歐姆定律方法范文

時間:2023-07-12 17:41:30

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歐姆定律方法

篇1

(1)能根據(jù)實驗探究得到的電流、電壓、電阻的關(guān)系得出歐姆定律。

(2)理解歐姆定律,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算。

(3)能根據(jù)串聯(lián)電路中電壓及電流的規(guī)律,利用歐姆定律得到串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律。

2、過程和方法

(1)通過根據(jù)實驗探究得到歐姆定律,培養(yǎng)學(xué)生的分析和概括能力。

(2)通過利用歐姆定律的計算,學(xué)會解電學(xué)計算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。

(3)通過歐姆定律的應(yīng)用,使學(xué)生學(xué)會由舊知識向新問題的轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決問題的能力。

3、情感、態(tài)度與價值觀

通過了解科學(xué)家發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)家探求真理的偉大精神和科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的積極性和勇于為科學(xué)獻(xiàn)身的熱情。

4、教學(xué)重點:歐姆定律及其應(yīng)用。

教學(xué)難點:正確理解歐姆定律。

5、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)電定律的測定》論文提出的。

篇2

【關(guān)鍵詞】物理;歐姆定律;問題;解題思路

歐姆定律是高中物理電學(xué)部分的核心內(nèi)容,也是高考的重難點內(nèi)容,同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績,因此要多用時間將這塊知識進(jìn)行鞏固,以取得更高的分?jǐn)?shù)。

1在歐姆定律的學(xué)習(xí)中常遇到的問題

1.1歐姆定律的使用范圍問題

在電路的實驗過程中,我會出現(xiàn)忽略導(dǎo)線,電子元件與電源自身的電阻,將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導(dǎo)電金屬和導(dǎo)電液體,對于氣體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應(yīng)是線性元件,但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問題,向老師進(jìn)行了請教并查閱了相關(guān)資料,許多資料上說歐姆定律的應(yīng)用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件,但對于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受,有牽強(qiáng)之意,即個人理解為既然各個狀態(tài)下都是適合的,那就是適合整個過程。

1.2線性元件的存在問題

通過物理學(xué)習(xí)我們會發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導(dǎo)致導(dǎo)體的電阻實際上不可能是穩(wěn)定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中,當(dāng)通電導(dǎo)體的電阻隨工作條件變化很小時,可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。

1.3電流,電壓與電阻使用的問題

電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念,也是我最容易混淆的內(nèi)容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測量儀器,另外,歐姆定律只是用來研究電路內(nèi)部系統(tǒng),不包括電源內(nèi)部的電阻、電流等,在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,電流表、電壓表、導(dǎo)線等電子元器件的影響常常是不考慮在內(nèi)的,而對于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個物理量,則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中,且是同一時刻的數(shù)值。

2歐姆定律學(xué)習(xí)中需要掌握的內(nèi)容

本人在基于電學(xué)的基礎(chǔ)之上,通過對歐姆定律的解題方式進(jìn)行分析,個人認(rèn)為我們需掌握以下內(nèi)容:了解產(chǎn)生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進(jìn)行相關(guān)的計算;熟練掌握歐姆定律的表達(dá)式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關(guān)的電路問題;知道什么是導(dǎo)體的伏安特性,什么是線性元件與非線性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題;需要進(jìn)行實驗、設(shè)計實驗,能根據(jù)實驗分析、計算、統(tǒng)計物理規(guī)律,并能運用公式法和圖像法相結(jié)合的方法解決問題。

3歐姆定律的解題思路及技巧

3.1加深對歐姆定律內(nèi)容的理解

在歐姆定律例題分析中,我們比較常見的問題是多個變量的問題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學(xué)習(xí)難度較大,但我通過相關(guān)教學(xué)短片的學(xué)習(xí),將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”的方式,明白了電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導(dǎo)體的材料、長度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關(guān),并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習(xí)題,解決步驟都是不相同的,雖同一問題會有不同的解題方法,但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學(xué)有關(guān)的知識,我一般會利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計算問題。例如:某人做驗時把兩盞電燈串聯(lián)起來,燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數(shù)為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關(guān)建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結(jié)論。

3.2利用電路圖進(jìn)行進(jìn)行計算

在解有關(guān)歐姆定律的題時,以前直接把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達(dá)式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進(jìn)行計算,并把同一導(dǎo)體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計算,因此經(jīng)常混淆,不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議,在解題前我都會先根據(jù)題意畫出電路圖,并在圖上標(biāo)明已知量、數(shù)值和未知量的符號,明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián),以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進(jìn)行解題。同時,我還會注意開關(guān)通斷引起電路結(jié)構(gòu)的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo),其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。

3.3利用電阻進(jìn)行知識拓展

本著從易到難的原則,我們可從一個電阻的問題進(jìn)行計算,再擴(kuò)展到兩個電阻、三個電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及方法。比如遇到當(dāng)定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少的問題時,我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當(dāng)難度增加由一個電阻變?yōu)閮蓚€電阻時,定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數(shù)為ΔI,在這樣的問題上可將變化的問題轉(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值,就可簡化許多變量問題的計算。當(dāng)變量變?yōu)槿齻€電阻時難度會進(jìn)一步的增大,我起初認(rèn)為這是一項不可能完成的任務(wù),所以放棄了這類題,而在經(jīng)過詢問成績優(yōu)秀的同學(xué)時,才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻,通過電壓表與電流表的位置將電阻進(jìn)行合并,以此簡化題目。

4總結(jié)

簡言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學(xué)定律之一,是電學(xué)內(nèi)容的重要知識,也是我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識。當(dāng)然,對于歐姆定律的學(xué)習(xí)與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學(xué)習(xí)中,我們要立足于自身實際學(xué)習(xí)情況來進(jìn)行方法的選取,突破重難點知識,以找到更好的解題思路。

參考文獻(xiàn):

[1]高飛.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用技巧[J].才智,2009(27)

篇3

一、重視實驗探究過程,發(fā)現(xiàn)新問題

歐姆定律的探究過程把科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致,從最初了解基本電路中電流、電壓和導(dǎo)體電阻的定性關(guān)系,從而提出“導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻是怎樣影響導(dǎo)體中電流大小的,電流與電壓和電阻究竟存在什么關(guān)系”的問題,到最后處理實驗數(shù)據(jù)和討論交流,得出電流、電壓和導(dǎo)體電阻的定量關(guān)系,即歐姆定律,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R.探究的過程還是一個發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程,使同學(xué)們加深了對歐姆定律的理解.

例1某同學(xué)按如圖1所示的電路,研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻間的關(guān)系,若保持電源電壓的大小和電阻箱R1的阻值不變,移動滑動變阻器R2的金屬滑片P,可測得不同的電流、電壓值,如表1;然后,他又改變電阻箱R1的阻值,測得相應(yīng)的電流值,如表2.請回答:

(1)分析表1中數(shù)據(jù)可知:_____________________________;

(2)分析表2中數(shù)據(jù)可知:電流與電阻_____.(填“成”或“不成”)反比,這與歐姆定律_______(填“相符”或“不符”),其原因是________.

解析這是一個典型的歐姆定律實驗探究題,重點考查的是歐姆定律的結(jié)論.一個要注意的細(xì)節(jié)問題是,歐姆定律的整個探究過程運用了控制變量的思想.因此,在處理實驗數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論時,一定要體現(xiàn)這種思想.所以分析表1中數(shù)據(jù)可知:在電阻不變條件下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比(因為導(dǎo)體兩端的電壓成倍增加時,流過導(dǎo)體的電流也隨著成倍增加).但分析表2中數(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn),電流和導(dǎo)體電阻的乘積不是一個定值,即電流與導(dǎo)體的電阻不成反比,這個結(jié)論顯然不符合歐姆定律.那么,為什么得不出正確結(jié)論呢?這是我們在探究過程中經(jīng)常碰到的一個問題,這個問題的解決,本身與這個實驗的設(shè)計思想連接在一起,因為在探究電流與電阻關(guān)系時,應(yīng)保持電壓不變.因此當(dāng)電阻箱R1的阻值改變時,一定要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,使R1兩端的電壓保持不變,再讀出相應(yīng)的電流值,然后分析數(shù)據(jù).那么,當(dāng)R1的阻值成倍增加時,如何調(diào)節(jié)滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢?如上圖,應(yīng)將滑片P向右調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢?,想想看,為什么呢?/p>

二、創(chuàng)設(shè)新情景,解決新問題

近年來,從中考試題來看,在歐姆定律實驗題方面,不僅僅考查了歐姆定律的實驗探究過程和伏安法測電阻,也出現(xiàn)了一些創(chuàng)設(shè)新情景,運用歐姆定律去解決一些新問題的實驗題.這類試題的解答一定要抓住“歐姆定律是電路中的交通規(guī)則”這一點,運用公式I=U/R和電路的特點來解答.

例2“曹沖稱象”的故事流傳至今,最為人稱道的是曹沖采用的方法,他把船上的大象換成石頭,而其他條件保持不變,使兩次的效果(船體浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請嘗試?yán)谩暗刃娲ā苯鉀Q下面的問題.

【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值

【探究器材】待測電阻Rx、一個標(biāo)準(zhǔn)的電阻箱(元件符號_______),一個單刀雙擲開關(guān)、干電池、導(dǎo)線和一個刻度不準(zhǔn)確但靈敏度良好的電流表(電流表量程足夠大).

【設(shè)計實驗和進(jìn)行實驗】

(1)在右邊的方框內(nèi)畫出你設(shè)計的實驗電路圖;

(2)將下面的實驗步驟補(bǔ)充完整,并用字母表示需要測出的物理量.

第一步:開關(guān)斷開,并按設(shè)計的電路圖連接電路;

第二步:____________________________;

第三步:____________________________.

(3)寫出Rx的表達(dá)式:Rx=____________.

解析這是測未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實驗題對同學(xué)們的要求比較高,它創(chuàng)設(shè)了一個新的情景(“曹沖稱象”),讓你從這個新情景中受到啟發(fā),來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現(xiàn),而是要求同學(xué)們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關(guān)系,即電壓一定時,電流相等,則電阻相等.因此,我們可以按圖3的實驗電路來完成待測電阻Rx的粗略測量.連接好電路后,將開關(guān)S與a相接,使電流表的示數(shù)指示在某一刻度(因為電流表的刻度不準(zhǔn)確,因此不能準(zhǔn)確讀數(shù));接著將開關(guān)S與b相接,這個時候需要調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)指示在同一刻度處,讀出電阻箱上電阻值為R,這一步充分利用了歐姆定律的結(jié)論,當(dāng)電壓相等時,電流相同,則電阻相等.即Rx=R.

同學(xué)們想想看,本題為什么說只是粗略測量呢?S接a和接b的順序能顛倒嗎?如果電流表的刻度準(zhǔn)確且靈敏度良好,那么可不可以較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量呢?(這個時候,我們可以直接根據(jù)歐姆定律來解決這個問題,即分別讀出S接a和b時,電流表的示數(shù)為I1和I2,則通過計算我們可以得到待測電阻Rx=RI2/I1,且這個時候與S先接a還是先接b沒有關(guān)系.)

三、尋找實驗規(guī)律,滲透數(shù)理思想

歐姆定律的實驗探究過程本身就體現(xiàn)了一種數(shù)理思想,要求從定性的結(jié)論,運用數(shù)學(xué)方法得出定量的關(guān)系式.因此,在以后的中考命題上,這種思想的體現(xiàn)可能是命題者關(guān)注的一個焦點.

例4某同學(xué)想探究導(dǎo)電溶液的電阻是否與金屬一樣,也與長度和橫截面積有關(guān).于是他設(shè)計了實驗方案:首先他找來幾根粗細(xì)不同的乳膠管,按要求剪下長短不同的幾段.并在其中灌滿質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱.將鹽水柱分別接入電路中的A、B之間.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,讀出電流表和電壓表的示數(shù),并記錄在表格中,如下表:

根據(jù)實驗數(shù)據(jù),請解答下列問題.

(1)通過對實驗序號_______或_______的數(shù)據(jù)處理,我們可以看出導(dǎo)電溶液的電阻與金屬一樣,電阻的大小與導(dǎo)電溶液柱的橫截面積成_______.(填“正比”或“反比”)

(2)通過對實驗序號1、4的數(shù)據(jù)處理,我們可以看出導(dǎo)電溶液的電阻與金屬一樣,電阻的大小與導(dǎo)電溶液柱的長度成_______.(填“正比”、“反比”)

(3)請?zhí)顚懕砀裰形从涗浀膬蓚€數(shù)據(jù).

(4)對于實驗序號6,開關(guān)閉合,若保持滑動變阻器滑片P不動,將乳膠管拉長,則電流表的示數(shù)將_______;電壓表示數(shù)將_______.(填“變大”、“變小”或“不變”)

解析這是典型運用自己探究得到的結(jié)論解答相關(guān)問題的一類題型,要求同學(xué)們對整個知識點有一定的駕御能力.實驗中測得的是電流和電壓,而問題是與電阻有關(guān),因此我們先應(yīng)運用歐姆定律求出相應(yīng)的電阻值,再進(jìn)行分析(這是試題的一種創(chuàng)新).

我們對1、3、4、5組數(shù)據(jù)的處理得出R1=3Ω,R3=1.5Ω,R4=6Ω,R5=4Ω.運用控制變量的思想,由實驗1和3,或4和5,很容易得出導(dǎo)電溶液的電阻與導(dǎo)電溶液柱的橫截面積成反比;由實驗1和4可以看出,導(dǎo)電溶液的電阻與導(dǎo)電溶液柱的長度成正比.

篇4

第一種,學(xué)生觀看視頻

這種教學(xué)法是教師將歐姆定律的探究過程在課前以邊講邊操作的方式制作成錄像,然后在上課時直接播放給學(xué)生看.教師在上課時不需要做任何講解,一直等到實驗數(shù)據(jù)分析、歸納得出歐姆定律以后再進(jìn)行課堂訓(xùn)練,以幫助學(xué)生理解歐姆定律的意義,學(xué)會用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算.

第二種,學(xué)生瀏覽課件

這種方法是教師將教學(xué)內(nèi)容制作成幻燈片,如實驗題目、實驗方法、實驗電路圖、電路連接注意點、用實物連接電路、通過滑動變阻器的調(diào)節(jié)對電壓與電阻進(jìn)行控制、實驗數(shù)據(jù)表格及數(shù)據(jù)閱讀分析、歐姆定律的文字描述、公式、單位等等.在課堂上,教師邊講解邊放幻燈片,學(xué)生則合著老師的講解進(jìn)行觀察、思考、分析、歸納與記憶.在歐姆定律得出以后,同樣進(jìn)行課堂訓(xùn)練,以鞏固知識,加深理解.

第三種,學(xué)生實驗探究

這種方法是教師上課時先通過演示實驗啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想與假設(shè),然后再引導(dǎo)學(xué)生思考實驗研究方法,幫助學(xué)生討論、設(shè)計與制訂實驗計劃、分組進(jìn)行實驗探究,記錄、分析、歸納實驗結(jié)論,再在此基礎(chǔ)上對實驗誤差進(jìn)行評估與交流等等.具體過程如下:

第一步,教師在演示電路板上用導(dǎo)線將干電池組、開關(guān)、小燈泡連接成一簡單的電路,閉合開關(guān)小燈泡發(fā)光后,啟發(fā)學(xué)生思考討論,要想改變小燈泡的亮度可怎么做?有幾種方法?當(dāng)學(xué)生討論回答出改變電池節(jié)數(shù)和用滑動變阻器串聯(lián)移動滑片兩種方法時,再引導(dǎo)學(xué)生明確燈泡亮度的變化是由于燈泡電壓的變化使得通過燈泡的電流發(fā)生了變化,從而啟發(fā)學(xué)生提出通過燈泡的電流與電壓有關(guān)的猜想與假設(shè).

第二步,移去變阻器,在上述簡單電路中并聯(lián)接入另一只不同規(guī)格的燈泡,閉合開關(guān),引導(dǎo)學(xué)生觀察兩燈泡亮度的不同,思考討論燈泡并聯(lián)電壓相同,兩燈泡電阻的不同使得通過燈泡的電流不同,從而引起燈泡亮度不同,在此基礎(chǔ)上啟發(fā)學(xué)生提出通過燈泡的電流與電阻有關(guān)的猜想與假設(shè).

第三步,當(dāng)學(xué)生得出電流與電壓和電阻有關(guān)的猜想后,教師引導(dǎo)學(xué)生討論實驗探究方法、規(guī)劃實驗方案、設(shè)計實驗電路圖、畫出實驗記錄表格.

第四步,分組進(jìn)行探究與實驗、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析討論與歸納實驗結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生在坐標(biāo)紙上將研究電流與電壓關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)用描點的方法作圖,驗證電流與電壓的正比關(guān)系.

第五步,在實驗結(jié)論得出后,介紹歐姆定律及其公式表達(dá)形式,討論各物理量單位的使用,對各小組實驗進(jìn)行評估,分析誤差和錯誤產(chǎn)生的原因.

第六步,討論歐姆定律變換公式及其物理意義,利用歐姆定律及變換公式進(jìn)行簡單的計算.

以上三種教學(xué)方案中,第一種方案是老師在課前要進(jìn)行實驗操作錄像并作配音講解;第二種方案是老師只要從網(wǎng)上下載課件并稍作修改即可;第三種方案是老師在課前要準(zhǔn)備演示及分組實驗器材.第一種和第二種教學(xué)方案中,學(xué)生在課堂上主要是在老師放錄像和課件時認(rèn)真地聽講、觀察、思考和記憶,這是一種接受式學(xué)習(xí)方式.而第三種教學(xué)方案中,學(xué)生在老師的引導(dǎo)下自主發(fā)現(xiàn)并提出問題、進(jìn)行猜想與假設(shè),自行制訂實驗規(guī)劃、設(shè)計實驗電路圖,小組合作實驗探究,師生共同討論、歸納建構(gòu)物理知識,這是一種以生為本的體驗式的學(xué)習(xí)方式.前兩種與后一種在落實課程目標(biāo)和促進(jìn)學(xué)生發(fā)展等方面有著明顯的差別.我們可以從《歐姆定律》這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分析:

教育部2011年新版義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)將歐姆定律的實驗探究由原來的教師演示實驗改成了學(xué)生必做的實驗.根據(jù)新課標(biāo),《歐姆定律》一課的教學(xué)目標(biāo)大致有以下幾個方面:

1.知識與技能目標(biāo):

(1)理解歐姆定律及其變換公式的物理意義,能初步運用歐姆定律計算有關(guān)問題.

(2)學(xué)會同時使用電流表和電壓表測量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流.

(3) 進(jìn)一步體會用圖像法研究物理問題的優(yōu)越性.

2.過程與方法目標(biāo)

(1)通過實驗探究電流、電壓、電阻的關(guān)系,會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓.

(2) 提高學(xué)生依據(jù)實驗事實,分析、探索、歸納問題的能力,知道通過實驗總結(jié)物理規(guī)律的研究方法.

3. 情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)

介紹歐姆的故事,增進(jìn)學(xué)生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情.重視學(xué)生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識,注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成.

教師如果采用前兩種多媒體教學(xué)方案替代第三種學(xué)生實驗探究教學(xué)方案,就會改變多媒體教學(xué)輔地位,違背教學(xué)規(guī)律,弱化教學(xué)效果.

首先,不恰當(dāng)?shù)厥褂枚嗝襟w教學(xué)手段,會抑制學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,難以調(diào)動學(xué)生主體的積極性,從而影響教學(xué)效果.

夸美紐斯說過:“興趣是創(chuàng)造一個樂觀與光明的教學(xué)環(huán)境的主要途徑之一.”興趣作為誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的重要因素,在物理教學(xué)中主要是靠教師引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象、動手做各種實驗來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的.雖然第一、第二種教學(xué)方案中的光、聲、像等信息作用于學(xué)生感官,以直覺形象也能激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,但由于是人為的錄制、合成的,學(xué)生沒有身臨其境、親自動手,就很難體會到電壓、電阻對電流的影響.即使通過多媒體教學(xué)展示了實驗過程,一部分學(xué)生會認(rèn)為這是由老師設(shè)計制作好的,缺乏可信性.因此,當(dāng)老師向?qū)W生介紹歐姆的故事時,學(xué)生就難以體會到科學(xué)家探索知識的艱苦與辛勞、成功與快樂,學(xué)生的科學(xué)世界觀就難以形成.

我們都有這樣的體會:電腦電視上歌舞銀屏再精彩,也還抵不住到劇院看現(xiàn)場演出,哪怕是一般的演出也會讓人感到很興奮.這是什么原因?這就是人們普遍具有的一種強(qiáng)烈的“參與”意識.卡拉OK的流行不就是人們這種參與意識的外在體現(xiàn)嗎?因此用錄像投影來代替做實驗,往往會抑制學(xué)生具有的人類天性――“參與”意識,甚至?xí)寣W(xué)生對科學(xué)知識的形成產(chǎn)生懷疑,學(xué)習(xí)興趣就此會大打折扣,主體的積極性很難被調(diào)動起來,從而影響教學(xué)效果.

其次,不恰當(dāng)?shù)剡\用多媒體教學(xué)手段取代相關(guān)的實驗,會違背學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.

物理學(xué)家牛頓認(rèn)為:“科學(xué)研究離不開實驗,應(yīng)在實驗的基礎(chǔ)上,運用歸納的方法總結(jié)規(guī)律,進(jìn)而建立起理論.”這也是哲學(xué)中由實踐到理論、由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識過渡的普遍規(guī)律.現(xiàn)行中學(xué)物理教材也正是遵循這一規(guī)律而編寫的.然而在教學(xué)中,如果違背學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,不恰當(dāng)?shù)赜枚嗝襟w教學(xué)手段去取代實驗,必然會導(dǎo)致事與愿違的結(jié)果.實踐證明:實驗是學(xué)生認(rèn)識過程的起點,通過實驗有助于學(xué)生將感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的高度,同時還可以使學(xué)生在反復(fù)的實踐中加深對所學(xué)知識的理解.第一、第二種教學(xué)方案雖然通過多媒體教學(xué)方式也能反映實驗過程,但這個過程不是學(xué)生自己動手做的,缺乏實踐體驗,因此就沒有感性認(rèn)識,電流與電壓、電阻之間關(guān)系的結(jié)論就不能由學(xué)生自主建構(gòu).

再次,以多媒體教學(xué)手段取代物理實驗,會影響學(xué)生實驗技能和各種能力的發(fā)展,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng).

篇5

關(guān)鍵詞:歐姆定律;電流;電壓;電阻

中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)02-0086

實驗是從感性到理性認(rèn)識的過程,是從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜的思維形成過程,符合學(xué)生的身心特點和認(rèn)識過程。因此,實驗既是學(xué)習(xí)物理的重要基礎(chǔ),又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段。利用實驗可以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力,通過對實驗原理的理解、觀看或親自動手進(jìn)行操作、信息(現(xiàn)象或數(shù)據(jù))的獲取、分析綜合等過程,可以培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。

歐姆定律是初中物理電學(xué)的重要定律之一,它把電流、電壓和電阻三者融為一體,它在電學(xué)中起到橋梁和紐帶的作用,同時歐姆定律的探究能力培養(yǎng)、考查學(xué)生的綜合能力,所以對歐姆定律的探究也是中考中的高頻考點。

例:某實驗小組的同學(xué)探究電流與電壓的關(guān)系時,用到如下器材:電源為2節(jié)干電池,電流表、電壓表各1只,定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑動變阻器1只(標(biāo)有“10Ω,2A)字樣,開關(guān)1個,導(dǎo)線若干(如圖1所示);設(shè)計的電路如圖2所示,

(1)在這個實驗中,電壓表應(yīng)選用的量程為 ,電流表應(yīng)選用的量程為 。

(2)這個實驗的探究方法是 ,其中被控制的變量是 ,下面是他們獲取的幾組實驗數(shù)據(jù)。

(3)實驗中他們選用的定值電阻為 Ω。

(4)請在圖3的坐標(biāo)系上畫出電流隨電壓變化的圖象。

(5)請根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖1中的元件連成電路.要求:滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的示數(shù)變大。

(6)分析表中的數(shù)據(jù)或圖象,可得到的初步結(jié)論是:

解析:(1)根據(jù)題目中給定的條件可知:電路中的電源為2節(jié)干電池,所以最大電壓為3V,因此電壓應(yīng)選量程為0~3V(或3V);當(dāng)滑動變阻器的滑片在最左端時,電路中的電阻最小,由歐姆定律得電路中的最大電流:I最大=■=■=0.6A,所以電流表應(yīng)選量程為0~0.6A(或0.6A)。

(2)由于電路中的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),也和這段導(dǎo)體的電阻有關(guān),所以要探究電流與電壓、電阻三者關(guān)系時應(yīng)采用的探究方法是控制變量法。這個實驗是探究電流與電壓的關(guān)系,所以應(yīng)控制的變量是電阻。

(3)在這個實驗中所給的定值電阻有三個,那究竟用的那個電阻呢?這就要根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),通過計算來確定。I=■,R=■=5Ω。所以他們選擇的定值電阻應(yīng)該為5Ω。

(4)根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系上將對應(yīng)的電流值、電壓值進(jìn)行描點,再用筆畫線將這些點連接起來,便畫出了電流隨電壓變化的圖象,如圖答案⑷所示。

特別注意:在I-U圖象中,當(dāng)電壓為0時,電流也為0,所以坐標(biāo)原點為0。但根據(jù)電流、電壓值所描繪的線表示電阻,而電阻是導(dǎo)體的一種屬性,它的大小由導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度決定,而與電流、電壓無關(guān),所以這條線不能以過坐標(biāo)原點,如果經(jīng)過坐標(biāo)原點,那就會得出電壓為0,電流為0時,電阻也為0的這種錯誤結(jié)論。

(5)電流表要串聯(lián)在電路中,電壓表要并聯(lián)在被測電阻兩端,又因為滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的示數(shù)變大,即說明當(dāng)滑片向左移動時,電路中的電阻減小。所以滑動變阻器電阻絲上的兩個接線柱應(yīng)接左端那個(無論金屬桿上的兩個接線柱接哪個),金屬桿上的兩個接線柱可任意接,如圖答案⑸所示。

(6)不論是從表中的數(shù)據(jù)還是從圖象分析都可以得出結(jié)論:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體端的電壓成正比。

答案:(1)0~3V(或3V),0~0.6A(或0.6A)。(2)控制變量法,電阻。(3)5Ω。(4)如圖答案(4)所示。(5)如圖答案⑸、⑹在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體端的電壓成正比。

點評:本題從器材的選擇、元件的使用方法、電路的連接、滑動變阻器的使用方法、數(shù)據(jù)的分析與處理、作I-U圖象及分析歸納得出科學(xué)合理的實驗結(jié)論等進(jìn)行了一系列的考查。這是一道歐姆定律探究題最全面的題,難度較大,綜合性也很強(qiáng)的實驗題目,考查了學(xué)生的實驗技能,很好地體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)理念。

篇6

關(guān)鍵詞:電動勢;內(nèi)阻;方法;誤差

中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)10-266-02

測量電源電動勢和內(nèi)阻是電學(xué)部分一個很重要的實驗,也是高考命題的熱點,對于該實驗的測量方法,在參考各類考題的基礎(chǔ)上,歸納整理了幾種常見類型。

一、用一只電壓表和電流表測量

電路如圖1-1所示,設(shè)被測電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,滑動滑動變阻器,得到不同阻值時對應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)分別為I1、U1和I2、U2,由閉合電路歐姆定律可得

解得

誤差:由于電壓表要分流,測量值小于真實值E測< E真、r測< r真。減小誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較大的電壓表。

圖像法處理

①將 轉(zhuǎn)化為 ,作出U-I圖像,

如圖1-2所示,此圖像:

縱軸截距=E

直線斜率=r

②將 轉(zhuǎn)化為 ,作出I-U圖像,

如圖1-3所示,此圖像:

橫軸截距=E

直線斜率的倒數(shù)=r

二、用兩只電流表測量

電路如圖2-1所示,利用已知內(nèi)阻的電流表來獲得路端電壓。設(shè)被測電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電流表A1內(nèi)阻為R。

當(dāng)s1閉合s2斷開時,A1示數(shù)為I,由閉合電路歐姆定律可得

當(dāng)s1、s2都閉合時,A1示數(shù)為I1,A2示數(shù)為I2,由閉合電路歐姆定律可得

解得

此方法無系統(tǒng)誤差。

三、用兩只電壓表測量

電路如圖3-1所示,利用已知內(nèi)阻的電壓表來獲得電路電流。設(shè)被測電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電流表V1內(nèi)阻為R。

當(dāng)s1閉合s2斷開時,V1示數(shù)為U1,V2示數(shù)為U2,由閉合電路歐姆定律可得

當(dāng)s1、s2都閉合時,V1示數(shù)為U,由閉合電路歐姆定律可得

解得

此方法無系統(tǒng)誤差。

四、用一只電流表和電阻箱測量

電路如圖4-1所示,設(shè)被測電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電流表A內(nèi)阻為RA。改變電阻箱的阻值,當(dāng)電阻箱的阻值為R1時,電流表示數(shù)為I1,當(dāng)電阻箱的阻值為R2時,電流表示數(shù)為I2,由閉合電路歐姆定律可得

解得

E=

r=

由上式可知電流表對電源電動勢無影響,對內(nèi)阻有影響。若忽略電流表內(nèi)阻時,則有

E= r=

此種方法使得E測= E真、r測> r真。減小誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較小的電流表。

圖像法處理

①將 轉(zhuǎn)化為 ,作出R- 圖像,如圖4-2所示,此圖像:

直線斜率=E

縱軸截距- RA=r

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

若忽略電流表內(nèi)阻時,則有 ,作出R- 圖像,

如圖4-3所示,此圖像:

直線斜率=E

縱軸截距=r

②將 轉(zhuǎn)化為 ,作出 -R圖像,

如圖4-4所示,此圖像:

直線斜率的倒數(shù)= E

縱軸截距=

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

若忽略電流表內(nèi)阻時,則有 ,作出 -R圖像,

如圖4-5所示,此圖像:

直線斜率的倒數(shù)=電動勢E

縱軸截距=

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

五、用一只電壓表和電阻箱測量

電路如圖5-1所示,設(shè)被測電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電壓表V內(nèi)阻為RV。改變電阻箱的阻值,當(dāng)電阻箱的阻值為R1時,電流表示數(shù)為U1,當(dāng)電阻箱的阻值為R2時,電流表示數(shù)為U2,由閉合電路歐姆定律可得

解得

由上式可看出電壓表內(nèi)阻對電源電動勢和內(nèi)阻都有影響。若電壓表內(nèi)阻無窮大,則有

此種方法使得E測<E真、r測< r真。減小誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較大的電壓表。

圖像法處理

①將 轉(zhuǎn)化為 ,

作出 - 圖像,如圖5-2所示,此圖像:

直線斜率=縱軸截距=

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

若電壓表內(nèi)阻無窮大,則有 ,作出 - 圖像,如圖5-3所示,此圖像:

直線斜率=

縱軸截距=

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

②將 轉(zhuǎn)化為 ,

作出 - 圖像,如圖5-4所示,此圖像:

直線斜率=

縱軸截距=

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

若電壓表內(nèi)阻無窮大,則有 ,

作出 - 圖像,如圖5-5所示,此圖像:

直線斜率=

縱軸截距=

計算出電動勢E和內(nèi)阻r。

篇7

關(guān)鍵詞:初中物理 復(fù)習(xí)

九年級已經(jīng)進(jìn)入期末大復(fù)習(xí)階段,為了能打勝這場中考戰(zhàn),進(jìn)行有效的復(fù)習(xí),是提升成績的關(guān)鍵。我就九年級物理總復(fù)習(xí)談一些看法和做法。

一、復(fù)習(xí)課的現(xiàn)狀和困惑

有人說,“做中國的學(xué)生容易”,當(dāng)然這話有一定的片面性,中國的學(xué)生自然有中國學(xué)生的辛苦和壓力,但是“在課堂上的中國學(xué)生”大多是容易和輕松的,因為整堂課都是老師在喋喋不休的講,學(xué)生只需打著瞌睡去聽就好了。結(jié)果,老師的課是越講越熟練,學(xué)生到學(xué)的不怎么樣。我們經(jīng)常遇到這種情況,只要一說上復(fù)習(xí)課,學(xué)生就唉聲嘆氣,沒有興趣。只是不愛學(xué)習(xí)的差生有這樣的反應(yīng)嗎?不是,而是一個普遍現(xiàn)象。相比,學(xué)生更喜歡上新課,新課至少有點新鮮感,而復(fù)習(xí)課,大部分學(xué)生都會有“學(xué)過了”的情緒,從而心生厭倦。我終于明白,做為老師每年都在講,每年都在“復(fù)習(xí)”,怎么會不提高,怎么會不熟悉?但是,上課的目的是為了讓我們“復(fù)習(xí)”嗎?當(dāng)然不是,那么,出路在何方?

二、讓復(fù)習(xí)課生動起來

(一)明確復(fù)習(xí)目標(biāo),形成知識網(wǎng)絡(luò)

既然是復(fù)習(xí),學(xué)生對每一部分的知識還都是有一定的認(rèn)識的。所以我們在明確復(fù)習(xí)目標(biāo)時,學(xué)生并不會覺得空洞,而會幫著他們知識系統(tǒng)化,這也是新課與復(fù)習(xí)課的不同之處。我們不僅要有一個知識板塊的目標(biāo),還要有每一節(jié)的目標(biāo)。讓學(xué)生做到心中有數(shù)。

下面,我說一個具體的案例:

案例:電學(xué)部分的復(fù)習(xí)目標(biāo)

①電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②串、并電路的特點及規(guī)律。③歐姆定律及應(yīng)用④電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題⑤測電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測量)。⑥電功率。⑦家庭電路、安全用電。⑧電與磁。

(二)讓學(xué)生成為課堂的主體

課堂是學(xué)生的課堂,學(xué)生是課堂的主體,而老師是課堂的主導(dǎo)。我們要騰出時間和空間,讓學(xué)生去說、去做。說一個我的親身經(jīng)歷。幾年前,我教的三個班成績一直不太好,我就很郁悶,有一次和一個老師談及此事,我還憤憤不平,我說“我教的很好呀,我已經(jīng)講的相當(dāng)?shù)轿涣?,怎么就學(xué)不會呢?”,那個老師說“這個我信,但是你更應(yīng)該看學(xué)生學(xué)的是不是很多位”。這句話讓我思考了很久,我們應(yīng)該關(guān)注“教”,但是我們更應(yīng)該關(guān)注“學(xué)”。

下面,我說一個具體的案例,主要談如何讓學(xué)生參與到課堂中:

案例:歐姆定律及應(yīng)用課堂設(shè)計

本節(jié)課共分四部分:

①熟悉串、并電路的規(guī)律 ②理解歐姆定律③歐姆定律的應(yīng)用④拓展延伸

設(shè)計思路:

1.串、并聯(lián)電路規(guī)律:熟悉串、并聯(lián)電路規(guī)律是利用歐姆定律解題的基礎(chǔ)。需要再次強(qiáng)化。

具體操作:⑴和學(xué)生一起復(fù)習(xí)串、并聯(lián)電路的規(guī)律。⑵學(xué)生完成針對性練習(xí)。⑶同桌交換對改。(要求:語言必須準(zhǔn)確)⑷找學(xué)生說出自己的錯誤之處。

2.理解歐姆定律:歐姆定律就是要研究電流、電壓、電阻這三個物理量的關(guān)系。通過兩個實驗完成研究: ⑴探究電流與電壓的關(guān)系。⑵探究電流與電阻的關(guān)系。

具體操作:⑴和學(xué)生一起理解歐姆定律。⑵學(xué)生完成針對性習(xí)題。

(兩個實驗探究題:①探究電流與電阻的關(guān)系。②探究電流與電壓的關(guān)系。)

3.歐姆定律的應(yīng)用:通過練習(xí)歐姆定律在串并聯(lián)電路中的經(jīng)典題目,讓學(xué)生能用剛復(fù)習(xí)過的知識解決物理問題。樹立學(xué)生的自信心。

4.拓展延伸:讓學(xué)生搶答兩道與本節(jié)課密切相關(guān)但有一定難度的題目。對于最先完成題目的學(xué)生予以表揚或簡單的獎勵。

三、有條不紊地做好三輪復(fù)習(xí)

第一輪:夯實基礎(chǔ),梳理知識。

劃分知識板塊,突出知識的系統(tǒng)性,完成知識體系的建構(gòu)。面向全體學(xué)生,重點是讓基礎(chǔ)差的學(xué)生有所收獲,基礎(chǔ)好的同學(xué)有所提高。

如何劃分知識板塊:

1.力、熱、聲、光、電、電與磁、信息與能源。

2.根據(jù)自己的理解和教研組的討論細(xì)分知識板塊。

例如:電學(xué)

①.電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②.串、并電路的特點及規(guī)律。③.歐姆定律及應(yīng)用④.電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題。⑤.測電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測量)⑥.電功率。⑦.家庭電路、安全用電。

第二輪:專題復(fù)習(xí),提升能力

第二輪復(fù)習(xí)是第一輪復(fù)習(xí)的延伸和提高,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生綜合解題能力。該階段要突出重點,突破難點。注意物理思想的形成和物理方法的掌握。 我們所進(jìn)行的專題復(fù)習(xí):實驗探究專題、作圖專題、電熱綜合專題、力熱綜合專題、開放性填空題解題分析等。實驗探究專題包含:聲光熱實驗專題、力和運動實驗專題、壓強(qiáng)浮力實驗專題、機(jī)械和機(jī)械效率實驗專題、電學(xué)實驗專題。專題由備課組教師分工完成。

第三輪:關(guān)注熱點、搜集信息,綜合模擬,把脈中考

1.熱點信息剖析

①“京廣高鐵”、“鄭州地鐵”②“遼寧號”、“蛟龍?zhí)枴雹邸靶陆灰?guī)” ④大氣污染與節(jié)能減排“霧霾” “電動汽車”“爆竹、安全”⑤、神舟十號(年中發(fā)射)⑥嫦娥三號(年末登月)

2.我們會及時的從省教研室、市教研室以及兄弟學(xué)校了解中考信息及動向,再把信息和動向轉(zhuǎn)化到考前模擬試卷中。一人出卷,兩人把關(guān)審核,努力提高試卷質(zhì)量,讓模擬考試更加有意義。

篇8

根據(jù)歐姆定律,用伏安法就可以測出電阻的阻值。在實際操作中,為了減小由于電表內(nèi)阻以及原來電路結(jié)構(gòu)改變帶來的影響,又把伏安法分為內(nèi)接法和外接法,但內(nèi)、外接法也避免不了誤差,使測量精度不高。本文將在伏安法的基礎(chǔ)上討論消除系統(tǒng)誤差的實驗方法,使測量達(dá)到更高要求。

1 電路原理

下面將羅列出五種改進(jìn)后的電路圖,并配備操作過程及簡要分析過程:

操作1:電路如圖1所示,先把開關(guān)S1打到1位置,開關(guān)S2打到2位置,接通電路,調(diào)節(jié)電路,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電流表A2的示數(shù)為A1的一半,記下此時電阻箱的示數(shù)R1;然后把開關(guān)S1打到2位置,開關(guān)S2打到3位置,調(diào)節(jié)電阻箱R使A2表示數(shù)為A1表的一半,記下此時電阻箱的示數(shù)R2。

分析:當(dāng)S1打到1位置,S2打到2位置時,A2表示數(shù)為A1表的一半,此時RX支路和R支路電流相同,電壓也相同,由歐姆定律可得: R1+RA2=RX (1)

當(dāng)S1打到2位置,S2打到3位置時,A2表示數(shù)為A1表的一半,此時兩支路電流相同,電壓也相同,由歐姆定律可得

RX+RA2=R2 (2)

由于RA2的電阻不變,由(1)、(2)式可得RX=

操作2:電路如圖2所示,先閉合開關(guān)1,斷開開關(guān)2,接通電路,調(diào)節(jié)電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使電壓表V1的示數(shù)為V2的一半;然后保持滑動變阻器R1不變,斷開開關(guān)1,閉合開關(guān)2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電壓表V1的示數(shù)為V2的一半,記下此時電阻箱的示數(shù)R2。

分析:當(dāng)閉合開關(guān)1,斷開開關(guān)2時,流過電壓表V1、滑動變阻器R1和待測電阻RX的電流相同,V1的示數(shù)是V2的一半,另一半電壓被R1和RX分去,此時由歐姆定律可得R1+RX=RV1

當(dāng)閉合開關(guān)2,斷開開關(guān)1時,流過電壓表V1、滑動變阻器R1和電阻箱R2的電流相同,V1的示數(shù)是V2的一半,另一半電壓被R1和R2分去,此時由歐姆定律可得R1+R2=RV1

電阻箱R2的示數(shù)可讀出,R1不變,由上分析可知:RX=R2

操作3:電路圖如圖3所示,先把開關(guān)S打到2位置,接通電路,調(diào)節(jié)電路,記下此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1;然后把開關(guān)S打到1位置,調(diào)節(jié)電路,記下此時電壓表和電流變的示數(shù)U2、I2。

分析:當(dāng)開關(guān)S打到2位置時,由歐姆定律可得電流表RA和電阻R的電阻之和 RA+R= (1)

當(dāng)開關(guān)S打到1位置時,由歐姆定律可得電流表RA、電阻R和待測電阻RX的電阻之和 RA+R+RX= (2)

由于R、RA和RX的電阻是不變的,由(1)式和(2)式可得

RX=

操作4:電路如圖4所示,先把開關(guān)S打到1位置,接通電路,記下此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1;然后保持電路其他部分不變,把開關(guān)打到2位置,調(diào)節(jié)電阻箱R使電壓表和電流表的示數(shù)依然為U1、I1,記下此時電阻箱的示數(shù)R。

分析:當(dāng)把開關(guān)打到1位置時,此時測出的是待測電阻RX和電壓表Rv的并聯(lián)電阻之和

當(dāng)把開關(guān)打到2位置時,此時測的是電阻箱R和電壓表RV的并聯(lián)電阻和

由于兩次電壓表和電流表的示數(shù)相同,電阻箱電阻值也可知,RV不變,由(1)式和(2)式可知RX=R

操作5:電路如圖5所示,先斷開開關(guān)S,接通電路,調(diào)節(jié)電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使電流表A2的示數(shù)為A1的一半;保持滑動變阻器阻值不變,閉合開關(guān)S,讀出此時電流表A2、電壓表V的讀數(shù)分別為I2、U。

分析:當(dāng)斷開開關(guān)S時,A2表的讀數(shù)為A1表的一半,則流過兩支路的電流相等,電壓也相等,此時根據(jù)歐姆定律可得

RA2+R=RX

當(dāng)閉合開關(guān)S時,由于電壓表的分流作用,A1表和A2表的示數(shù)必然發(fā)生變化,但(1)式依然成立,只要求出RA2+R就能求出RX的值,此時RA2+R=,所以RX=

2 意義

(1)以上所述,操作者可根據(jù)實際情況選擇合適的操作電路;

(2)在操作過程中,可根據(jù)實際情況作修改;

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一、基礎(chǔ)知識綜述

1.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時,我們采用控制變量法。一般的結(jié)論是:(1)當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(2)當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓恒定不變時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。有時,我們也采用“圖像法”通過描點、畫圖,分析導(dǎo)體的U-I圖像、I-R圖像得出上述結(jié)論。

2.歐姆定律

(1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。

(2)表達(dá)式I=■。公式中符號U表示導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏(V);I表示導(dǎo)體中的電流,單位是安(A);R表示導(dǎo)體的電阻,單位是歐(Ω)。該公式的兩個變形式:U=IR和R=■。

3.電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,以兩個電阻為例可用公式表示為:R=R1+R2;串聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個都大,因為電阻串聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度。若n個相等的電阻串聯(lián),則有R串=nR。

(2)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)的和,以兩個電阻為例可用公式表示為:■=■+■;并聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個都小,因為并聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積。若n個相等的電阻并聯(lián),則有R并=R/n。

4.伏安法測量小燈泡電阻

(1)方法:用電壓表和電流表間接測量。

(2)原理:歐姆定律的變形公式R=■。

(3)實驗用的電路圖如圖1所示,電路中滑動變阻器的作用一是改變小燈泡兩端的電壓,另一個是保護(hù)電路。

(4)實驗過程中的注意事項:a.連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開,滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大位置,以保護(hù)電路元件的安全。b.閉合開關(guān)后,移動滑片,使電壓表示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,從該電壓開始逐次降低,獲得幾組數(shù)據(jù)。c.利用公式R=■分別算出不同電壓下小燈泡燈絲的阻值,測得的結(jié)果不能求平均值,燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。

5.歐姆定律和安全用電

(1)斷路:在某處斷開的電路。此狀態(tài)下電路中沒有電流,用電器也無法工作。

(2)短路:電路中不該相連的兩點被直接用導(dǎo)線連在一起的現(xiàn)象,叫做短路。一種是電源短路,它是電源兩極直接用導(dǎo)線相連,此時電路中電流非常大,電源會被燒壞,所以這種情況是絕對不允許的;另一種是用電器短路,它是用電器兩端直接用導(dǎo)線相連,被短路的用電器中沒有電流經(jīng)過。

(3)安全用電:a.人體是導(dǎo)體,電壓越高時,流過人體的電流越大,越危險,實驗證明只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。b.雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雨天不能在大樹下躲雨,人們通過在建筑物頂部安裝避雷針的方法防止雷電。

二、典例分析

例 (2012菏澤)實驗室內(nèi)所用導(dǎo)線很短,導(dǎo)線的電阻忽略不計。但長距離輸電需要兩條輸電線,輸電線的電阻則不能忽略不計。當(dāng)輸電線某處發(fā)生短路時,整個輸電線路的電阻會發(fā)生改變。已知每米輸電線的電阻是0.01Ω。(1)請你利用學(xué)過的電學(xué)知識,在如圖2所示的虛線框內(nèi)為檢修人員設(shè)計一個檢修電路(器材和儀表任選),可以根據(jù)儀表的示數(shù)進(jìn)行有關(guān)的計算,以確定輸電線短路的位置,便于檢修人員迅速趕往短路所在位置排除故障。(2)計算“短路點與測量點之間的距離”的表達(dá)式為:L=_______。

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一、主要內(nèi)容

本章內(nèi)容包括電流、產(chǎn)生持續(xù)電流的條件、電阻、電壓、電動勢、內(nèi)電阻、路端電壓、電功、電功率等基本概念,以及電阻串并聯(lián)的特點、歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用等規(guī)律。

二、基本方法

本章涉及到的基本方法有運用電路分析法畫出等效電路圖,掌握電路在不同連接方式下結(jié)構(gòu)特點,進(jìn)而分析能量分配關(guān)系是最重要的方法;注意理想化模型與非理想化模型的區(qū)別與聯(lián)系;熟練運用邏輯推理方法,分析局部電路與整體電路的關(guān)系