发布时间:2023-09-15 17:14:14
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的欧姆定律的相量形式样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:全电路;欧姆定律;实验教学;感性教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)08-0098-02
欧姆定律是《电工基础》中最常用的基本定律之一,技工院校现在使用的《电工基础》教材(中国劳动社会保障出版社出版,第四版)中把欧姆定律分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两部分。对于部分电路欧姆定律,由于中学物理课本已作详细介绍,学生容易接受,但对于全电路欧姆定律,由于其涉及的概念较多且各物理量之间的关系复杂,再加上教材未附相应的实验,学生缺乏感性认识。因此,学生很难理解和接受,也是其成为教师教学中重点和难点的原因。笔者针对学生在学习过程中容易产生的困惑和疑问,借助实验来帮助学生理解,收到了较好的效果。
明确教学目标是教师组织
全电路欧姆定律教学的关键
掌握全电路欧姆定律对于学好《电工基础》这门课程来说至关重要。因为后续章节中多处电路的分析和计算要应用到这一定律。教学是一个教师与学生双向互动的过程,作为教师,要组织好全电路欧姆定律教学,必须先明确教学目标,做到心中有数,才能更好地开展教学。
知识目标:(1)理解电动势、内电阻、外电阻、内电压、外电压、端电压、内压降等物理量的物理意义;(2)掌握全电路欧姆定律的表达形式,明确在闭合电路中电动势等于内、外电压之和;(3)掌握端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律;(4)掌握全电路欧姆定律的应用。
能力目标:(1)通过实验教学,培养学生的观察和分析能力,使学生学会运用实验探索科学规律的方法;(2)通过对端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律的讨论,培养学生的思维能力和推理能力。
理解各物理量的物理意义是
学生掌握全电路欧姆定律的基础
全电路欧姆定律的难点在于概念较多,且各物理量之间的关系复杂。因此,首先,应让学生准确理解各物理量的含义。
全电路是指含有电源的闭合电路,如图1所示。其中,R代表负载(即用电器,为简化电路,只画一个),r代表电源的内电阻(存在于电源内部),E代表电源的电动势。整个闭合电路可分为内、外两部分,电源外部的叫外电路(图1中方框以外的部分),电源内部的叫内电路。外电路上的电阻叫外电阻,内电路上的电阻叫内电阻。当开关S闭合时,电路中就会有电流产生,I=,该式表明:在一个闭合电路中,电流强度与电源的电动势成正比,与电路中内电阻和外电阻之和成反比,这个规律称为全电路欧姆定律。
要理解这个定律,要先理解以下几个物理量的物理意义:第一个是电动势,它是指在电源内部,电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功。这个概念比较抽象,涉及知识面较广,要使学生全面、深刻地理解它是有困难的。考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要,需向学生讲清两个问题:一是电动势的值可用电压表测出——电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压;二是电动势的物理意义是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领,是由电源本身的性质决定的。第二个是电源的端电压(简称端电压),它是指电源两端的电位差(在图1中指A、B两点之间的电压,也等于负载R两端的电压)。需要注意的是,端电压与电动势是两个不同的概念,它们在数值上不一定相等。第三个是内压降,它是指当电流流过电源内部时,在内电阻上产生的电压降。全电路欧姆定律也可表示为:“在闭合电路中,电动势等于内、外电压之和。”
掌握各物理量的变化规律是
掌握全电路欧姆定律的重点
全电路欧姆定律的难点在于各物理量之间的变化规律,也是学生容易产生疑惑的地方。可以利用演示实验来验证各物理量之间的变化规律,以增加学生的感性认识,提高学生的逻辑推理能力。
第一,验证电源内电阻的存在并计算其大小。对于电源的内电阻,由于存在于电源的内部,既看不见,也摸不着,学生对此存在质疑。为此,可用图2进行实验,不但可以证明内电阻的存在,还可测出内电阻的大小。在图2中,用1节1号干电池作电源,电阻R为已知值(可根据实际情况选定)。开关闭合前,记下电压表的读数U1(此值即为干电池的电动势),开关闭合后,记下电压表的读数U2,发现U2比U1小(见表1),就是因为电源内部存在内电阻的缘故。
根据公式r=R可算出该电池的内电阻。再用不同型号的干电池(如5号干电池、7号干电池)进行重复实验,发现它们的电动势虽然相等(为了后面实验的需要,尽量选用电动势相等的电池,并保留这些电池),但内电阻不一定相同。
第二,端电压U跟外电阻R的关系。
实验电路如图3所示,用1节1号干电池作为电源,移动滑动变阻器的滑动片,观察电流表和电压表的读数变化,并将它们的读数记录到表2中。通过观察发现:当滑动片从左向右移动时(为保证实验设备安全,滑动片不要移到最右端),电流表的读数慢慢变大,电压表的读数慢慢变小;当滑动片从右向左移动时,电流表的读数慢慢变小,电压表的读数慢慢变大。由此得出结论:端电压随外电阻上升而上升,随外电阻下降而下降。根据表2中的数据可绘成曲线(如图4所示),即电源的端电压特性曲线。从曲线上可以看出:电源端电压随着电流的大小而变化,当电路接小电阻时,电流增大,端电压就下降;当电路接大电阻时电流减少,端电压就上升。
思考:如果滑动片移到最右端,电压表、电流表的读数将为多少?
第三,端电压与内电阻r的关系。
根据公式U=E-Ir分析可知:当电流I 不变时,内阻下降,端电压就上升;内阻上升,端电压就下降。实验电路同图3,只需将电路中的电源用前面已测过内阻值的不同型号的电池代替即可,观察电流表、电压表的读数,上述结论即可得到验证。
应用规律,解决实际问题
首先向学生提出问题:你是否注意到,电灯在深夜要比晚上七八点钟亮一些?这个现象的原因何在?在回答这个问题之前,可先通过实验验证这一现象的存在,如图5所示。图中5个灯泡完全相同,先将开关全合上,使灯泡发光,再逐个断开开关,发现灯泡逐渐变亮,原因分析:随着开关的断开,外电阻增大,导致干路电流减小,使得内压降下降,从而端电压增大,即灯泡两端的实际电压增大,故灯泡变亮了。上述问题也得到了解决。
在教学过程中,如果尽可能地增加一些实验,通过生活中的实验记录其数据并指导学生得出规律,提高感性认识,不但可以提高学生的学习兴趣,也会提高教学效果。
参考文献:
[1]李书堂.电工基础(第4版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[2]毕淑娥.电工与电子技术基础(第2版)[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.
[3]王兆良.关于“全电路欧姆定律”的教学[J].福建轻纺,2007(2).
⑴请在方格纸上画出电流随电压变化的图象(应为“图像”,下同)。
⑵分析图象,可得出什么结论?
⑶小明在与其他实验小组同学交流时,又得到了电压为6 V时的相关数据如下表(作者又补写了“表2:U=6V”)所示:分析这些数据,可得出什么结论?
说明:该题没有给出答案。推测的答案应为:
⑴图像如右所示;
⑵电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
⑶电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
浅见1:分析图像或“表1:R=5Ω ”中的6组对应的3个数据,不仅能够得出教科书里编写的“结论”内容:“电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比”,而且还可以得出教科书里没有编写的、更具有普遍意义和实用价值的如下3条结论:
对于同一段导体均有:⑴U=IR;⑵I=U/R;⑶R=U/I=定值!
浅见2:我们强调“R=U/I=定值”的意义在于:
⑴它能简明、正确、完整的“表达出:某段导体中的I 跟 U 与 R三者之间的定量关系.”!正如西德5―9(10)年级(国民学校)《物理》课本(塞尔肖夫―乌劳贝尔著、安文铸译,文化教育出版社1982.7.第1次印刷本)第189页里写的:“在一个通电导体上的电压和导体中的电流强度之比是一个固定的值(常数),这个关系叫欧姆定律”!众所周知:欧姆是德国人!对照一下我国物理课本里欧姆定律的条文,应该有所质疑吧!
⑵在常规教学中,人们总把“R = U / I”说成是欧姆定律公式“I = U / R”的变形式或称“导出式”。从上面的分析可知:“R = U / I”与“I = U / R”、同样都是“实验结论表达式”、是并列关系!“R = U / I = 定值”、更是医治“I = U / R,R = U / I(因受“欧姆定律”不科学表述的误导)R跟U 成正比、R跟I成反比”错误观点的灵丹妙药(注:参看课本第29页第6题。欧姆定律的表述,不能丢掉前提条件、只讲实验结果!正确的表述应为:
①“某段电路中的电流,等于这段电路两端的电压除以这段电路的电阻”;或简化为“电路中的电流,等于它两端的电压除以它的电阻”;或“导体中的电流,等于它两端的电压与其电阻的比值”。
②假若非“要保留成什么比”,那么欧姆定律内容只能这样表述:“导体中的电流,当电阻一定时,跟这段导体两端的电压成正比;当两端的电压不变时,跟这段导体的电阻成反比”;或简化为“导体中的电流,跟这段导体两端的电压与这段导体电阻的比值成正比”;或“导体中的电流,跟它两端的电压与其电阻的比值成正比”)。
⑶承认“R = U / I”是一条独立的科学结论,那就为“用伏安法测电阻”的实验原理又提供了一条简明的理论依据:勿须再书写“I = U / R ”(R = U / I)。
浅见3:该探究实验设计的最大错误是:5Ω定值电阻“允许通过的最大电流是1.5A”!通过2.4A电流,它将变成P=UI=I2R=28.8w≈30w的电烙铁啦!此时温度对金属电阻变大的影响可以忽略不计吗?由此可知:“表1:R=5Ω ”里的6组对应的的数据,纯属凭空想象填写的,根本不是真实的实验记录!
浅见4:该探究实验为什么不能采用“低电压、弱电流的设计原则”呢?比如:U值顺次取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2V……,1节干电池足够用啦!则对应的I值依次为:0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24A……。而且完全可以避免表A要选用“0~3A”、表V要选用“0~15V”的大量程!从而能够提高测量的精确度(注:实验室使用的2.5级直流电表,本身允许误差多达“±0.75个分度值”。所以探究时勿须考虑表针偏转多大误差最小)。
浅见5:分析“表2:R=5Ω ”表中前6组数据,不仅能够得出“电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。”――教科书里编写的“结论”内容,而且仍然可以得出教科书里没有编写的、更具有普遍意义和实用价值的如下3条结论:
对于同一段导体均有:⑴U=IR;⑵I=U/R;⑶R=U/I=定值!
一、电磁学的发展历程
人类很早就认识了磁现象和电现象,我国在战国末期就发现了磁铁矿吸引铁的现象,在东汉初期就有带电的琥珀吸引轻小物体的记载。但是,人类对电磁现象的系统研究,却是在欧洲文艺复兴之后开展起来的,到19世纪才建立了完整的电磁学理论。在电磁学发展过程中,涌现了无数科学家通过科学假说、实验验证、理论分析等研究过程,一步步对自然规律进行揭示。其中比较典型的有:1785年库仑定律的发现,使电学进入了定量研究阶段,真正成为一门科学;1820年奥斯特电流磁效应的发现,揭示了电流能够产生磁场;1821年安培的分子电流假说,揭示了磁现象的电本质;1831年法拉第电磁感应定律的发现,进一步揭示了电和磁的密切联系;19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上,建立了完整的电磁场理论,并成功预言了电磁波的存在,1888年赫兹的实验证实了麦克斯韦的电磁场理论,从而电磁学发展到了顶峰。
二、电磁学的知识结构和知识规律
1.知识结构
2.知识规律
“电场”一章是学好电磁学的基础和关键,基本概念多,且抽象,如电场强度、电场线、电势和电势能等。教材从电荷在电场中受力和电场力做功两个角度研究电场的基本性质,许多知识要在力学知识的基础上学习。
“恒定电流”一章是在初中基础上的充实、扩展和提高,重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律,电路的等效处理方法和实验的设计是本章的重点。
“磁场”一章阐明了磁与电的统一性,用研究电场的方法进行类比,可较好地解决磁场和磁感强度的概念。由安培力导出洛仑兹力,由洛仑兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等,因此,分析推理是本章的特点。
“电磁感应”一章的重要物理规律是法拉第电磁感应定律和愣次定理,这部分知识中,能量守恒定律是将各知识点串起来的主线。由于楞次定律较抽象,要通过实验进行分析、归纳,需加强学生的抽象思维能力。
“交变电流”和“电磁波”是在电场和磁场基础上结合电磁感应的理论和实践。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推到电磁波,从而对物质的波动性的认识提高了一步。
三、电磁学的研究方式:“场”和“路”
电荷周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着,运动电荷的周围除了电场还存在磁场,磁体的周围也存在磁场。现在的科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明了电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形式,是物质相互作用的特殊方式,也是电磁运动的实质。教材中以场为主线,主要有电场、磁场和电磁场。电场强度和电势是描述电场性质的两个重要物理量。磁感强度是描述磁场性质的重要物理量。电磁感应规律是反映电场和磁场间密切联系的一种物理现象。麦克斯韦从理论上指出了变化的电场和磁场总是相互联系的,一个不可分割的统一体,这就是电磁场。库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律为建立麦克斯韦理论,提供了基础和实验规律。
电路知识具有广泛的实用价值,以路为主线,主要有直流电路、交流电路(包括振荡电路)。欧姆定律是从实验中总结出来的一条重要规律,是解决电路问题的重要依据。要会分析电路的连接方式(串联或并联)及等效处理方法,电功和电功率的计算,不仅能解决直流电路问题,还可以解决交流电路的问题。
四、电磁学问题的解决途径:“力”和“能”
新课程实施以来,湖北省宜昌市物理教师在市教科院熊春玲老师的主持下,吸取目标评价教学、建构主义学习、探究式教学、活动单导学等教学经验,总结出“目标导学、学法导引、自主评价”的物理课堂教学模式,由于这个教学模式的推行和实施,老师们的课堂教学结构日趋成熟稳定.
为了把课程改革引向深入,探索更为科学有效的教学方法,笔者所在的长阳县,广大物理教师在实施市教科院教学模式的过程中,在县研训中心刘开双老师的带领下,结合我县的实际,经过创新发展,总结探索出“三环六步导学”教学模式.并坚持在课堂教学中推行教学模式.经教学实践证明,该模式简洁易行,能有效促进学生学会学习,有利于提高教学效率.
2教学模式的解读
“三环六步导学”教学模式的基本构想是,一节课由不同类型和形式的学习活动单元及过程组成,让学生在目标和学习方法的引导下,自主合作学习,探究、体验、领悟学习内容,展示、交流学习结果,教师通过讲授、指导、评价等方式引导学生学习.
2.1“三环六步”教学模式的框架
[TP1CW36.TIF,BP#]
该模式体现创设情境、目标(或问题)引导、任务驱动、学生自学、活动探究、交流讨论、自主评价、师生互动、应用反馈等多种学习方式综合运用的一种教学模式(图1).
2.2“三环”的涵义
“三环”是指 “目标导引、活动探究、评价应用 ” 三个环节.教学过程运用三个环节交替递进,有效解决教学过程中目标不明、方法不清、评价滞后的问题.这三个环节的构想在笔者所在区域得以广泛实践.
2.2.1目标导引
我们到超市购物,如果没有明确的目标,就会漫无目的地闲逛,如果有目标,购物效率会大大提高.学习活动也是如此,若是学生对学习目标是模糊的,学习效果就会打折扣.所以学习目标不单是教学设计的一个要素,不仅是教师要明白,也应该让学生明白,让学习活动有的放矢.一个好的学习目标的要[LL]素应该是:学习内容+学习方法+预期达到的学习水平和要求.这样的学习目标不仅让学生明确了学什么,而且让学生明确怎么学,知道可以通过哪种学习方式达到目标,就能引导学生自主开展学习活动,也能引导学生自主开展评价活动.
2.2.2活动探究
活动探究是在学习目标的导引下进行的一系列学习活动和方法的总称.通过问题引导、学法指导,一步i引导学生按具体的学习方式进行自主学习,进而达成学习目标,提高学习效率,同时培养学生的学习能力,促进学生学会学习.对于每一个学习活动,教学内容、方式是具体的,需要到达的水平和要求是明确的,这样学生就可以在目标和学习方法的引导下,自主合作学习,探究、体验、领悟学习内容.
2.2.3评价应用
在教学过程中,每个学习活动结束时,都安排相应的学生自主评价,及时检查评价学习效果.在一节新课结束后,也要安排课堂小结、当堂演练、拓展延伸,对学生进行形成性评价,检验学生对所学知识应用情况.通过及时评价、形成性评价使自主评价紧随教学活动的展开而展开,贯穿于教学活动的始终,通过评价促进学生的发展.
2.3“六步”的涵义
“六步”是指对于某一课时或某个学习活动采取的六个基本步骤,即“情景问题探究评价应用反馈”.“六i”是基于“以学定教”提出的一种范式,对于某个教学内容,并非要面面俱到,可以是全部,也可以侧重其中的部分步骤.
2.3.1情境
新课程强调学习情境的创设.情境创设的途径很多,如利用实验创设,联系社会生活现象和素材创设,利用新旧知识的联系创设,通过实践体验创设,利用现代信息技术创设等.情境创设的作用是巨大的,能引发认知冲突,激发兴趣,唤起主动学习的欲望,矫正前概念的偏差,做好思维铺垫,活跃课堂氛围.情境可以在引入课题时创设,也可以在每个学习活动单元过程中进行创设.
2.3.2问题
探究始于问题,没有问题就没有探究.针对学习目标而设计的一个个学习活动单元,是围绕问题展开的,为解决这些问题,根据问题的特征而预设了多样化的学习方法,让学生在解决问题的过程中学习.对有的问题,可采取自主学习解决;有的问题,可采取小组合作学习解决;有的问题,可采用实验法;还有的问题,需要进一步猜想与假设,设计实验,进行实验探究;
对教学过程中生成的问题,还要突破预设的束缚,灵活加以处理.总之,问题的设计是关键,问题设计得合理,解决问题的方法科学,就会有效驱动学生的整个学习过程,取得良好的学习效果.
2.3.3探究
新课程提倡探究式教学.广义地讲,学生或通过自己的活动,或在老师的引导下,通过各种方式的主动学习,从未知到已知的过程,都是探究过程.所以,如上所述,针对具体问题而采取的自学指导、合作探究、理论推理、实验探究,以及精讲点拨、师生对话、演示操作、小组讨论、体验、展示等学习活动,都是为了让学生建构形成自己理解的知识和方法而采取的探究活动,这是教学过程的重头戏.
2.3.4评价
新课倡导“立足过程,促进发展”的学生学习评价,促进学生全面富有个性的发展,促进教师反思和改进教学.这里的评价可以是对学生学习过程的及时评价,对自学效果的检查,也可以是对整堂课的学习情况的检测,还包括老师对学生的课堂表现进行的口头点评、学生互评和学生对课堂收获的自我总结.通过评价帮助学生认识自我,发展自我.同时,通过学生之间开展自主评价活动,从而使学生学会评价.
2.3.5应用
在学习过程中,应用指在一定情境下展示和表达学生所理解的知识,这个步骤贯穿于课堂提问、课堂练习、课外实践和测验考试之中,所以在上述“三环”的基础上,还应注重当堂演练、拓展延伸等环节,既加强对知识的理解,也可初步检验学习目标的达成情况.
2.3.6反馈
反馈指教师利用课堂观察、自主评价、当堂演练、拓展训练和形成评价等环节,与学习目标中的水平和要求对照,提供反馈信息,发现学生理解概念和规律 上的差异,采取措施,修正教学素材或过程,修正偏差,进而进行释疑解难、变式训练,使尽可能多的学生达成学习目标.
综上所述,“三环六步学导”教学模式以学习活动为中心,通过学生的自主、探究、合作学习,实现“以学定教、以教导学”的目的,不仅学会知识、技能和方法,而且学会学习,充分体现了“双主”――教师的主导性和学生的主体性,使主导性和主体性和谐统一,发挥最大效益.能将课堂真正还给学生,使学生学会学习,学会评价,从而提高学生的学习能力和评价能力.
3“三环六步导学”教学模式课例
本文以人教版第十七章第二节《欧姆定律》为例,依据“三环六步导学”教学模式,具体地介绍.
3.1目标导引
(1)通过看书、讨论,理解欧姆定律的内容、公式、单位及适用的条件.
(2)通过阅读例题、老师讲授、同步练习,学会运用欧姆定律进行简单的计算及一般方法.
3.2活动探究
情景上节课,学生已经学习了电流跟电压和电阻的关系,请同学们回顾一下并表述出来.
活动1:阅读课本78页,然后回答下面的问题.
活动2:讨论电流、电压、电阻之间的因果关系.
活动3:阅读课本78、79页的例题1和例题2,思考用公式进行计算的一般步骤和规范要求.
[BP(]活动4:例题讲析
例3在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R′,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6 A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω,求灯泡两端的电压.[BP)]
活动4:例题讲析,点拨电阻与电压、电流无关,欧姆定律的[HJ1.45mm]另一个适用条件是同一时刻(同一状态).
例1加在某一电阻器两端的电压为5 V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加[JP3]到20 V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
3.3评价应用
3.3.1自主评价
评价1:请你口头表达欧姆定律的内容.
评价2:请你说出欧姆定律的数学表达式.
评价3:公式中各物理量的单位是什么?(提示区分物理量的符号和单位符号)
评价4:欧姆定律的适用条件是什么?
评价5:下列关于欧姆定律说法中正确的是
A.导体中的电流与导体两端的电压成正比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压无关
评价6:归纳用欧姆定律公式进行计算的一般步骤.
3.3.2当堂演练
(1)关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法正确的是
A.导体的电阻越大,通过导体的电流越小
B.导体的电阻越大,通过导体的电流越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大,通过导体的电流也越大
D.在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大
(2)一条镍铬合金线的两端加上4 V电压时,通过的电流是0.2 A,则它的电阻是[CD#3]Ω.若合金线的两端电压增至16 V时,它的电阻是[CD#3]Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为[CD#3]A的电流表.
(3)关于欧姆定律,下列叙述中不正确的是
A.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
C.因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比
D.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
[TP1CW37.TIF,Y#]
(4)在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时,小东选用了甲、乙两个定值电阻R甲、R乙分别做实验,他根据实验数据画出了如图2所示的图像,请根据图像比较电阻R甲与R乙的大小,R甲[CD#3]R乙.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
3.3.3拓展延伸
我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.目前大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测.
建构主义认为:知识不可能以实体的形式存在于个体之外,尽管通过语言赋予了知识一定的外在形式,且获得了较为普遍的认同,但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解.真正的理解只能由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来,取决于特定情境下的学习活动过程.否则,就不叫理解,而是被动的复制式的学习.因此,学生不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义,这种建构是无法由他人来代替的.
学生理解能力的形成,是个循序渐进的过程,是从不自觉到有目的地自觉进行的.在初中两年的物理教学中,老师对学生的理解能力要有正确的预估,备课时设计的教学过程要在学生理解能力的“最近发展区”,不可过高也不能过于低,才可能实现真正意义上的高效课堂.
理解是一种积极思维活动的心理过程,理解能力是认识物理现象的前提.相对其他科目来说,很多同学反映物理比较难学难懂.往往上课听了,概念公式也背了,类似的题目练了,到解决实际问题时还是脑子一片模糊,究其原因主要是理解能力不足,没有弄清事物的意义,影响了他们的学习效果.主要存在的问题有:(1)实验教学中的问题.对实验探究不能明确探究目的,不会设计实验与制定计划;(2)概念教学中的问题.不能从物理现象和实验中归纳科学规律,对同一概念的几种表达形式鉴别能力差;(3)规律教学中的问题.不理解物理规律的确切内涵和外延,包含其适用条件及在简单情况下的应用.以上这些问题的存在直接影响着教学质量的提高.
2培养学生理解能力的三点方法
2.1在物理实验教学中培养学生的理解能力
在进行实验探究时,可以设置问题串引导学生的思维.问题设计是很重要的一个教学技巧,教师可以通过问题来引导、促进学生思维过程.教师务必注意引导学生思考探究目的是什么,如何进行设计实验与制定计划,应该准备哪些实验器材?哪些物理量需要测[HJ1.9mm]量?笔者相信学生经过多次训练,在主动寻求途径解决问题时才理解了整个实验.否则,学生们要么不知道要做什么,要么就是被动地记录一堆数据而已.
例1[HT]探究“物质吸热或放热规律”的实验教学时,设置问题串引导学生的思维.
(1)探究的问题是物质吸热与物质的种类、物质温度的变化、物质质量的关系,要采用什么方法研究?
(2)设计实验以前,先要解决一个问题,就是怎样比较物质吸热的多少?物质要吸热,必须要给它加热,加热越多,则物质吸热就越多.加热的多少怎样比较?
(3)利用生活经验说明物质吸热的多少与温度变化、质量有什么关系?物质吸热与物质的种类有什么关系?怎样设计实验探究?引导学生答出取相同质量的水和煤油,升高相同的温度,比较吸热的多少.(同时师生共同设计表格)
(4)更进一步地,提问取相同质量的水和煤油,加热相同的时间,比较升高的温度,可以吗?思维上清楚了,学生实施观察和思考就有效了很多.
2.2在物理概念教学中培养学生的理解能力
循序渐进地要求学生从物理现象和实验数据中归纳科学规律,敢于表达并对同一规律进行不同形式的表达,通过实验与思维过程的结合提升理解能力.想让学生主动建构获得概念,应该注重概念的来龙去脉:为什么要研究这个问题,怎样进行研究,通过研究得到怎样的结论,物理量的物理意义是什么以及这个物理量有什么重要的应用等.
例2[HT]密度这个概念的建立是重点也是难点,初二新授课时学生能直观地体会到体积相同的不同物质质量不同.但是传统的讲授式教学直接用“比值法”定义密度概念,初中生接受起来会有一定的难度.要体现以教师为主导学生为主体的课改理念,就要引导学生对各组实验数据讨论,去发现“同一物质的体积增大几倍,它的质量也增大几倍”,“同种物质的质量和体积比值一定”,“物质的质量和体积成正比”,“不同种类的物质,质量跟体积的比值是不同的”,进一步引导学生用图像法处理数据画出[TP2CW01.TIF,Y#]如图1所示的m-V图像.虽然各抒己见,但教师务必给予每个人及时表扬.师生进一步共同总结,区别物质的一种办法:质量跟体积的比值.可见单位体积的质量反映了物质的一种特性,密度就是表示这种特性的物理量.学生通过体验理解物理方法,对于学习后续物[HJ1.85mm]理知识具有很好的迁移价值.
2.3在物理规律教学中培养学生的理解能力
利用图示法能形象地表达物理规律,直观地叙述物理过程,鲜明地表示各物理量之间的关系,帮助学生弄清物理条件过程,把握概念条件.理解物理规律[JP2]的确切含义,包含其适用条件及在简单情况下的应用.
例3[HT]欧姆定律是一条重要的电学定律,是贯穿整个电学的主线,全面正确地理解和透彻地掌握它是正确解答涉及电学问题的前提和基础.该定律是利用控制变量法在实验的基础上归纳总结出来的,即控制电阻不变,得到通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比;控制导体两端的电压不变,得到通过导体中的电流跟导体的电阻成反比(如图2),由此得到了公式I=U/R.
考点 1 电流、电压和电阻
电子定向移动形成电流.规定正电荷定向移动的方向为电流方向.会使用电流表测量电流.串联电路中电流处处相等;并联电路中干路上的电流等于各个支路电流之和.会使用电压表测量电压.串联电路的总电压等于各个串联导体两端电压之和;并联电路各支路两端电压相等.电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,大多数导体的电阻随温度的升高而增大.滑动变阻器是利用改变接入电路中电阻线的长度来改变接入电路中电阻的大小的,使用时,采取“一上一下”的接线方法,通常串联在电路中.
例1(2006年太原市考题)图1是大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑片P向B端滑动,变阻器连入电路的电阻________,电流表的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。这样把电流对应的重量刻在电流表的刻度盘上,就可以读出被称物体的重量.
解析:当称重物时,在压力作用下滑片P向B端滑动,变阻器连入电路的电阻变小,电流表的示数变大.
考点预测:电压表和电流表的使用,探究串、并联电路中电流和电压的规律以及探究影响导体电阻的因素是中考命题的热点.命题常围绕有关电表的知识和使用规律,以填空、选择、作图等题型出现,重点考查关于电表的读数和正确连接.另外,正确使用滑动变阻器改变电路中的电流也是考查的重点.
考点2 欧姆定律
欧姆定律的内容是:导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.用公式I=U/R 表示.使用欧姆定律时,要注意是指同一导体在同一时刻的I、U、R三者的关系.串联电路的总电阻等于各个串联导体的电阻之和,即R总 =R1+R2;并联电路总电阻的倒数等于各个并联导体电阻倒数之和,即1/R总=1/R1+1/R2 .
例2(2006年黄冈市考题)图2甲是周小平同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻R0为10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.电流表0~30mA量程接入电路,图2乙是电流表表盘。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,空调电路正常工作.
(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算标出表盘上25℃的位置.
(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大的电阻?
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施.(改变电阻除外)
解析:(1)查表可知,25℃时R为390Ω,则
I =1/R总=6V/(390Ω+10Ω)=0.015A.
即25℃时指针位置在表盘15mA处.
(2)查表可知,30℃时R为360Ω,则
R总=U/1=6V/0.015A= 400Ω,
故串联电阻R=R总-R-R0=30Ω.
(3)为了给空调设定不同的启动温度可以改变电压,使用调压器;改变继电器线圈匝数;使用抽头旋转式线圈等。
考点预测:欧姆定律是初中物理的重点和难点,它贯穿整个电学的计算,是中考的热点和必考内容,在命题形式上多种多样,如探究欧姆定律,或与电功、电功率、焦耳定律等知识结合在一起考查.
考点3 测量小灯泡的电阻
测量小灯泡的电阻其原理是欧姆定律.在实验过程中,先画出电路图,再对照电路图连接实物电路,在连接电路的过程中开关应断开,变阻器滑片应放在阻值最大的一端.
例3(2006年贵阳市考题)物理课上,老师请同学们设计一个测量未知电阻Rx的实验,各组同学都提出了自己的设计方案,下列是两组同学的设计情况.
(1)甲组同学决定采用伏安法,请你帮他画出实验电路图,并说明所需测量的物理量:①____________;② _______________________ .
(2)乙组同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图3,以下是他们的实验操作步骤:
①按电路图连接好实物电路;
②____________________________________________;
③____________________________________________.
(3)请你用所测物理量分别写出两种方案未知电阻Rx的数学表达式:
甲组:Rx=___________________ ;乙组:Rx=________________.
解析:(1)甲组同学的实验电路图如图4所示.需测量的物理量:①电阻Rx两端的电压;②通过电阻Rx的电流.
(2)乙组同学的实验操作步骤:
①按电路图连接好实物电路;
②将开关S断开时,记录电流表的示数为I1;
③将开关S闭合时,记录电流表的示数为I2.
(3)甲组:Rx= U/I ;乙组:Rx=I1R0/(I2-I1).
考点预测:伏安法测量小灯泡的电阻,或只用电流表、或只用电压表再辅助其他元件测量,是电学中的重要实验之一,在考试中常常出现.其实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据的处理都是考查的重点,出题形式灵活多样,主要考查同学们的实验探究能力.
考点4 电功和电功率的有关计算
电功和电功率的计算公式分别为W=UIT和P=W/t.在生活中我们常应用电功率变形公式W=Pt来计算用电器消耗的电能.
例4(2006年菏泽市考题)收音机的基本结构可以简化成如图5所示的电路,其中R1代表机体电阻,R2为音量控制电阻,R3为扬声器的等效电阻,电源电压为3V。当滑片P滑到a端时,扬声器无声,此时流过电源的电流为15mA.当滑片P滑到b端时,扬声器音量最大,此时流过电源的电流为55mA.求:
(1)R3的阻值;
(2)扬声器音量最大时,R3消耗的电功率.
解析:(1)当滑片P滑到a端时,R1、R2并联;当滑片P滑到b端时,R1、R2、R3并联,则通过R3的电流:I3=I总- I12=55mA-15mA=40mA=0.04A.
R3的阻值:R3=U3/I3=U/I3=3V/0.04A=75Ω .
(2)扬声器音量最大时,R3消耗的电功率:
P3=U3I3=3V× 0.04A=0.12W.
考点预测:电功和电功率综合计算是中考电学计算的热点.解决此类问题的关键是:先认清电路的连接方式,分清电路的结构是如何变化的,再考虑电表所测量的物理量,最后利用串并联电路、欧姆定律、电功和电功率等知识求解.复习时,要多做一些相关练习,提高自己的解题能力.
考点5 测定小灯泡的电功率
用电压表与小灯泡并联测量灯泡两端的电压,用电流表与小灯泡串联测量灯泡的电流,再根据电功率的公式P=UI,计算出小灯泡的电功率.了解小灯泡的实际功率和额定功率跟小灯泡的实际电压和额定电压的关系.
例5(2006年大连市考题)小红同学要测量额定电压为3.8V的小灯泡的功率.
(1)连接的不完整的实物电路如图6甲所示.请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
(2)连好电路后,闭合开关,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.35A,小灯泡的实际功率为_______W.调节变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V时,电流表的指针位置如图6乙所示,此时电流表的示数为___________A,小灯泡的额定功率为______W.
(3)开关闭合前,滑动变阻器连入电路中的阻值不是最大.你除了从实物电路中直观地看到了滑片所在的位置以外,还能用在上述实验过程中发生的哪个实验现象来证实这一点?(只陈述实验现象即可,不用分析或解释)
解析:(1)连接的实物电路如图7所示.
(2)小灯泡的实际功率为1.4W;电流表的示数为0.34A;小灯泡的额定功率为1.292W.
(3)闭合开关后,电压表的示数从4V降到3.8V,或闭合开关后,电流表的示数从0.35A降到0.34A,或电压表示数变小、电流表示数变小.
考点预测:测定小灯泡的电功率是电学实验探究题的重点,也是中考实验命题的主要素材之一,它涉及到电表的使用、滑动变阻器的使用、串联电路、欧姆定律、电功和电功率等知识.所以在复习时,要重温实验,以便提高自己的实验能力.
考点6焦耳定律
焦耳定律的内容是:电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比.其表达式是:Q=I2Rt,变形式为Q=UIt或Q=U2/Rt.但要注意的是,Q=UIt和Q=U2/Rt只适用于像电炉、电烙灯等可以看做纯电阻性用电器的电路.
例6(2006年泰州市考题)小华准备参加玩具赛车比赛,他运用图8所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机.设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为2A;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6A.则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为()
A.91% B.70% C.30% D.9%
解析:用手捏住电动机的转轴,使其不转动,电动机在时间t内消耗的电能是W=UIt= 2Ut(J);当电动机正常转动时,电动机在时间t内产生的热量是Q=I2Rt= UIt= 0.6Ut(J).该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为η=W-Q/W×100%,代入数据得:η =70%.
考点预测:关于多档位电热器的耗电问题一直是中考的热点,既可以考查同学们对电路结构知识的掌握情况,又可以考查同学们对电能的计算能力,同时也为同学们今后设计新颖的电路打下基础,所以,这类考题在2007年中考中仍将是重点.
考点7电磁现象
磁体具有吸铁性,磁极间相互作用的规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.磁体周围存在磁场,用安培定则判定通电螺线管的极性与电流方向的关系.电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的,发电机是利用电磁感应现象的原理制成的.
例7(2006年贵阳市考题)一同学设计了一种判断电源 “+”、“-”极的方法:在水平桌面上放一枚小磁针,在小磁针的西面放一个螺线管,如图9所示,接通开关后,小磁铁的N极向东偏转,则下列判断中正确的是()
A.电源a端是正极,在电源内部电流由b流向a
B.电源a端是正极,在电源内部电流由a流向b
C.电源b 端是正极,在电源内部电流由a流向b
D.电源b 端是正极,在电源内部电流由b流向a
解析:利用安培定则来判定,即用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟电流的方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极. C选项正确.
考点预测:考查实验中和生活中的电磁现象是该考点的主要内容,应分析题目所提供的材料,利用相关规律进行解题。另外,关于电动机和发电机的原理和能量的转化也是该考点的主要考查内容.
考点8电磁波及其传播
周期性变化的电磁场在空中传播被称为电磁波.电磁波的传播也是能量传播的过程,真空中电磁波的波速为v,它等于波长λ 和频率f的乘积,即v=λ f,其中真空中电磁波传播的速度v=3×108m/s.
例8(2006年南昌市考题)下雨天在家收听广播节目时,我们发现在打雷时,从收音机里会听到“咔嚓、咔嚓……”的声音,然后才听到雷声.
(1)打雷时收音机为什么会发出“咔嚓”的声音?
(2)为什么我们会先听到收音机里的“咔嚓”声,然后才听到雷声?
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出,就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问:
(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
学生回答:发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验:
1、介绍如图9-7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量.
2、三种情况:
第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:电阻越大,电流产生的热量越多.
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,
让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多.
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多.
(2)焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培(A),电阻R的单位要用欧姆(Ω),通过的时间t的单位要用秒(s)这样,热量Q的单位就是焦耳(J).
例题一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上,在5min内共产生多少热量.
解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J
在一定的条件下,根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时,其电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么,电流产生的热量Q就等于电流做的功W,即Q=W.W=UIt,根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt,
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】“焦耳定律”的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材:干电池四节,玻璃棒,若
干电阻丝,蜡烛,火柴棒.
2.制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端,绕线匝数比例为1∶8,两线圈相距5cm左右,然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡,使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭,靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上,如图1所示.
图1
3.实验步骤
(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电,可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉.这就表明:在电流强度和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量就越多.
选择题作为一种常见的题型,以深受广大师生的喜爱.在每次考试或练习中都会有选择题,其中选择题是最容易也是最难得分的题型,让不少学生又爱又恨.它的特点是概念性强、针对性强,具有一定的多样性、迷惑性.主要考查学生的判断能力和比较能力;试题形式具有更大的灵活性,从命题主旨到考查内容已不再仅仅专注于知识点本身,更侧重于物理知识在生活中的应用.
下面我们对应答选择题的主要方式、各种题型的变化及解题技巧,做一些分析.
一、 直接判断法
直接判断法适用于概念性较强的选择题,其解题要点是运用物理概念和物理规律与每个备选项对照,不符合题意的选项就会显露出来,从而使我们找到符合题意的选项.
例1 关于物体的内能,下列说法错误的是( )
A. 0℃的物体内能为零
B. 一切物体都具有内能
C. 物体间的内能可以发生转移
D. 其他形式的能可以转化为内能
解析 物体的内能是指物体内所有分子的动能与势能之总和,它在任何温度下都不为零,可以发生转移(热传递),可以由其他形式的能转化而来.因此,四个选项中A错,B、C、D均正确,故选A.
例2 由欧姆定律公式可导出R=,关于此式的物理意义,下列说法中正确的是( )
A. 导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
B. 导体两端的电压越大,导体的电阻越大
C. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D. 导体电阻值的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
解析 导体的电阻是导体本身的一种属性,它与导体两端是否有电压,是否有电流通过无关.
二、 筛选法(排除法)
这种方法主要考察学生的细心,有时要求选择错误的,切忌不要下手太快.因根据题目的要求,先将明显的错误或不合理的备选答案一个一个地排除掉,最后只剩下正确的答案.
例3 如图所示,两盏相同的灯泡在电路开关S闭合后都能正常发光.过一会儿,两盏灯都熄灭了,此时电路中的电压表电流表均无示数,那么电路发生的故障可能是( )
A. 灯泡L灯丝断了 B. 灯泡L灯丝断了
C. 灯泡L短路 D. 灯泡L短路
解析 这是一道电路故障问题,可以用排除法,如果只有一盏灯短路,则另一盏灯应该能够发光而且电流表有示数,而现在的两灯都不发光,说明一盏灯短路是不可能的,因此可以排除C、D,那么电路故障只能是断路了,如果只有L断路,则电压表可以有示数,所以B也不对.
三、 图像分析法
根据图像识别横轴与纵轴对应的物理量,再辨别两个物理量的变化关系.
例4 (2011·黄冈市)小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R为定值电阻,电源电压恒定不变.则下列说法正确的是( )
A. 天然气浓度增大,电压表示数变小
B. 天然气浓度减小,电流表示数变大
C. 天然气浓度增大,电路消耗的总功率变小
D. 天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
解析 A: 天然气浓度增大,由图像可知,R变小,根据串联电路电压分配与电阻成正比可知,R分压变小,由于总电压不变,所以R分压增大,即电压表示数变大.
B: 天然气浓度减小,R变大,因为R不变,所以串联总电阻变大,由于总电压不变,所以总电流变小,即电流表示数变小
C: 天然气浓度增大,R变小,串联总电阻变小,由于总电压不变,所以总电流变大.根据P=UI,可知总功率变大;还可以用P=U2/R(纯电阻电路)总电压不变,总电阻变小,总功率变大.
D: 电压表测R两端的电压,电流表也测通过R的电流,根据欧姆定律U/I=R,R不变,故比值不变.
四、 比值法
可以利用数学的比例式来解决物理问题。具体有下列几种方法
(1) 根据所求物理量选择相应的物理公式.
(2) 在题目中找出其它物理量之间的比例关系.
(3) 用“比例关系式”为纽带,将公式联立成比例式.
例5 甲、乙两物体的质量之比是2:1,比热容之比是3:4,若它们吸收相同的热量,则升高的温度之比是( )
A.2:3 B. 3:2 C. 3:8 D. 8:3
解析 根据相关物理量,应使用公式Q=cmΔt得,Δt=ΔQ/cm代入相对应的比值,求出结果.
五、 计算法
此类方法适用于涉及物理计算多,难度大的题目.根据命题给出的数据,运用物理公式推导或计算其结果并与备选答案对照,作出正确的选择.
例6 (2011衡阳)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S、S,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S后,电压表示数变为2V,则R的电阻和电源电压分别是( )
A. 10Ω、9V B. 20Ω、6V
C. 20Ω、9V D. 10Ω、6V
解析 本题主要考查对欧姆公式的灵活运用和开关的闭合对电路的影响。当闭合开关S、S,只R连在电路中,电压表测电源电压,即为6V,R=U/I=6V/0.6A=10Ω。当断开S时,R,R串联,U=2V,I=U/R=2V/10Ω=0.2A, U=U-U=6V-2V=4V, R=U/I=4V/0.2A=20Ω。故选B
六、 整体法
对于有几个研究对象的物理题,有时把几个对象看成是一个整体,要比把它们分开考虑简单得多,把多个对象看成一个整体的方法叫整体法.
例7 用电压为220V的电源向远处某工地的一盏标着“PZ 220-60”的电灯供电,由于导线有电阻,灯泡消耗的实际功率为55W.则导线消耗的功率( )
A. 大于5 W B. 等于5 W
C. 小于5 W D. 不能确定
解析 将导线和灯泡看成一个整体,那么它的总电阻要比灯泡的电阻大,电源电压不变,根据P=U2/R可得导线和灯泡整体消耗的功率要比灯泡的额定功率小,所以它们的总功率小于60 W,因为灯泡消耗的实际功率为55 W,所以导线消耗的功率要小于5 W.
七、 推理法
根据题给条件,利用有关的物理规律、物理公式或物理原理通过逻辑推理或计算得出正确答案,然后再与备选答案对照作出选择.
例8 如图所示的电路,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中,有关电流表、电压表的读数以及灯泡亮度的变化,下列说法中正确的是
A. 电流表的读数变大,电压表的读数变小,灯泡变暗
B. 电流表的读数变小,电压表的读数变大,灯泡变亮
C. 电流表、电压表的读数都变小,灯泡变暗
D. 电流表、电压表的读教都变大,灯泡变亮
解析 本题考查的是欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.
(1) 分析电路结构,明确各电路元件的连接方式;
(2) 根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后根据欧姆定律判断电流表示数如何变化;