí)學(xué)生能直觀地體會到體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量不同.但是傳統(tǒng)的講授式教學(xué)直接用“比值法”定義密度概念,初中生接受起來會有一定的難度.要體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)學(xué)生為主體的課改理念,就要引導(dǎo)學(xué)生對各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論,去發(fā)現(xiàn)“同一物質(zhì)的體積增大幾倍,它的質(zhì)量也增大幾倍”,“同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積比值一定”,“物質(zhì)的質(zhì)量和體積成正比”,“不同種類的物質(zhì),質(zhì)量跟體積的比值是不同的”,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生用圖像法處理數(shù)據(jù)畫出[TP2CW01.TIF,Y#]如圖1所示的m-V圖像.雖然各抒己見,但教師務(wù)必給予每個(gè)人及時(shí)表揚(yáng).師生進(jìn)一步共同總結(jié),區(qū)別物質(zhì)的一種辦法:質(zhì)量跟體積的比值.可見單位體積的質(zhì)量反映了物質(zhì)的一種特性,密度就是表示這種特性的物理量.學(xué)生通過體驗(yàn)理解物理方法,對于學(xué)習(xí)后續(xù)物[HJ1.85mm]理知識具有很好的遷移價(jià)值.
2.3在物理規(guī)律教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
利用圖示法能形象地表達(dá)物理規(guī)律,直觀地?cái)⑹鑫锢磉^程,鮮明地表示各物理量之間的關(guān)系,幫助學(xué)生弄清物理?xiàng)l件過程,把握概念條件.理解物理規(guī)律[JP2]的確切含義,包含其適用條件及在簡單情況下的應(yīng)用.
例3[HT]歐姆定律是一條重要的電學(xué)定律,是貫穿整個(gè)電學(xué)的主線,全面正確地理解和透徹地掌握它是正確解答涉及電學(xué)問題的前提和基礎(chǔ).該定律是利用控制變量法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的,即控制電阻不變,得到通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,得到通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比(如圖2),由此得到了公式I=U/R.
1 教材中兩點(diǎn)值得商榷的地方
在過去的教學(xué)過程中,按照教材提供的素材和呈現(xiàn)知識的順序進(jìn)行施教.在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生就會出現(xiàn)以下的現(xiàn)象:(1)容易混淆電功和電熱這兩個(gè)物理概念.因?yàn)榻滩闹?,就是從電功公式推?dǎo)出焦耳定律.很容易讓學(xué)生認(rèn)為求電熱就用電功來計(jì)算,再遇到非純電阻電路不能清晰的區(qū)分開,要費(fèi)力抹掉前面的那些“深刻印象”,重新認(rèn)識問題,這樣的反復(fù)往往使學(xué)生感到比掌握新知識還要困難.(2)閉合電路歐姆定律各公式的適用范圍含糊不清.根據(jù)教材的設(shè)計(jì),從純電阻電路推導(dǎo)出了公式I=ER+r或E=IR+Ir,再把公式推導(dǎo)成E=U外+U內(nèi).這種從特殊到一般的推導(dǎo)順序違背了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,學(xué)生不能理解E=U外+U內(nèi)適用于一切電路.
2 適當(dāng)調(diào)整教材中概念和規(guī)律的設(shè)計(jì)
在施教恒定電流的過程中,以電動勢、電功兩個(gè)概念和焦耳定律為基礎(chǔ),貫徹能量轉(zhuǎn)化與守恒定律思想的講授順序,學(xué)生反映知識的系統(tǒng)是清晰的,掌握起來比較方便.
這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)一方面從理論分析的角度使學(xué)生對概念和規(guī)律有了更深刻的理解;另一方面使學(xué)生體會到,許多概念和規(guī)律都靠邏輯關(guān)系聯(lián)系著,物理學(xué)是一個(gè)自洽的體系.
2.1 電動勢概念的建立
從非靜電力做功的角度引入電動勢的概念,教學(xué)設(shè)計(jì)上要有層次,努力使學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)理性的、邏輯的科學(xué)思維過程,并將其思維上的臺階搭建合理.
設(shè)計(jì)的幾個(gè)臺階:①電源能維持電荷逆勢而上,一定存在著“非靜電力”;②非靜電力一定要克服靜電力做功,靜電力做負(fù)功,所以電能在增加.從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,非靜電力做功的物理意義就是量度了產(chǎn)生多少電能.③把相同的正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極,非靜電力在不同的電源中做功不一樣,即不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)是不同的,引入電動勢來表達(dá)電源的這種特性.
可以看出,以這樣方法引入電動勢,的確要比直接給出一個(gè)名詞費(fèi)些時(shí)間,但這是值得,因?yàn)檫@里體現(xiàn)了物理學(xué)的基本思想之一,通過做功研究能量變化的思想,用比值定義物理量的思想.不僅如此,這樣的學(xué)習(xí)還有助于建立閉合電路中電荷運(yùn)動的圖景.
2.2 焦耳定律的教學(xué)
教材中,根據(jù)功和能的關(guān)系,從電能的轉(zhuǎn)化引入電功的概念,然后根據(jù)靜電力做功知識和電流與電荷量的關(guān)系得到了電功的公式W=UIt.此處要強(qiáng)調(diào)電功的物理意義,功是能量轉(zhuǎn)化的量度,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,即電功量度了電路中電能的減少,這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵.
焦耳定律的教學(xué),我們要?dú)w還焦耳定律的本來面貌,以物理學(xué)史的方式進(jìn)行教學(xué),更科學(xué)更合理.學(xué)生知道焦耳定律是一條實(shí)驗(yàn)規(guī)律,電流的熱效應(yīng)Q=I2Rt,反映了電流流經(jīng)電阻就產(chǎn)生Q=I2Rt電熱.通過電動機(jī)電路,討論消耗的電能與產(chǎn)生電熱的關(guān)系,這樣學(xué)生對電功和電熱的關(guān)系就一目了然.
2.3 閉合電路歐姆定律的教學(xué)
教材的基本思路:電源所產(chǎn)生的電能即非靜電力做功等于內(nèi)外電路產(chǎn)生的電熱.即
EIt=I2Rt+I2rt,
可推導(dǎo)出
E=IR+Ir
或
I=ER+r,
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);重視;思想;方法
一、控制變量法
在利用物理實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律時(shí),涉及因素比較多。為了研究這些因素之間相互變化規(guī)律,常用方法之一研究兩個(gè)量之間的關(guān)系時(shí),控制其它量不變,這種研究方法就是控制變量法。
控制變量法常用于探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué),例如歐姆定律的實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師可以組織學(xué)生討論怎樣研究I、U、R之間的關(guān)系;確定研究對象是電流以后,引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法,先控制一個(gè)物理量--電阻不變,研究電流與電壓這兩個(gè)物理量的關(guān)系,再控制另一個(gè)物理量--電壓不變,研究電流與電阻兩個(gè)物理之間的關(guān)系,最后將這些單一關(guān)系綜合、歸納找出它們之間的規(guī)律,得出歐姆定律。
高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中用變量控制法進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容很多,例如“研究滑道動摩擦力大小與哪些困素有?”“研究壓強(qiáng)大小與哪些因素有關(guān)”、“研究導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)”。教師在進(jìn)行變量控制法的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法教學(xué)時(shí),應(yīng)循序漸進(jìn),逐步滲透,使學(xué)生掌握并會應(yīng)用。
二、理想實(shí)驗(yàn)法
研究任何物理現(xiàn)象,都要分清主要因素和次要因素。當(dāng)涉及因素比較多時(shí),要突出事物的本質(zhì),忽略次要矛盾,采用理想化和純粹化的方法來反映事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,這種研究方法叫理想實(shí)驗(yàn)法。
在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師首先引導(dǎo)學(xué)生討論;為什么使用的杠桿是一根粗細(xì)均勻的直桿,用線把之中心位置懸掛起來的目的又是什么?通過討論使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)用杠桿可以看作理想的輕質(zhì)杠桿,杠桿上只受到動力和阻力作用,這樣研究杠桿的平衡條件問題就簡單化,很容易得出杠桿的平衡條件。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,凡是要突出事物的本質(zhì),必然要忽略一些次要矛盾,實(shí)驗(yàn)探索時(shí),應(yīng)該有一些理想化條件加以限制。如“研究功的原理”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,必須不考慮杠桿、滑輪的自重和受到的摩擦;“研究機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律”時(shí),應(yīng)不考慮滾動擺受到的空氣和摩擦阻力。
三、對比法
在研究事物的特征時(shí),由于涉及的因素比較多,怎樣才能突出事物的本質(zhì)呢?在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)可以通過事物之間各種因素的比較,就能直觀地突出事物的本質(zhì)特征,這樣的研究方法就是對比法。
對比法一般用于探索事物的特征,如“研究物質(zhì)的密度”時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)比較,引出密度的概念。實(shí)驗(yàn)時(shí)將同一種物質(zhì)不同質(zhì)量,不同體積的兩塊鐵或兩杯水的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量與體積的比值是一個(gè)常數(shù),而對于不同物質(zhì),如鐵與水而言其質(zhì)量與體積的比值是不同的。通過比較從而發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的特性之一,也就是物質(zhì)的密度。又如“研究物質(zhì)的又一種特性--比熱”時(shí),同樣可以采用對比法。
用對比法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)比較直觀,學(xué)生容易理解,實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)使用得比較多,如“研究物體浮沉條件”時(shí),用同一支鉛牙膏殼,先做成盒狀放入水中,漂浮于水面,然把牙膏殼擠成一團(tuán)放入水中,結(jié)果沉底。通過對比得出物體浮沉的條件。
根據(jù)客觀世界的對稱性,用實(shí)驗(yàn)去探索物理規(guī)律時(shí),除了用常規(guī)的研究方法外,思維不能定勢,還要用與常規(guī)思維方法相反的思維方法,也就是逆向思維法。
在“研究法拉第的發(fā)現(xiàn)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),電流可以生磁,那么磁能不能生電呢?教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象相同處,使學(xué)生認(rèn)識到電與磁是對立統(tǒng)一的整體,有著內(nèi)在聯(lián)系,磁在一定條件下可以生電。英國科學(xué)家法拉第由于這種逆向思維找到了把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的方法,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
再如“研究電話的原理”,聲音可以通過話筒使電流發(fā)生變化,相反變化的電流可以使聽筒發(fā)出聲音;“研發(fā)電機(jī)工作原理”的教學(xué),教師可引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用逆向思維法討論能否利用電動機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,成為發(fā)電機(jī)。
一、探究影響電阻大小的因素
探究導(dǎo)體電阻跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn),原理是在電壓不變的情況下,通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化(也可以用串聯(lián)在電路中的小燈泡亮度的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化,即轉(zhuǎn)換法).由于導(dǎo)體電阻的大小和導(dǎo)體本身的材料、長度、橫截面積都有關(guān),所以在探究電阻的大小與哪個(gè)因素有關(guān)時(shí)必須指明“相同條件”(即采用控制變量法).導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與是否接入電路、外加電壓及通過電流的大小等外界因素均無關(guān).
二、電阻的串、并聯(lián)
1.電阻串聯(lián)時(shí),電路中總電阻的阻值等于各個(gè)電阻的阻值之和,即R串=R1+R2.
2.電阻并聯(lián)時(shí),電路中總電阻的阻值的倒數(shù)等于各個(gè)電阻的阻值倒數(shù)之和,即
■=■+■.
3.五個(gè)推論:
(1)串聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都大(相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度);并聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都?。ㄏ喈?dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積).
(2)在并聯(lián)電路中,只要多并聯(lián)一個(gè)電阻(不論該電阻的阻值大?。?,其總電阻一定減??;在串聯(lián)電路中,只要多串聯(lián)一個(gè)電阻,其總電阻一定增大.
(3)n個(gè)相同的電阻R并聯(lián),總電阻R并
=■;n個(gè)相同的電阻R串聯(lián),總電阻R串
=nR.
(4)若干個(gè)電阻串聯(lián)或并聯(lián),其中任意一個(gè)電阻的阻值增加,則總電阻的阻值增大;任意一個(gè)電阻的阻值減小,總電阻的阻值也隨之減小.
(5)串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即■=■;并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比,即■=■.
三、歐姆定律
用控制變量法研究通過電阻的電流跟其兩端電壓的關(guān)系時(shí),我們可以發(fā)現(xiàn):導(dǎo)體的電阻不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流隨其兩端電壓的增大而增大;電壓不變時(shí),通過導(dǎo)體的電流隨導(dǎo)體電阻的增大而減小.
歐姆定律的內(nèi)容: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.用公式表示就是I=■.
在用公式I=■計(jì)算時(shí),公式中的I、U、R必須是同一時(shí)刻、同一段電路上的電流、電壓和電阻.
注意 I=■表示導(dǎo)體中的電流大小取決于這段導(dǎo)體兩端的電壓和這段導(dǎo)體的電阻.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓U或電阻R變化時(shí),導(dǎo)體中的電流I也將發(fā)生相應(yīng)的變化,即I、U、R都是變量.R=■表示一段導(dǎo)體兩端的電壓跟這段導(dǎo)體中的電流之比等于這段導(dǎo)體的電阻,它是電阻的計(jì)算式,而不是決定式.對于一個(gè)給定的導(dǎo)體,比值■是一個(gè)定值;而對于不同的導(dǎo)體,這個(gè)比值一般是不同的.絕對不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟電壓和電流有關(guān).
四、伏安法測電阻
所謂伏安法測電阻就是利用電壓表測定值電阻兩端的電壓,用電流表測通過定值電阻的電流,再根據(jù)歐姆定律的變形公式R=■計(jì)算出定值電阻的阻值,這是一種間接的測量法.在用伏安法測電阻時(shí),要在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動變阻器,從而改變定值電阻兩端的電壓,至少讀出三組電壓值和對應(yīng)的電流值,由R=■計(jì)算出三次電阻,求出平均值.
注意 用伏安法測小燈泡的電阻時(shí),由于小燈泡的電阻受到溫度的影響,所以在實(shí)驗(yàn)過程中,小燈泡的燈絲發(fā)光程度不同,燈絲的溫度不同,它的電阻也不同.所以,測小燈泡的電阻時(shí),不能求平均值.
考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1 利用歐姆定律分析圖像
例1 圖1是新型節(jié)能應(yīng)急臺燈電路示意圖.臺燈充好電后,使用時(shí)可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度.假定電源電壓、燈泡電阻不變,則燈泡兩端的電壓U隨R變化的圖像是圖2中的( ).
解析 由題意得,燈泡的電阻不變.根據(jù)公式U=IR可知,當(dāng)R燈不變時(shí),燈泡兩端的電壓U與電流I成正比;而I=■,在電源電壓U總和R燈一定時(shí),電流I隨變阻器的電阻R的增大而減小,但不會為0,即燈泡兩端的電壓U隨R的增大而減小,但不會為0.答案為C.
考點(diǎn)2 利用歐姆定律分析電路
例2 小明觀察了市場上的測置儀后,設(shè)計(jì)了圖3所示的四個(gè)電路(R是定值電阻,R1是滑動變阻器).可以測量人體重的電路是( ).
解析 圖中分別使用電壓表與電流表作顯示儀表,但選項(xiàng)B和D中的電流表與電壓表均是錯(cuò)誤連接.分析A電路可知,當(dāng)人體重增加時(shí),變阻器R1的滑片向下滑動,它接入電路的電阻也就越大.根據(jù)I=■可知,在電源電壓一定的情況下,電路中的電流越小,定值電阻R兩端的電壓越小,即R1兩端的電壓越大,達(dá)到了測量人體重的目的.而選項(xiàng)C中的電壓表測量電源電壓,其示數(shù)是不會改變的.答案為A.
考點(diǎn)3 利用歐姆定律測量電阻
例3 用圖4-甲所示的電路測量額定電壓為2.5V的燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,電壓表應(yīng)該接入 (選填“1”或“2”)處.當(dāng)閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖4-乙所示,則通過燈泡的電流是 A,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是 Ω.
解析 本題中只需要用電壓表測量出待測燈泡兩端的電壓,用電流表測出通過燈泡的電流,就可以計(jì)算出電阻.分析甲圖中的電路可知,“1”是與燈泡并聯(lián),因而是電壓表;“2”是與燈泡串聯(lián),因而是電流表.從乙圖中可讀出電流表的示數(shù)為I=0.3A,則燈泡的電阻R=■=■≈8.3Ω.
典例講析
典例1 小明設(shè)計(jì)了如圖5所示的電路圖,做“探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),在A、B間接入下表中待研究的電阻絲,電源電壓U恒定,忽略溫度對燈絲電阻的影響(電阻絲用電阻符號表示).
(1)小明選擇序號為 的兩根電阻絲來探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系.
(2)他正確選擇后,將電阻絲分別接入A、B間,閉合開關(guān),觀察燈泡的亮暗或電流表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大小.實(shí)驗(yàn)中,兩次電流表指針均有偏轉(zhuǎn),但第一次的示數(shù)大于第二次的示數(shù),說明第一次接入的電阻絲阻值 (選填“較大”或“較小”);其中第二次實(shí)驗(yàn)中燈泡不亮(儀器及電路連接均正常),你認(rèn)為原因是 .
(3)小明繼續(xù)用上述電源設(shè)計(jì)了如圖6所示的電路圖,來探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系.他選擇兩根電阻絲分別接入R1、R2所在位置.他只要通過比較 就可以判斷R1、R2的阻值大小.
講析 (1)要探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系,應(yīng)采用控制變量法,控制材料、橫截面積相同,改變導(dǎo)體的長度,故應(yīng)選擇序號為2、4的兩根電阻絲進(jìn)行探究.
(2)我們是通過轉(zhuǎn)換法來體現(xiàn)電阻絲電阻的大小的,將兩根不同的電阻絲分別接入同一電路中,電流表示數(shù)越大(或燈泡亮度越亮),說明此時(shí)接入電路中的電阻越小.若第二次實(shí)驗(yàn)中燈泡不亮,可能是接入的電阻太大或電源電壓太小.
(3)在圖6中,將長度不同的兩根電阻絲接成串聯(lián)電路,此時(shí)它們的電流相等,根據(jù)歐姆定律U=IR可知,阻值越大的電阻,其兩端分到的電壓就越大,則電壓表示數(shù)也越大.故根據(jù)電壓表示數(shù)的大小,可以判斷出電阻R1、R2阻值的大小.
答案 (1)2、4 (2)較小 接入的電阻太大或電源電壓太小 (3)電壓表示數(shù)的大小
評點(diǎn) 本題采用控制變量法探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素.在判斷電阻的大小時(shí)采用轉(zhuǎn)換法,通過觀察電路中電流或電阻兩端電壓的大小,推斷電路中電阻的大小.
典例2 在研究電流與電阻和電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖7所示,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)處于 端,目的是 .
(2)小敏同學(xué)按如圖7所示的電路圖連接了圖8的實(shí)物電路,其中有兩個(gè)元件連接錯(cuò)誤,它們分別是 和 .(只需填寫連錯(cuò)的元件)
(3)正確連接電路后,實(shí)驗(yàn)過程中,小敏把電阻R由5Ω分別換成了10Ω、20Ω.每次閉合開關(guān)后,首先應(yīng)調(diào)節(jié) ,使
保持不變,然后再記錄電流表的示數(shù).
(4)下表是小敏測得的三組數(shù)據(jù),據(jù)此數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是 .
講析 (1)在有滑動變阻器的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移動到阻值最大處,使接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,以保護(hù)電路.
(2)從連接的電路圖可以看出,電路連接的錯(cuò)誤是電流表與定值電阻并聯(lián),而電壓表與定值電阻反而串聯(lián)了.
(3)因?yàn)閷?dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體兩端的電壓均有關(guān),所以探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,在更換定值電阻時(shí),要控制定值電阻兩端的電壓相同.當(dāng)電阻R由5Ω分別換成10Ω、20Ω時(shí),如果滑動變阻器的滑片P不動,則電壓表示數(shù)將變大,因此要確保電壓表示數(shù)不變,應(yīng)向右移動滑動變阻器的滑片.
(4)分析數(shù)據(jù)時(shí),既可以橫向比較三次電阻比值與三次電流比值,也可以縱向比較三次電流與電阻的乘積.通過比較發(fā)現(xiàn)“電流與電阻成反比”,在寫結(jié)論時(shí),不能漏掉“電壓一定”這個(gè)前提.
答案 (1)B 保護(hù)電路 (2)電流表 電壓表 (3)滑動變阻器的滑片 電壓表示數(shù) (4)當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
評點(diǎn) 在得出結(jié)論時(shí),應(yīng)注意因果關(guān)系,實(shí)驗(yàn)結(jié)論不能反過來說.例如“電阻一定時(shí),電壓與電流成正比”就違反了因果關(guān)系.電壓是“因”,電流才是“果”,不是因?yàn)閷?dǎo)體中通過了電流才有電壓.也不能說“導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比”,因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中沒有電流,它的電阻也不會改變(溫度不變時(shí)),更不會因?yàn)橥ㄟ^導(dǎo)體的電流變化而發(fā)生變化.
典例3 下面是小明同學(xué)做測量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn).小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V,已經(jīng)連接的部分電路如圖9所示.
(1)同組的小琴又給他補(bǔ)接了兩根導(dǎo)線使電路完整,請你將這兩根導(dǎo)線畫出來.
(2)閉合開關(guān)之前,應(yīng)將滑片滑到滑動變阻器的 (選填“A”或“B”)端,目的是保護(hù)電路.
(3)小明利用上面的電路測小燈泡的電阻,已經(jīng)記錄的三組數(shù)據(jù)如下表,請你幫小明將表中的空格補(bǔ)上.
(4)小明處理完數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),三次測得的燈絲電阻相差較大,與其他同學(xué)交流也是同樣的情況.你認(rèn)為出現(xiàn)這種結(jié)果的原因是 .
講析 這道題考查了電路的連接、滑動變阻器的使用、數(shù)據(jù)的處理及分析.在第(3)問中,主要是利用歐姆定律計(jì)算電阻的阻值.第(4)問中,對數(shù)據(jù)及結(jié)果分析后可知,因?yàn)殡S著小燈泡亮度的增加,即發(fā)熱量的增加,電阻變大,所以小燈泡電阻的大小與溫度有關(guān),溫度越高電阻越大.
答案 (1)圖略 (2)A (3)8.3 (4)燈絲的電阻與溫度有關(guān),溫度越高電阻越大
注意 實(shí)驗(yàn)中,測定電阻的阻值時(shí)多測幾組數(shù)據(jù)求平均值,是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差.而測小燈泡正常工作時(shí)的電阻時(shí),也要多測幾組數(shù)據(jù),但不能求平均值.同學(xué)們知道這是為什么嗎?
評點(diǎn) 測量導(dǎo)體的電阻是電學(xué)學(xué)習(xí)必須掌握的一種技能,對伏安法測電阻這一實(shí)驗(yàn)的考查一直是中考的熱點(diǎn),應(yīng)引起同學(xué)們的重視.
仿真測試
一、選擇題(每題3分,共33分)
1.小蘭將食用油、一元硬幣、食鹽水、陶瓷、銅鑰匙和玻璃分為兩類(如下表所示),依據(jù)的物質(zhì)屬性是( ).
A.硬幣 B.物態(tài)
C.磁性 D.導(dǎo)電性
2.家庭電路中所用導(dǎo)線里面的線芯都是金屬,外面包上橡膠或塑料的目的是( ).
A.為了美觀
B.保護(hù)金屬不被氧化
C.防止漏電和觸電
D.防止折斷
3.為維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益,某技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門對市場上的電線產(chǎn)品進(jìn)行抽查,發(fā)現(xiàn)有一個(gè)品牌電線中的銅芯直徑明顯比電線規(guī)格上標(biāo)定的直徑要小,引起電阻偏大.從影響導(dǎo)體電阻大小的因素來分析,影響這種電線電阻不符合規(guī)格的主要原因是( ).
A.電線的長度
B.電線的橫截面積
C.電線的材料
D.電線的溫度
4.下列對歐姆定律公式I=■的理解,正確的是( ).
A.通過導(dǎo)體的電流越大,這段導(dǎo)體的電阻就越小
B.導(dǎo)體兩端的電壓越大,這段導(dǎo)體的電阻就越大
C.導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比
D.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
5.在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,分別用R1、R2兩個(gè)電阻進(jìn)行了探究,并根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的I-U關(guān)系圖像,從圖中可以看出R1、R2的大小關(guān)系為( ).
A.Rl>R2 B.R1
C.R1=R2 D.不能確定
6.在一段電阻不變的導(dǎo)體兩端加20V電壓時(shí),通過的電流為1A;現(xiàn)在把該導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?V,則此時(shí)通過該導(dǎo)體的電流和它的電阻分別為( ).
A.0.25A、20Ω B.1A、20Ω
C.0.4A、10Ω D.lA、10Ω
7.若R0是已知阻值的定值電阻,滑動變阻器銘牌磨損,導(dǎo)致阻值未知,利用下列電路圖不能準(zhǔn)確測出未知電阻Rx阻值的是( ).
8.如圖所示,AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導(dǎo)體,串聯(lián)后連入電路中,比較這兩段導(dǎo)體兩端的電壓及通過它們的電流的大小,有( ).
A.UAB>UBC,IAB
B.UAB
C.UAB>UBC,IAB=IBC
D.UAB=UBC,IAB
9.劉剛同學(xué)用圖所示的電路研究電流跟電阻的關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后,他下一步的操作是( ).
A.記錄電流表和電壓表的示數(shù)
B.將變阻器滑片向左移動
C.將變阻器滑片向右移動
D.增加電池
10.圖示是童童設(shè)計(jì)的壓力傳感器的原理圖,其中彈簧上端和滑動變阻器的滑片P固定在一起,AB間有可收縮的導(dǎo)線,R1為定值電阻.當(dāng)閉合開關(guān)S,壓力F增大時(shí),電流表與電壓表示數(shù)變化情況是( ).
A.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
B.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
C.電流表、電壓表示數(shù)都變大
D.電流表、電壓表示數(shù)都變小
11.如圖所示,設(shè)電源電壓保持不變,R0
=10Ω.當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P在中點(diǎn)c時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,移動滑片P至b端時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A.則電源電壓U與滑動變阻器的最大阻值R分別為( ).
A.U=3V,R=5Ω
B.U=6V,R=20Ω
C.U=6V,R=10Ω
D.U=3V,R=15Ω
二、填空題(每空1分,共18分)
12.對人體安全的電壓不高于36V,當(dāng)通過人體的電流接近30mA時(shí)人就會有生命危險(xiǎn).據(jù)此可以推斷,人體是 (選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”),人體電阻約 Ω.
13.將一支鉛筆芯接在3V電源兩端,測出通過鉛筆芯的電流是0.15A,則該鉛筆芯的電阻為 Ω;若將這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V,則導(dǎo)體的電阻為 Ω,通過它的電流是 A.
14.給你一只標(biāo)有“10Ω 0.3A”的定值電阻和一只標(biāo)有“30Ω 0.6A”的滑動變阻器,在保證所有電路元件安全的前提下,若串聯(lián)接入電路,則電路中允許通過的最大電流為 A,它們兩端允許加的最大電壓為 V.
15.如圖所示的是小燈泡的U-I變化曲線.由圖可知,當(dāng)小燈泡兩端電壓為4V時(shí),它的燈絲電阻為 Ω.
16.如圖所示的電路,電源電壓不變,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),當(dāng)開關(guān)S1由閉合到斷開時(shí),電流表示數(shù)將 ,電壓表示數(shù)將 .(選填“變大”“不變”或“變小”)
17.某照明燈的額定電壓是36V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻為24Ω,則照明燈的額定電流是 A.如果電源電壓是48V,為使照明燈正常發(fā)光,可以在電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為 Ω的電阻.
18.如圖所示的電路中,電源電壓不變,電阻R=10Ω,閉合開關(guān)S后,電流表的讀數(shù)為I.當(dāng)將一個(gè)阻值為 Ω的電阻與電阻R 聯(lián)時(shí),電流表的讀數(shù)變?yōu)?I.
19.在研究電路問題時(shí),使用的電源電壓為3V,學(xué)生實(shí)驗(yàn)使用的常規(guī)電流表電阻為0.3Ω,若將電流表和電源直接相連,則通過電流表的電流為 A,這樣操作的后果是 .
20.如圖所示是調(diào)節(jié)小燈泡亮度的實(shí)驗(yàn)電路圖,滑動變阻器使用前通常應(yīng)將滑片P調(diào)到 端,當(dāng)滑片P向左逐漸移動時(shí),小燈泡亮度逐漸 .
三、解答題(共49分)
21.(3分)如圖所示是沒有完成的實(shí)物電路圖:(1)請將電路連接完整,要求滑片P向右移動時(shí)燈變殼;(2)按照你連接好的電路在下面的方框內(nèi)畫出相應(yīng)的電路圖.
22.(5分)如圖甲所示是小紅同學(xué)測定燈泡電阻的實(shí)物連接圖.
(1)電源電壓為6V,燈泡的額定電壓約為4.8V,請用筆畫線代替導(dǎo)線,幫她完成電路的連接.
(2)電路連接無誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),電壓表指針有偏轉(zhuǎn),請你幫她找出故障的原因:
(選填下列故障原因的代號).
A.燈泡短路
B.電源接觸不良
C.燈泡斷路
D.電流表內(nèi)部短路
(3)排除故障后閉合開關(guān),燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則燈泡的電阻為 Ω.
23.(6分)如圖所示是探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(1)由于電路中電流的大小受多種因素的影響,所以我們在探究某一因素變化對電流的影響時(shí),必須保持其他因素不變,即采用 法.
(2)實(shí)驗(yàn)探究分兩步進(jìn)行:
a.保持電阻不變,探究電流與電壓的關(guān)系;
b.保持電壓不變,探究電流與電阻的關(guān)系.
下圖中甲、乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像,其中正確表示電阻不變,電流隨電壓變化的圖像是 (選填“甲”或“乙”)圖.
(3)在探究過程中,使用滑動變阻器的目的是 .
(4)綜合圖中甲、乙圖像可得到的結(jié)論是 .
24.(11分)某學(xué)習(xí)小組利用滑動變阻器、定值電阻R1(5Ω)、定值電阻R2(10Ω)、電壓表、電流表、電源(6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干等器材,做探究實(shí)驗(yàn).
(1)小明所在的實(shí)驗(yàn)小組做探究“通過電阻的電流跟其兩端電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).
①請你幫該小組設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格.
②實(shí)驗(yàn)中多測幾組數(shù)據(jù)的目的是 .
(2)如圖甲所示是探究“串聯(lián)電阻R1兩端電壓和R2兩端電壓與兩電阻總電壓關(guān)系”時(shí)的電路圖.
①根據(jù)電路圖,將沒有連接完的實(shí)物圖乙連接好.(導(dǎo)線不能交叉且適當(dāng)選取電表量程).
②若電路圖連接正確且電表完好,但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表均無示數(shù),電壓表有示數(shù),電路故障可能是 .(回答一種情況即可)
25.(4分)小明和小華在做“探究導(dǎo)體電阻大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).他們準(zhǔn)備在圖甲中的A、B兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定,忽略燈絲電阻隨溫度變化的影響.
(1)在此實(shí)驗(yàn)中,是通過觀察燈泡的亮暗或 來比較電阻絲電阻的大小的.
(2)在研究電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系時(shí),小明選擇了如圖乙所示的兩根金屬絲,小華認(rèn)為不妥,你認(rèn)為不妥的原因是
.
1.新教材上的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)較老教材多。認(rèn)真做好這些實(shí)驗(yàn),既能清楚地引入概念,順利地總結(jié)出規(guī)律,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生解決一些實(shí)際問題,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。特別是前半學(xué)期的實(shí)驗(yàn),一定要認(rèn)真做、全部做、幫助學(xué)生做,而且要做得成功。這樣能使學(xué)生興趣盎然,更加投入。
2.在物理概念和物理規(guī)律教學(xué)中利用信息技術(shù)。在多媒體設(shè)備未進(jìn)入課堂之前,很多教師都深刻體會到:有些物理概念和規(guī)律對學(xué)生來說確實(shí)很抽象,因此增大了教學(xué)的難度。學(xué)生對這些物理概念和規(guī)律在短時(shí)間內(nèi)很難理解,同時(shí)教師感到比較吃力。雖然教師想了很多辦法,但教學(xué)效果一般。如摩擦起電的教學(xué),電流產(chǎn)生和導(dǎo)體導(dǎo)電教學(xué),一些物理過程進(jìn)行得太快或太慢問題的教學(xué),一些微觀或肉眼看不見的物理過程的教學(xué),磁場中一些抽象的概念和規(guī)律的教學(xué),等等?,F(xiàn)在有了多媒體設(shè)備,這給我們帶來了施展教學(xué)技能的自由空間。
盡可能想辦法或創(chuàng)造條件把一些物理概念或規(guī)律用常規(guī)教學(xué)講解好,不要過分依賴多媒體。因?yàn)檫@樣做,有利于教師對如何教好物理概念和規(guī)律理解得更深、更透。對于有些物理現(xiàn)象和規(guī)律,確實(shí)對學(xué)生來說太抽象難懂了,或在課堂上難于看見或根本看不見的物理現(xiàn)象,或物理過程進(jìn)行得太快的現(xiàn)象。此時(shí)恰到好處地借助多媒體,才能取得應(yīng)有效果。
如在進(jìn)行日食、月食形成的教學(xué)中,課本上只是用一個(gè)平面圖表示出來,不夠形象。如果只通過平面圖給學(xué)生講解,學(xué)生學(xué)習(xí)效果一般,還是有部分學(xué)生不理解怎么形成的環(huán)食,在什么地方能夠看到環(huán)食或偏食?為了使教學(xué)效果更好,我用Flash軟件把太陽、地球、月亮三者按天體中的坐標(biāo)放好,使三者按實(shí)際情況運(yùn)轉(zhuǎn)起來,這樣在什么地方形成什么現(xiàn)象就很明顯直觀了,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也非常好。再如電荷的定向移動形成電流,學(xué)生不明白電荷怎么移動,如果做成動畫如同水流,學(xué)生一看就能明白。
3.基本概念要清楚,基本規(guī)律要熟悉,基本方法要熟練。關(guān)于基本概念,舉一個(gè)例子。比如速度,它表示物體在單位時(shí)間里通過的路程:V=s/t。關(guān)于基本規(guī)律,比如說平均速度的計(jì)算公式也是V=s/t。它適用于任何情況,例如一個(gè)百米運(yùn)動員在通過一半路程時(shí)的速度是10m/s,到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度是8m/s,跑完整個(gè)100米化的時(shí)間是12.5秒,問該運(yùn)動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規(guī)律計(jì)算平均速度V=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時(shí)也要注意選取“對象”,例如在用歐姆定律解題時(shí),就要明確歐姆定律用到整個(gè)電路即整體上,還是用到某個(gè)電阻即離單獨(dú)的某一個(gè)電阻上。
4.加強(qiáng)直觀教學(xué)。學(xué)生認(rèn)識事物是從感性到理性,從具體形象的感覺和知覺到抽象邏輯思維的過程,要適應(yīng)和促進(jìn)這個(gè)過程,就要加強(qiáng)直觀教學(xué)。例如:在教學(xué)生“功”這一章,對功、功率和機(jī)械效率三個(gè)概念容易混淆。我設(shè)計(jì)了一堂比賽形式的實(shí)驗(yàn)課;比比誰做的功最多,誰的功率最大,誰的機(jī)械效率最高。每個(gè)同學(xué)都把五塊磚以最快速度從一樓跑到四樓,測出自己的做功、功率和機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案,自己進(jìn)行測量、記錄、計(jì)算、設(shè)計(jì)表格填數(shù)據(jù)。學(xué)生通過對自己的親身感受和確鑿數(shù)據(jù)進(jìn)行回憶、對比、聯(lián)想、分析,終于明白了道理。這比我在課堂上自己演示,枯燥講學(xué)要好得多。這樣,在教師演示的同時(shí),學(xué)生也可以自己動手操作,收到事半功倍的效果。
5.在物理教學(xué)中,通過把握過程獲得物理知識。“探究學(xué)習(xí)”的特點(diǎn)之一是“學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象,通過探究自然的過程而獲得知識”。這就是說,在物理教學(xué)中教師要把握好“知識”與“過程”的關(guān)系,這二者究竟誰是重點(diǎn),正是傳統(tǒng)教學(xué)與“探究學(xué)習(xí)”的區(qū)別,探究學(xué)習(xí)中不過分追求知識的嚴(yán)密性和現(xiàn)成的結(jié)論,而正視探究自然的過程,將過程列為重點(diǎn),要通過過程的探究而獲得知識。因此必須注意兩個(gè)過程:首先,通過實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)知識形成過程。在物理學(xué)中,許多事物的本質(zhì)屬性要通過實(shí)驗(yàn)才能揭示,如電流的磁效應(yīng),通過實(shí)驗(yàn)揭示其本質(zhì)屬性,學(xué)生才能透過現(xiàn)象看到本質(zhì)。有些概念或規(guī)律通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較、抽象才能得出,如密度概念對初中生是很抽象的,通過實(shí)驗(yàn),對同一種物質(zhì)不同質(zhì)量與其所對應(yīng)體積的比值研究,學(xué)生很快會發(fā)現(xiàn):比值是一定值,它揭示了物質(zhì)的本質(zhì)屬性,定義為密度。在此過程中學(xué)生既理解了密度概念,又學(xué)會了比值定義法。所以,探究實(shí)驗(yàn)的過程往往就是獲得知識的過程。
6.創(chuàng)設(shè)強(qiáng)化情景,目的是鞏固課堂所學(xué)知識,加深對物理概念、定理定律、公式的理解。例如:在講完物體的重力和壓力的聯(lián)系和區(qū)別后,可創(chuàng)設(shè)如下情境加以鞏固。就重力大小和方向,對支面壓力大小和方向討論回答。這對理解壓力的產(chǎn)生及大小和重力有關(guān)或無關(guān)很有效果。
課堂創(chuàng)設(shè)情境應(yīng)注意:
(1)教師要依教材內(nèi)容、難易程度、學(xué)生接受水平及教材前后的關(guān)聯(lián)而選用創(chuàng)設(shè)情境的方式。
(2)教師要把握時(shí)機(jī)適時(shí)創(chuàng)設(shè)情境,而且必須巧妙解決情境所涉及的物理問題。
【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 電磁學(xué)部分 教學(xué) 看法
中學(xué)物理教材闡述的內(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(shí)空觀的基礎(chǔ)上,以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)自己的看法。
1.電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)
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(shí)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(gè)方面來認(rèn)真分析教材。
1.1 電磁學(xué)的兩種研究方式。
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以"場"和"路"兩個(gè)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(jì)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(gè)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(shí)質(zhì),因此可以說"場"是實(shí)質(zhì),"路"是方法。
1.2 物理知識規(guī)律物。
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(shí)驗(yàn),掌握了充分可靠的事實(shí)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(shí)驗(yàn)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"電場"重要的物理規(guī)律是庫侖定律。庫侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的,其結(jié)果跟在真空中相差很小。其適用范圍只適用于點(diǎn)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(jì)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(shí)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。
1.3 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(diǎn)。
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(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場,每個(gè)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場——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?,F(xiàn)在,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場的觀點(diǎn),并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)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(diǎn)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(gè)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(gè)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(diǎn)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(gè):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(shí),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(shí),電流也隨之而終止。
2.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
2.1 場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。第一章"電場"是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,電場強(qiáng)度、電勢、磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)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。
2.2 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。
2.3 認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),使"潮抽象的概念形象化,通過演示實(shí)驗(yàn)是非常重要的措施。把各種實(shí)驗(yàn)做好,不僅使學(xué)生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。安排學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力,從物理學(xué)的特點(diǎn)與對中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看,應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力,使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識體系上。
1.電路的組成
電路就是用導(dǎo)線把電源、用電器、開關(guān)等元件連接起來組成的電流路徑.
(1)電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電源的作用是持續(xù)提供電壓.
常見的電源有直流電源和交流電源,最常用的直流電源是電池,當(dāng)直流電源對用電器供電時(shí),電源外部的電流從電源的正極通過用電器流向負(fù)極,電源內(nèi)部的電流從電源的負(fù)極流向正極,電源內(nèi)、外部的電流形成閉合回路.
(2)用電器的作用是利用電能進(jìn)行工作,工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
(3)導(dǎo)線的作用是輸送電能(傳輸電流).
(4)開關(guān)的作用是控制電流的通、斷.
2.電路的狀態(tài)
(1)通路:處處相通的電路叫做通路.
(2)斷路(開路):在某處斷開的電路叫做斷路(開路).
(3)短路(全短路、部分短路):
導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接的電路,叫做全短路.發(fā)生全短路時(shí),電路中的元件會被燒壞,這是不允許的.
電路中有多個(gè)用電器時(shí),把其中一個(gè)或部分用電器的兩端用一根導(dǎo)線直接接通,這時(shí)該用電器不工作,這種情況叫做部分短路.部分短路是允許的,有時(shí)還是必要的.
3.電流、電壓和電阻
(1)電流
電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量.電流用字母I表示.在國際單位制中,電流的基本單位是安培,簡稱安,符號為A.此外,還有毫安(mA)、微安(μA).1A=103mA,1mA=103μA.
(2)電壓
電源的作用是維持正、負(fù)極間有一定的電壓,電壓是使導(dǎo)體中形成電流的原因.電壓用字母U表示.電路中要獲得持續(xù)電流的充要條件是:①要有電源;②電路為通路.在國際單位制中,電壓的基本單位是伏特,簡稱伏,符號為V.此外,還有兆伏(MV)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV).1MV=103kV,1kV=103V,1V=103mV,1mV=103μV.
(3)電阻
電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量.電阻用字母R表示.在國際單位制中,電阻的基本單位是歐姆,簡稱歐,符號為Ω,此外,還有兆歐(MΩ)、千歐(kΩ).1MΩ
=103kΩ,1kΩ=103Ω.
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度等有關(guān).多數(shù)金屬的電阻隨溫度的升高而增大.
4.歐姆定律
(1)實(shí)驗(yàn):研究電流與電壓及電阻的關(guān)系
A.研究電流與電壓關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電阻不變,通過移動滑動變阻器的滑片改變電阻中的電流和電阻兩端的電壓.
結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其兩端電壓成正比.
B.研究電流與電阻關(guān)系時(shí),應(yīng)換不同阻值的電阻,通過移動滑動變阻器的滑片,保證每次電阻兩端的電壓不變.
結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
(2)內(nèi)容
一段導(dǎo)體中的電流,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.這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律.
(3)公式 I=■
說明:
A.該定律只適用于純電阻性電路(即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路).
B.該公式中的三個(gè)物理量必須對應(yīng)著同一狀態(tài)下的同一段電路.
C.由變形得到的公式R=■,提供了測量和計(jì)算電阻大小的一種方法,并不表示R是由U、I決定的.
5.伏安法測電阻
(1)實(shí)驗(yàn)原理:歐姆定律的變形公式R=■.
(2)實(shí)驗(yàn)器材:直流電源、電流表、電壓表、開關(guān)、阻值未知的定值電阻、滑動變阻器和導(dǎo)線等.
(3)實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖1):
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:連接電路圖,多次移動滑動變阻器的滑片,讀出電流表和電壓表的示數(shù)并記錄于表格中;將每一組數(shù)據(jù)代入公式,計(jì)算出電阻值,然后再對多次實(shí)驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果求平均值.
6.重點(diǎn)電路元件的應(yīng)用
7.電路連接的基本方式及其特點(diǎn)
二、考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1.電路
例1 小燈泡的結(jié)構(gòu)如圖1,圖2的4個(gè)圖中連接后能讓完好的2.5V的燈泡發(fā)光的是( ).
解析 這道題是課本后面兩道習(xí)題的綜合變形.A圖的接法會使電流不經(jīng)過小燈泡而直接從電源的正極流向負(fù)極造成短路;B圖沒有導(dǎo)線,燈泡斷路;C圖連接正確,是通路,小燈泡能夠發(fā)光;D圖實(shí)質(zhì)跟A圖是一樣的.
答案 C
考點(diǎn)2.電路連接的基本方式
例2 如圖3所示,汽車在轉(zhuǎn)向前,司機(jī)會撥動方向盤旁邊的橫桿,汽車同側(cè)的前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈就會同時(shí)閃亮、同時(shí)熄滅,這兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈在電路中的連接方式為 ;
司機(jī)所撥動的這根橫桿就相當(dāng)于電路中的
.
解析 這道題考查電路連接的兩種基本方式的特點(diǎn),有的同學(xué)看到“兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃亮、同時(shí)熄滅”立刻想到的是電路是串聯(lián)的,因?yàn)榇?lián)電路的特點(diǎn)是開關(guān)控制所有的用電器,用電器會同時(shí)工作或者同時(shí)不工作,但卻沒有考慮到并聯(lián)電路只要開關(guān)在干路上,開關(guān)也可以控制這個(gè)電路,也能實(shí)現(xiàn)上述效果,這跟我們平時(shí)經(jīng)常提起的路燈的連接方式相同.這道題為何是并聯(lián)而不是串聯(lián)?因?yàn)閮蓚€(gè)轉(zhuǎn)向燈之間不能互相影響,例如一個(gè)壞了,不會影響另一個(gè)的工作.
答案 并聯(lián) 開關(guān)
考點(diǎn)3.電阻;變阻器
例3 如圖4所示電路,導(dǎo)線a的一端固定連接在鉛筆芯上,當(dāng)導(dǎo)線b的一端在鉛筆芯上左右移動時(shí),燈泡亮暗會發(fā)生變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明鉛筆芯是 (選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”),還能說明導(dǎo)體的電阻與 有關(guān).受此啟發(fā),人們制造了一種可以改變電阻的元件,叫做 .
解析 燈泡能亮說明鉛筆芯可以導(dǎo)電,鉛筆芯是導(dǎo)體.移動導(dǎo)線b的位置燈泡亮度發(fā)生變化說明鉛筆芯的電阻隨它的長度的改變而改變,此處考查同學(xué)們對影響導(dǎo)體電阻大小的因素的掌握程度,并且涉及到了滑動變阻器的原理,就是利用改變接入電路的導(dǎo)體的長度而改變電路中的電阻.
答案 導(dǎo)體 導(dǎo)體長度 滑動變阻器
考點(diǎn)4.電表的讀數(shù)方法;串并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律;歐姆定律的應(yīng)用.
例4 在如圖5甲所示的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩個(gè)電流表指針偏轉(zhuǎn)均為圖乙所示,則電阻R1和R2中的電流分別為( ).
A.1.2A,0.24A
B.0.24A,0.96A
C.0.96A,0.24A
D.0.24A,1.2A
解析 (1)辨別電路的連接方式,由于電流表的內(nèi)阻很小,我們在分析電路時(shí)可以將其看成一根導(dǎo)線,這樣可以分析出R1和R2是并聯(lián)的.
(2)看各個(gè)電流表分別測誰的電流,就看電流表串聯(lián)在哪條支路或者干路上,由圖中可知A1在干路上測干路電流,A2在R2的支路上,測R2的電流.
(3)根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)“干路電流等于各支路電流之和”可知,A1的示數(shù)應(yīng)該大于A2的示數(shù),而題中的兩個(gè)電流表指針?biāo)傅奈恢孟嗤?,那只能是它們所選的量程不同,A1是大量程,示數(shù)為1.2A,A2是小量程,示數(shù)為0.24A,則R2的電流是0.24A,R1的電流是1.2A-0.24A=0.96A.
答案 C
例5 如圖6甲所示的電路中,電燈L1的電阻為10Ω,開關(guān)閉合后,V1、V2的示數(shù)分別如圖6乙所示,則V1的示數(shù)為 V,
L2兩端的電壓為 V,通過L1的電流為 A.
解析 (1)由于電壓表的內(nèi)阻很大,我們在分析電路時(shí)可以將它所在處看成斷路,直接拆除,這樣可以分析出L1和L2是串聯(lián).
(2)看各個(gè)電壓表分別測哪個(gè)部分電路的電壓,就看電壓表與哪個(gè)部分電路并聯(lián),由圖中可知V1測L1和L2的總電壓,也是電源電壓,V2測L2兩端的電壓.
(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)電路兩端總電壓等于各部分電路兩端電壓之和可知,V1的示數(shù)應(yīng)該大于V2的示數(shù),而題中的V1的指針偏轉(zhuǎn)程度沒有V2的大,那只能是V1是大量程而V2是小量程,V1示數(shù)為5.5V,V2示數(shù)為2.5V,則L2的電壓是2.5V,L1的電壓是5.5V-2.5V=3V.
(4)利用歐姆定律I=U/R計(jì)算出L1電流.
答案 5.5V 2.5V 0.3A
三、實(shí)驗(yàn)探究
例6 小明同學(xué)想比較金屬材料甲和金屬材料乙哪個(gè)更容易導(dǎo)電.現(xiàn)有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規(guī)格的金屬絲,規(guī)格如下表所示:
請你幫助小明同學(xué)完成下面的實(shí)驗(yàn)方案.
(1)請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(用“ ”表示金屬絲).
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)器材除金屬絲、干電池、開關(guān)、導(dǎo)線外,還必須選用什么器材?
(3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,寫出?shí)驗(yàn)應(yīng)選取的金屬絲(只需填字母代號).
(4)通過實(shí)驗(yàn),你是如何判斷哪種金屬材料更容易導(dǎo)電的?
解析 電路圖可以用最簡單的電路將電源、金屬材料、開關(guān)用導(dǎo)線串聯(lián)起來,測量金屬材料乙時(shí)就取下甲換上乙,如果采用圖7的連接方法就不需要再連接電路,可以通過開關(guān)控制.選用電流表是為了顯示電流的大小,從而知道金屬材料對電流阻礙作用的大小,即可知導(dǎo)電性能的好壞.在材料的選擇時(shí)要注意采用控制變量法選擇材料不同而其他因素要相同的兩根金屬.
答案 (1)如圖7所示;
(2)電流表;
(3)A、C;
(4)只閉合SA,讀出電流表的示數(shù)IA;只閉合SC,讀出電流表的示數(shù)IC;將IA和IC的電流大小進(jìn)行比較,電流大的導(dǎo)電性能好.
例7 如圖8所示,在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”時(shí),小雨同學(xué)用電壓表測出AB、BC、AC兩端的電壓分別為UAB=3V,UBC=3V,UAC=6V,在表格中記錄數(shù)據(jù)后,下一步應(yīng)該做的是( ).
A.整理器材,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論
B.對換L1和L2的位置,再測出一組電壓值
C.改變電源電壓,再測出幾組電壓值
D.換用不同規(guī)格的小燈泡,再測出幾組電壓值
解析 這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了獲得一般性的規(guī)律,因此要多次實(shí)驗(yàn)才能避免偶然性.A選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)少,不能僅以一次數(shù)據(jù)得出結(jié)論;B選項(xiàng)對調(diào)燈泡的位置并不能改變兩個(gè)燈泡的電壓,同時(shí)實(shí)驗(yàn)次數(shù)也過少;C選項(xiàng)改變電源電壓并不能改變兩個(gè)燈泡的分壓比例;而D選項(xiàng)換不同規(guī)格的燈泡可以獲得多組一般數(shù)據(jù),便于得到規(guī)律.
答案 D.
例8 在探究“電壓一定時(shí),電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電路如圖9所示.先在A、B間接入5Ω的定值電阻R,移動滑片P,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù).接著取下5Ω的電阻換上10Ω定值電阻,不進(jìn)行其他操作就閉合開關(guān).此時(shí)電壓表示數(shù)及應(yīng)進(jìn)行的操作是( ).
A.電壓表示數(shù)大于2V,應(yīng)將滑片P向左滑
B.電壓表示數(shù)大于2V,應(yīng)將滑片P向右滑
C.電壓表示數(shù)小于2V,應(yīng)將滑片P向左滑
D.電壓表示數(shù)小于2V,應(yīng)將滑片P向右滑
解析 探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí),要保持電阻兩端的電壓不變,去改變電阻,但當(dāng)電阻增大時(shí),它兩端的電壓也隨之變化,為保證結(jié)論的準(zhǔn)確性,要通過調(diào)節(jié)滑片使電阻兩端的電壓減小為原來的值,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系去調(diào)節(jié)即可.當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后,AB間的電壓將增大,該實(shí)驗(yàn)要控制AB間的電壓不變,所以下一步的操作是:向右滑動滑片,使滑動變阻器連入的電阻變大(分壓變大),使AB間的電壓減小,直到電壓表的示數(shù)為2V為止.
答案 B.
例9 用“伏安法”測電阻,小華實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路如圖10甲所示.
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整.
(2)正確連接電路后.閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的 端(選填“左”或“右”).
(3)測量時(shí),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí),電流表的示數(shù)如圖10乙所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得Rx= Ω.
(4)如果身邊只有一只電流表或電壓表,利用一已知阻值為R0的定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx.請?jiān)O(shè)計(jì)測量Rx阻值的其他方法(只要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖并寫出Rx的結(jié)果表達(dá)式).
解析 (1)本題考查的是滑動變阻器的連接方法,滑動變阻器要串聯(lián)在電路中,并且接線柱選擇一上一下.
(2)為了保護(hù)電路,開關(guān)閉合前要使滑動變阻器接入電路的阻值最大.
(3)讀電流表的示數(shù)先看清量程,再認(rèn)清分度值,然后讀數(shù).在電路中電流表測Rx的電流,電壓表測Rx兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I可得到電阻值的大小.
(4)這一小問集合了很多知識點(diǎn),需要同學(xué)們有很強(qiáng)的綜合能力.可以將電路串聯(lián)(圖12),分別用電壓表測R0和Rx的電壓,利用歐姆定律計(jì)算出Rx的阻值,也可以將電路并聯(lián)(圖13),分別用電流表測R0和Rx的電流,利用歐姆定律計(jì)算出Rx的阻值.
答案 (1)圖11
(2)左 (3)4.8
(4)方法一:
方法二:
四、故障分析
說明:分析電路故障問題,可以觀察電流表和電壓表的示數(shù)情況.
在串聯(lián)電路中如果發(fā)生了斷路,電路中沒有電流,電流表的示數(shù)就為0,此時(shí)將電壓表接在完好的那部分電路兩端相當(dāng)于接在電源的同一極,則電壓表的示數(shù)為0,而將電壓表接在斷路的那部分電路的兩端相當(dāng)于接在電源的兩極,則電壓表有示數(shù),測的是電源電壓.
在串聯(lián)電路中如果是部分短路,電路中有電流,電流表的示數(shù)就不為0,發(fā)生短路的元件就相當(dāng)于一根電阻為0的導(dǎo)線,根據(jù)U=IR可知其兩端電壓為0,此時(shí)將電壓表接在短路的那部分電路兩端,則電壓表示數(shù)為0,而將電壓表接在完好的元件兩端,則有示數(shù).
例9 如圖14所示電路,開關(guān)閉合時(shí)觀察到:L1和L2兩燈均不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是( ).
A.L1斷路 B.L2斷路
C.電流表斷路 D.電流表短路
解析 圖中是兩個(gè)燈泡串聯(lián),因?yàn)殡娏鞅頍o示數(shù),可知電路中發(fā)生了斷路,再根據(jù)電壓表有示數(shù),可以確定是L1發(fā)生了斷路,選A.
答案 A
例10 小明同學(xué)按照圖15所示的電路“研究串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)”,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),燈L1亮,燈L2不亮,電流表和電壓表均有示數(shù).則故障的原因可能是( ).
A.L1斷路 B.L1短路
C.L2斷路 D.L2短路
解析 這是個(gè)串聯(lián)電路,因?yàn)殡娏鞅碛惺緮?shù)可以確定電路一定沒有斷路,燈不亮是因?yàn)槠浒l(fā)生了短路,推得L2發(fā)生了短路,選D.
答案 D
例11 如圖16,電源電壓不變,兩只電表均完好,開關(guān)S閉合后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),若電路中只有一個(gè)燈泡出現(xiàn)了故障,則可能是( ).
A.電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈光L1短路
B.電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L1斷路
C.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L2短路
D.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),燈泡L2斷路
解析 可以采用假設(shè)的方法分析答案的可能性.如果是電壓表有示數(shù),則電流表的示數(shù)為0,可知電路中發(fā)生了斷路,而電壓表有示數(shù),說明電壓表連接的兩點(diǎn)之間發(fā)生了斷路,即L1斷路;如果是電流表有示數(shù),則電路中不會是斷路,只能是部分短路,根據(jù)電壓表的示數(shù)為0,可知L1短路.
答案 B
例12 在如圖17所示的電路中,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S,電路正常工作,過了一會兒.燈L熄滅,兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表的示數(shù)變小,則下列判斷中正確的是( ).
A.燈L斷路 B.燈L短路
C.電阻R斷路 D.電阻R短路
解析 L與R串聯(lián),電流表測電流,電壓表測R的電壓.L熄滅有3種可能,分別是L斷路、R斷路、L短路.
(1)如果是L斷路,則電流表示數(shù)變小為0,電壓表示數(shù)也變小為0,不合題意,舍棄;
(2)如果是R斷路,則電流表示數(shù)變小為0,電壓表則測電源電壓,示數(shù)增大,符合題意,選項(xiàng)C正確;
(3)如果是L短路,那么電路中電阻減小,電流就增大,電流表示數(shù)變大,電路中只剩下R一個(gè)電阻,其兩端的電壓等于電源電壓,電壓表的示數(shù)增大,不符題意,舍棄.
答案 C
五、典型例題
例13 下列對如圖18所示電路的分析,錯(cuò)誤的是( ).
A.當(dāng)斷開S1、S2,閉合S3時(shí),R1與R2為串聯(lián)
B.當(dāng)斷開S3,閉合S1、S2時(shí),R1與R2為并聯(lián)
C.當(dāng)斷開S1,閉合S2、S3時(shí),R1與R2為串聯(lián)
D.只要同時(shí)閉合S1、S3,就會出現(xiàn)短路現(xiàn)象
解析 識別電路的連接方式,有下列幾種方法:
(1)定義法,此法使用于簡單的電路.
(2)電流法,就是沿著電流的方向看電路中的電流是不是始終是一條路徑,如果是則是串聯(lián),如果大于一條則是并聯(lián).此法是我們常用的方法.
(3)拆除法,就是拆除任何一個(gè)用電器,看其他的用電器有沒有電流,如果沒有則是串聯(lián),有則是并聯(lián).此法適用用暗箱電路.
(4)節(jié)點(diǎn)法,無論導(dǎo)線有多長,只要中間沒有電源或用電器,導(dǎo)線兩端點(diǎn)均可以看做為同一個(gè)點(diǎn).此法可以簡化導(dǎo)線較多,看起來比較繁瑣的電路.
本題比較適用的方法是電流法,沿著電流的方向,看電路的連接方式.當(dāng)斷開S1、S2,閉合S3時(shí),R1與R2為串聯(lián),則A選項(xiàng)正確;當(dāng)斷開S3,閉合S1、S2時(shí),R1與R2為并聯(lián),B選項(xiàng)正確;當(dāng)斷開S1,閉合S2、S3時(shí),電流在流過R1之后分成兩條路,一條路上是閉合的開關(guān)(相當(dāng)于一根導(dǎo)線),另一條路上是R2,則R2被短路,電路中只有一個(gè)電阻R1,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;如果同時(shí)閉合S1和S3,電流將從電流正極直接經(jīng)過S1和S3這條路回到電源的負(fù)極,造成全短路,這是決不允許的,D選項(xiàng)正確.
答案 C
例14 圖19中的電路圖和實(shí)物圖相對應(yīng)的是( ).
解析 沿著電流的方向,發(fā)現(xiàn)在電流流經(jīng)L1之前分路,一條支路上是L1,另一條之路上是S2和L2,然后電流匯合,再流經(jīng)S1回到電源的負(fù)極,折換成電路圖時(shí),L1在支路上,S2和L2在另一條支路上,S1在干路上.
答案 D
例15 從歐姆定律可以導(dǎo)出公式R
=■,下列說法中正確的是( ).
A.當(dāng)電壓U增大為原來的2倍時(shí),電阻R也增大為原來的2倍
B.當(dāng)電流I增大為原來的2倍時(shí),電阻R減小為原來的1/2
C.通過導(dǎo)體的電流若為零,電阻也為零
D.即使導(dǎo)體兩端的電壓為零,電阻也不為零
解析 導(dǎo)體電阻可由導(dǎo)體兩端的電壓值與流過導(dǎo)體的電流值的比值求得,但是導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與流過的電流和兩端的電壓無關(guān).
答案 D
例16 如圖20所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,閉合開關(guān)S,滑動變阻器R2的滑片P由b端移到a端的過程中,下列說法中正確的是( ).
A.電壓表和電流表的示數(shù)都變大
B.電壓表和電流表的示數(shù)都變小
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
解析 分析電路,R1和R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R1兩端的電壓,當(dāng)滑片有b端向a端移動時(shí),R2的阻值變小,電路中的總電阻變小,所以電流變大,則電流表示數(shù)變大,R1的阻值不變,電流變大,根據(jù)U=IR可知其兩端電壓是變大的,則電壓表示數(shù)也是變大的.
答案 A
例17 甲、乙兩只定值電阻,甲標(biāo)有“10Ω 1A”,乙標(biāo)有“15Ω 0.6A”,把它們串聯(lián)起來,電路中允許通過的最大電流為
A,兩端允許加上的最高電壓是 V.把它們并聯(lián)起來,電路中允許通過的最大電流為 A,兩端允許加上的最高電壓是 V.
解析 兩電阻串聯(lián),則兩電阻的電流相等,所以電流不能超過任一電阻的額定電流,可確定電流值為0.6A,由歐姆定律求出允許加的最大電壓.兩電阻并聯(lián),則兩電阻兩端的電壓相等,所加電壓不能超過任一電阻的額定電壓,則由歐姆定律求出兩電阻的電壓,即可知允許加上的最高電壓;由最高電壓可求得電路中允許通過的最大電流.
具體計(jì)算過程:
(1)串聯(lián):
先確定I=0.6A;
由歐姆定律得:
U總=IR總=(10Ω+15Ω)×0.6A=15V.
(2)并聯(lián):
由歐姆定律得:
U甲=I甲R甲=10Ω×1A=10V;
U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V.
故電路兩端所加電壓U最大不得超過9V.
此時(shí)通過甲的電流
I1=■=■=0.9A;
通過乙的電流I2=■=■=0.6A.
所以電流中允許通過的最大電流
I=I1+I2=0.9A+0.6A=1.5A.
答案 0.6 15 1.5 9
六、仿真測試
1.LED燈是種新型的高效節(jié)能光源,它的核心元件是發(fā)光二極管.二極管由下列哪種材料制成( ).
A.陶瓷材料 B.金屬材料
C.半導(dǎo)體材料 D.超導(dǎo)材料
2.下列關(guān)于導(dǎo)體的說法中,正確的是( ).
A.一根金屬絲被均勻拉長后,它的電阻將變大
B.導(dǎo)體中沒有電流通過時(shí),導(dǎo)體就沒有電阻
C.保險(xiǎn)絲都是用半導(dǎo)體材料制成的
D.粗導(dǎo)線的電阻一定比細(xì)導(dǎo)線的電阻大
3.為了比較電阻R1和R2的大小,4位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了圖1所示的電路,其中不可行的是( ).
4.小剛同學(xué)用圖2所示的電路研究電流跟電阻的關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間電阻由8Ω更換為6Ω后,他下一步的操作是( ).
A.記錄電流表和電壓表的示數(shù)
B.將變阻器滑片向左移動
C.將變阻器滑片向右移動
D.增加電池?cái)?shù)
5.如圖3所示電路,電源電壓不變,滑動變阻器上標(biāo)有“2A 20Ω”字樣.以下四個(gè)圖像中,能正確表示當(dāng)開關(guān)S閉合后,通過小燈泡L的電流I與滑動變阻器連入電路的電阻R的關(guān)系的是( ).
6.如圖4所示的電路,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合,電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)12V;斷開電路后,將電壓表、電流表的位置互換,S1斷開、S2閉合,電流表的0.3A.則( ).
A.R1=16Ω B.R1=40Ω
C.R2=16Ω D.R2=24Ω
7.一節(jié)干電池的電壓為 V.家庭電路中,電冰箱與電視機(jī)是 的(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),家中電燈工作時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為光能.
8.大量實(shí)驗(yàn)證明:人體安全電壓不能高于36V,當(dāng)通過人體的電流接近30mA時(shí)就會有生命危險(xiǎn).據(jù)此可以推斷,人體是
(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”),人體電阻約
Ω.
9.圖5中,電阻箱的讀數(shù)是 Ω.
10.如圖6所示,虛線框內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω的電阻,小明同學(xué)想了解其連接方式,于是用3V的電源、電流表和開關(guān)進(jìn)行了檢測,閉合開關(guān)后,測得電流表的讀數(shù)為0.2A.則這兩個(gè)電阻的連接方式是 ,若要增大電流表的讀數(shù),可以采取的措施有 .
11.如圖7所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,滑動變阻器的滑動片P向右移動時(shí):電壓表示數(shù) ,電流表A1示數(shù) ,電流表A2示數(shù) .(選填“變大”“變小”或“不變”)
12.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系.
【提出問題】通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系?
【猜想】①導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比.
②導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的平方成正比.
③導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
【實(shí)驗(yàn)器材】電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一只,開關(guān)一個(gè),3個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),2只滑動變阻器(20Ω 2A、50Ω 1A),導(dǎo)線若干.
【實(shí)驗(yàn)過程】
(1)小明按圖8正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表指針超過量程.小明操作中的錯(cuò)誤是
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(2)小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),通過改變定值電阻R兩端的電壓,測得電流、電壓的值如表一.分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論
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表一
(3)小紅在探究猜想③時(shí),先將5Ω的電阻連入電路中,閉合開關(guān),移動滑片,使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5V,并記下電流值;再分別改接10Ω、15Ω的電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).分析數(shù)據(jù)得出,猜想③是正確的.實(shí)驗(yàn)中,小紅多次移動變阻器滑片的目的是
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表二
(4)小華在探究猜想③時(shí),重新設(shè)計(jì)了電路,保持電壓表的示數(shù)為3V,得到了與表二相同的數(shù)據(jù),也完成了實(shí)驗(yàn)探究.小華與小紅的實(shí)驗(yàn)相比不同之處是:
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(5)小紅實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的變阻器規(guī)格是
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13.小華想利用電流表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的電阻值.他選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電流表,并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路,如圖9所示.
(1)請你添加兩根導(dǎo)線幫助小華完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.
(2)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為I1,當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí),電流表的示數(shù)為I2,請用I1、I2和R0表示Rx . Rx= .
14.小華同學(xué)用下列器材做“測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn),已知小燈泡的額定電壓為2V.
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖10甲中完成該實(shí)驗(yàn)的電路連接.
(2)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器滑片P置于 端.
(3)開關(guān)閉合后,小華發(fā)現(xiàn),無論怎樣移動滑片P,燈泡總是不亮且電壓表、電流表均無示數(shù).如果電路中只有一處故障,則不可能是 造成的.(答一種情況即可)
(4)故障排除后,小華將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上描點(diǎn)連線成如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的電阻為 Ω.
15.如圖11所示電路,電源電壓為12V,R1=10Ω,滑動變阻器最大阻值為100Ω,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,為了不燒壞電表,變阻器阻值變化范圍為多大?
16.如圖12所示的電路,電源電壓6V且保持不變,燈L1的電阻為15Ω.
(1)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1A,求燈L2的電阻;
(2)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,求燈L3的電阻.
仿真測試參考答案
1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.C
7.1.5 并聯(lián) 電 8.導(dǎo)體 1200
9.4635 10.串聯(lián) 將兩個(gè)電阻并聯(lián)
11.不變 變大 變大
12.(1)沒將滑片移到阻值最大的一端
(2)導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比.
(3)調(diào)節(jié)電阻兩端電壓使其保持為1.5V不變.
(4)小華是將電壓表并在了滑動變阻器兩端,而小紅是并在電阻兩端.
(5)50Ω 1A
13.(1)如圖
(2)Rx=■R0
14.(1)如圖
(2)A (3)燈斷路或燈短路 (4)4