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模块一
电路安全计算分析
例题精讲
【例1】
夜上海论坛 如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数变化范围为0.5A~1.5A之间,电压表的示数变化范围为3V~6V之间.则定值电阻R0的阻值及电源电压分别为(
)
A.
3Ω,3V
B.
夜上海论坛 3Ω,7.5V
C.
夜上海论坛 6Ω,6V
D.
6Ω,9V
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电路的动态分析.
解析:
夜上海论坛 由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为6V,
串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
电源的电压U=I1R0+U滑=0.5A×R0+6V,
当电路中的电流为1.5A时,电压表的示数为3V,
夜上海论坛 电源的电压:
夜上海论坛 U=I2R0+U滑′=1.5A×R0+3V,
电源的电压不变,
0.5A×R0+6V=1.5A×R0+3V,
解得:R0=3Ω,
夜上海论坛 电源的电压U=1.5A×R0+3V=1.5A×3Ω+3V=7.5V.
答案:
B
【测试题】
夜上海论坛 如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间.则定值电阻R的阻值及电源电压分别是(
)
A.
3Ω
15
V
B.
6Ω
15
V
C.
3Ω
12
V
D.
6Ω
12
V
考点:
夜上海论坛 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.
解析:
由电路图可知,电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
当电路中的电流为1A时,电压表的示数为9V,
夜上海论坛 串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,
夜上海论坛 电源的电压U=I1R+U滑=1A×R+9V,
夜上海论坛 当电路中的电流为2A时,电压表的示数为6V,
夜上海论坛 电源的电压:
夜上海论坛 U=I2R+U滑′=2A×R+6V,
电源的电压不变,
1A×R+9V=2A×R+6V,
解得:R=3Ω,
电源的电压U=1A×R+9V=1A×3Ω+9V=12V.
答案:
C
【例2】
如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是(
)
A.
0Ω~10Ω
B.
0Ω~20Ω
C.
5Ω~20Ω
D.
2.5Ω~10Ω
考点:
夜上海论坛 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联.
解析:
夜上海论坛 由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,
夜上海论坛 当电流表示数为I1=0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,
夜上海论坛 根据欧姆定律可得,电阻R1两端电压:
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,
夜上海论坛 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑动变阻器连入电路的电阻最小:
Rmin==2.5Ω;
当电压表示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
此时R1两端电压:
U1′=U-U2max=4.5V-3V=1.5V,
电路电流为:
I2==0.3A,
夜上海论坛 滑动变阻器接入电路的最大电阻:
Rmax==10Ω,
夜上海论坛 变阻器接入电路的阻值范围为2.5Ω~10Ω.
答案:
D
【测试题】
如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=4Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了保护电表不被损坏,变阻器接入电路的阻值范围是(
)
A.
3.5Ω~8Ω
B.
0~8Ω
C.
2Ω~3.5Ω
D.
0Ω~3.5Ω
考点:
夜上海论坛 欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.
解析:
⑴当电流表示数为I1=0.6A时,
夜上海论坛 电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.6A×4Ω=2.4V,
滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=4.5V-2.4V=2.1V,
夜上海论坛 所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小=.
⑵当电压表示数最大为U大=3V时,
夜上海论坛 R1两端电压为U3=U-U大=4.5V-3V=1.5V,
电路电流为I==0.375A,
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大==8Ω.
夜上海论坛 所以变阻器接入电路中的阻值范围是3.5Ω~8Ω.
答案:
A
【例3】
如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下(
)
A.
滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~24Ω
B.
夜上海论坛 电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C.
电路中允许通过的最大电流是0.6A
D.
电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A
考点:
夜上海论坛 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电路的动态分析.
解析:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.
夜上海论坛 ⑴根据欧姆定律可得,电压表的示数为3V时,电路中的电流:
夜上海论坛 I==0.5A,
电流表的量程为0~0.6A,
夜上海论坛 电路中的最大电流为0.5A,故C不正确;
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
电路中的总电阻:
R==12Ω,
夜上海论坛 串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
变阻器接入电路中的最小阻值:
夜上海论坛 R2=R-R1=12Ω-6Ω=6Ω,即滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω~24Ω,故A不正确;
夜上海论坛 ⑵当滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,此时电路中的最小电流:
I′==0.2A,
则电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A,故D正确;
夜上海论坛 电压表的最小示数:
U1′=I′R1=0.2A×6Ω=1.2V,
则电压表的示数变化范围是1.2V~3V,故B正确.
答案:
BD
【测试题】
夜上海论坛 如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V.开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法中错误的是(
)
A.
电路中通过的最大电流是0.6A
B.
电压表最小示数是1V
C.
滑动变阻器滑片不允许滑到最左端
D.
滑动变阻器滑片移动过程中,电压表先达到最大量程
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电阻的串联.
解析:
夜上海论坛 ⑴由电路图可知,当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,
电源的电压6V大于电压表的最大量程3V,
夜上海论坛 滑动变阻器的滑片不能移到最左端;
根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I==0.6A,故电路中的最大电流不能为0.6A,且两电表中电压表先达到最大量程;
⑵根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小,
串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
电路中的最小电流Imin==0.1A,
电压表的最小示数Umin=IminR1=0.1A×10Ω=1V.
答案:
A
【例4】
夜上海论坛 如图,电源电压U=30V且保持不变,电阻R1=40Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,为了电表的安全,R2接入电路的电阻值范围为_____Ω到_____Ω.
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.
解析:
夜上海论坛 ⑴当电流表示数为I1=0.6A时,
电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.6A×40Ω=24V,
滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=30V-24V=6V,
所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小==10Ω.
⑵当电压表示数最大为U大=15V时,
R1两端电压为U3=U-U大=30V-15V=15V,
夜上海论坛 电路电流为I==0.375A,
夜上海论坛 滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大==40Ω.
夜上海论坛 所以变阻器接入电路中的阻值范围是10Ω~40Ω.
答案:
10;40.
【测试题】
夜上海论坛 如图电路中,电源电压为6V不变,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω,两只电流表的量程均为0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电流表A1的示数是0.4A.此时电流表A2的示数为______A;R1的阻值______Ω;在保证电流表安全的条件下,滑动变阻器连入电路的电阻不得小于_______.
考点:
电流表的使用;并联电路的电流规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律;电路的动态分析.
解析:
夜上海论坛 当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,R2中电流I2==0.3A,
夜上海论坛 则R1中的电流I1=I-I2=0.4A-0.3A=0.1A,R1==60Ω;
当滑片向左移动时,总电阻变大,总电流变小,由于电流表最大可为0.6A,且R1中的电流不变,
则R2中的最大电流I2′=I′-I1=0.6A-0.1A=0.5A,此时滑动变阻器的电阻R2′=
=12Ω.
答案:
夜上海论坛 0.3;60;12Ω.
模块二
电路动态分析之范围计算
例题精讲
【例5】
在如图所示的电路中,设电源电压不变,灯L电阻不变.闭合开关S,在变阻器滑片P移动过程中,电流表的最小示数为0.2A,电压表V的最大示数为4V,电压表V1的最大示数ULmax与最小示数ULmin之比为3:2.则根据以上条件能求出的物理量有(
)
A.
只有电源电压和L的阻值
B.
夜上海论坛 只有L的阻值和滑动变阻器的最大阻值
C.
夜上海论坛 只有滑动变阻器的最大阻值
D.
夜上海论坛 电源电压、L的阻值和滑动变阻器的最大阻值
考点:
夜上海论坛 欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.
解析:
由电路夜上海论坛图可知,电灯L与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.
⑴当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小I=0.2A;
夜上海论坛 此时电压表V的最大U2=4V,电压表V1的示数最小为ULmin;
夜上海论坛 滑动变阻器最大阻值:R==20Ω,
夜上海论坛 灯泡L两端电压:ULmin=IRL,
夜上海论坛 电源电压:U=I(R2+RL)=0.2A×(20Ω+RL)=4+0.2RL.
⑵当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大为I′,
夜上海论坛 此时灯泡L两端的电压ULmax最大,等于电源电压,
夜上海论坛 则ULmax=I′RL.
①电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2;
,
I′=I=×0.2A=0.3A,
电源电压U=I′RL=0.3RL,
夜上海论坛 ②电源两端电压不变,灯L的电阻不随温度变化,
夜上海论坛 4+0.2RL=0.3RL,
解得:灯泡电阻RL=40Ω,电源电压U=12V,
因此可以求出电源电压、灯泡电阻、滑动变阻器的最大阻值.
答案:
D
【测试题】
在如图所示电路中,已知电源电压6V且不变,R1=10Ω,R2最大阻值为20Ω,那么闭合开关,移动滑动变阻器,电压表的示数变化范围是(
)
A.
0~6V
B.
2V~6V
C.
0~2V
D.
3V~6V
考点:
电路的动态分析.
解析:
夜上海论坛 当滑片滑到左端时,滑动变阻器短路,此时电压表测量电源电压,示数为6V;
当滑片滑到右端时,滑动变阻器全部接入,此时电路中电流最小,
夜上海论坛 最小电流为:I最小==0.2A;
此时电压表示数最小,U最小=I最小R1=0.2A×10Ω=2V;
因此电压表示数范围为2V~6V.
答案:
B
【例6】
如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1>R2,E为电压恒定的电源,当滑动变阻器的滑片滑动时,通过R、R1、R2的电流将发生变化,电流变化值分别为I、I1、I2表示,则(
)
A.
当滑动片向右滑动时,有I1<I<I2
B.
当滑动片向左滑动时,有I<I1<I2
C.
夜上海论坛 无论滑动片向左还是向右滑动,总有I=I1=I2
D.
无论滑动片向左还是向右滑动,总有I>I2>I1
考点:
欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.
解析:
夜上海论坛 由电路图可知,R与R2并联后与R1串联,且R1>R2,
设R1=2Ω,R2=1Ω,U=1V,
电路中的总电阻R总=R1+,
电路中的电流I1=,
夜上海论坛 并联部分得的电压U并=I1×R并=,
夜上海论坛 因R与R2并联,
所以I=,
I2=;
当滑动变阻器接入电路的电阻变为R′时
夜上海论坛 I1=|I1-I1′|=,
夜上海论坛 I=|I-I′|=,
夜上海论坛 I2=|I2-I2′|=;
所以无论滑动片向左还是向右滑动,总有I>I2>I1.
答案:
D
【测试题】
如图所示的电路图,R1大于R2,闭合开关后,在滑动变阻器的滑片P从b向a滑动的过程中,滑动变阻器电流的变化量______R2电流的变化量;通过R1电流的变化量______R2电流的变化量.(填“<”“>”“=”)
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律.
解析:
夜上海论坛 由电路图可知,滑动变阻器与R2并联后与R1串联,
夜上海论坛 串联电路中总电压等于各分电压之和,且并联电路中各支路两端的电压相等,
夜上海论坛 R1两端电压变化与并联部分电压的变化量相等,
夜上海论坛 I=,且R1大于R2,
夜上海论坛 通过R1的电流变化量小于通过R2的电流变化量;
由欧姆定律可知,通过R1的电流减小,通过滑动变阻器的电流变小,通过R2的电流变大,
夜上海论坛 总电流减小时,R2支路的电流变大,则滑动变阻器支路的减小量大于总电流减小量,
即滑动变阻器电流的变化量大于R2电流的变化量.
答案:
>;<.
【例7】
夜上海论坛 在图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表.闭合开关,调节滑动变阻器,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化.两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示.根据图象的信息可知:_____(填“a”或“b”)是电压表V1示数变化的图线,电源电压为_______V,电阻R0的阻值为______Ω.
考点:
欧姆定律的应用.
解析:
由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流.
⑴当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;
⑵由图象可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,
串联电路的总电压等于各分电压之和,
电源的电压U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0
---------①
当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R1两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,
夜上海论坛 电源的电压U=U2′+U0′=4V+4A×R0
---------------②
由①②得:10V+1A×R0=4V+4A×R0
解得:R0=2Ω;
电源电压为:U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V.
答案:
b;12;2.
【测试题】
如图所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图所示.根据图线的信息可知:________(甲/乙)是电压表V2示数变化的图象,电源电压为_______V,电阻R1的阻值为_______Ω.
考点:
欧姆定律的应用;电压表的使用;滑动变阻器的使用.
解析:
夜上海论坛 图示电路为串联电路,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;
当滑动变阻器的阻值为0时,电压表V2示数为0,此时电压表V1的示数等于电源电压,因此与横坐标相交的图象是电压表V2示数变化的图象,即乙图;此时电压表V1的示数等于6V,通过电路中的电流为0.6A,故电源电压为6V,.
答案:
夜上海论坛 乙,6,10.
模块三
滑动变阻器的部分串联、部分并联问题
【例8】
夜上海论坛 如图所示的电路中,AB间电压为10伏,R0=100欧,滑动变阻器R的最大阻值也为100欧,当E、F两点间断开时,C、D间的电压变化范围是________;当E、F两点间接通时,C、D间的电压变化范围是________.
考点:
欧姆定律的应用;电阻的串联.
解析:
⑴当E、F两点间断开,滑片位于最上端时为R0的简单电路,此时CD间的电压最大,
并联电路中各支路两端的电压相等,
电压表的最大示数为10V,
滑片位于下端时,R与R0串联,CD间的电压最小,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
根据欧姆定律可得,电路中的电流:
夜上海论坛 I==0.05A,
夜上海论坛 CD间的最小电压:
UCD=IR0=0.05A×100Ω=5V,
则C、D间的电压变化范围是5V~10V;
⑵当E、F两点间接通时,滑片位于最上端时R0与R并联,此时CD间的电压最大为10V,
滑片位于下端时,R0被短路,示数最小为0,
则CD间电压的变化范围为0V~10V.
答案:
5V~10V;0V~10V.
【测试题】
如图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,则UCD的变化范围是(
)
A.
0~10V
B.
0~20V
C.
10~20V
D.
20~30V
考点:
串联电路和并联电路.
解析:
夜上海论坛 当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,UCD最大,最大值为Umax=
=20V;当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,UCD最小,最小值为Umin
=,所以UCD的变化范围是10~20V.
答案:
C
【例9】
夜上海论坛 如图所示,电路中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,总阻值为R,当在电路两端加上恒定电压U,移动R的滑片,可以改变电流表的读数范围为多少?
考点:
伏安法测电阻.
解析:
设滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻为Rx.电路连接为R0与Rx并联,再与滑动变阻器右边部分的电阻R-Rx串联,
干路中的电流:I=
,
夜上海论坛 电流表示数:I′==
,
由上式可知:当Rx=时,I最小为:Imin=;当Rx=R或Rx=0时,I有最大值,Imax=;
即电流表示数变化范围为:~;
答案:
~
【测试题】
如图所示的电路通常称为分压电路,当ab间的电压为U时,R0两端可以获得的电压范围是___-___;滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时,ab间的电阻值将______该滑动变阻器的最大阻值.(填“大于”“小于”“等于”)
考点:
夜上海论坛 弹性碰撞和非弹性碰撞.
解析:
夜上海论坛 根据串联电路分压特点可知,当变阻器滑片滑到最下端时,R0被短路,获得的电压最小,为0;当变阻器滑片滑到最上端时,获得的电压最大,为U,所以R0两端可以获得的电压范围是0~U.
夜上海论坛 由于并联电路的总电阻小于任何一个支路的电阻.所以滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时,ab间的电阻值将小于该滑动变阻器的最大阻值.
初中物理,对电源的内阻一般不考虑。这样就可以根据电路动态变化的原因,将问题简单划分为两种:第一种是由于电路中开关状态不同,而使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路开关的断开与闭合电路的连接方式改变总电阻的变化总电流(电压)的变化部分电流(电压)的变化各电流表(电压表)示数的变化。第二种是因滑动变阻器的滑片移动,使电路中各电学量发生变化,解决此类问题的原则是:动态电路滑动变阻器滑片的移动滑动变阻器接入电路的阻值的变化总电阻的阻值变化总电流(电压)的变化部分电流(电压)的变化各电流表(电压表)示数的变化。
夜上海论坛 解决动态电路问题,应注意以下几点:
(1)识别电路是串联还是并联。
夜上海论坛 (2)明确各电表的测量对象及范围。
夜上海论坛 (3)串联电阻个数增多时总电阻增大(即串联电阻越多,总电阻越大),并联电阻个数增多时,总电阻减小(即并联电阻越多,总电阻越小)。
夜上海论坛 (4)在电阻的总个数不变的情况下,无论串、并联电路,部分电阻增大,总电阻随之增大。
(5)当电源电压不变时,总电流与总电阻成反比。
(6)分配关系:串联分压成正比(阻值大的电阻两端电压大)、并联分流成反比(流经阻值大的电阻的电流小)。
夜上海论坛 (7)在并联电路中,各支路上的用电器互不影响,变阻器只影响所在支路电流变化,从而引起干路电流变化。
夜上海论坛 一、滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化
夜上海论坛 1.在串联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起各物理量变化
夜上海论坛 【例1】如图1所示,闭合开关后当滑片P向右移动时,A表,V表(填“变大”、“变小”或“不变”)。
图1解析:首先判断电路类型(简单的方法为:将电流表看成导线,将电压表拆除,成为开路),此时容易看出,这是一个串联电路,串联电路中,电流处处相等,所以A表示数不变。
夜上海论坛 本电路中当滑片P向右移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变大,依据串联分压关系知,V表示数变大。
夜上海论坛 2.并联电路中滑动变阻器滑片位置变化引起物理量变化
夜上海论坛 解析:依题意分析可知,图2所示电路为并联电路,并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变。
夜上海论坛 滑动变阻器滑片P向左移动时,并联电路各支路独立工作,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。
夜上海论坛 滑片P左移,接入的R2阻值变小,这条支路的电流变大,干路中电流也随之变大,故A2示数变大。
夜上海论坛 二、电路开关的闭合或断开引起电路中各电学量的变化
夜上海论坛 1.串联电路中开关的断开或闭合引起的变化
【例3】如图3所示,将开关K闭合,则A表、V表的示数将如何变化?
夜上海论坛 图3解析:依题意知在开关K闭合前,R1和R2串联,电路总电阻较大,开关K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电路总电阻变小,电流变大,电流表的示数变大。
在开关K闭合前,两个电阻串联。电压表测量R1两端的电压,开关K闭合后,电阻R2被短路,电压表测量电源两端的电压,因此电压表的示数将变大。
2.并联电路中开关的断开或闭合引起的变化
【关键词】物理 电路 电学
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)30-0133-02
动态电路是指滑动变阻器滑片的移动或开关的闭合与断开引起电路的变化,通常考查电压表或电流表示数的变化情况。动态电路分析一直是电学主流题型之一,中考一般出现在选择、填空或实验题中。主要是考查学生对欧姆定律、电能、电功率的把握及其运用电学知识解决实际电路问题的能力。
一 如何解决此类问题
夜上海论坛 首先要分析电路是串联还是并联,各个电表分别测哪个用电器的哪个物理量。(1)若是通过移动滑片来改变电路,先分析电阻如何变化。若是串联电路,电阻的变化会引起电流的变化,再根据串联电路分压的规律(分压与电阻成正比)判断电压表的示数变化。(2)若是并联电路,根据并联电路中各支路两端电压相等,通过电压表的位置判断,一般情况下,此时电压表示数不变;再根据各支路工作互不影响,判断电流表的示数是否变化,最后再判断如何变化。(3)若是通过开关改变电路,需分别分析开关断开时和开关闭合时电路的连接情况,以及各个电表分别测什么,再对比电表示数的变化。
二 典型例题
下面例举两种典型例题以供参考。
1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
夜上海论坛 第一,串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。
夜上海论坛 例1:如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断电流表和电压表的变化。
分析:(先确定电路,再看电阻的变化,再根据欧姆定律判断电流的变化,最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。)此电路是串联电路,电流表测的是总电流,电压表测的是R1两端的电压。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻增大,电路的总电阻增大,从而使电路中的总电流减小。因此,电流表的读数减小。根据欧姆定律U1=I总R1,R1两端的电压减小,因此,电压表的读数减小。
针对练习:
[练习一]在如图2所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )。
A.电流表示数变大,灯变暗;
夜上海论坛 B.电流表示数变小,灯变亮;
C.电压表示数不变,灯变亮;
D.电压表示数不变,灯变暗。
夜上海论坛 [练]在如图3所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )。
夜上海论坛 A.电压表示数变大,灯变暗;
夜上海论坛 B.电压表示数变小,灯变亮;
夜上海论坛 C.电流表示数变小,灯变亮;
D.电流表示数不变,灯变暗。
夜上海论坛 第二,并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。
夜上海论坛 例2:如图4,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化。
夜上海论坛 分析:(先确定电路,然后看准每个电表分别测的电压和电流值,再根据欧姆定律判断变化,欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。)此电路是并联电路,电压表测的是电源电压,电流表A1测的是支路上通过R1的电流,电流表A2测的是总电流。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻增大,导致并联电路的总电阻增大,因此电路中的总电流减小,电流表A2的读数减小。由于定值电阻R1的阻值和它两端的电压保持不变,根据欧姆定律通过R1的电流不变,因此,电流表A1的读数不变。由于电压表测的是电源电压,所以电压表的读数也不变。
针对练习:
[练习三]如图5,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
夜上海论坛 [练习四]如图6所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1的示数如何变化?电压表V与电流表A示数的乘积将如何变化?
2.开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
例3:在如图7所示的电路中,开关K由断开到闭合时,电流表的示数将 ,电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
分析:(先画出开关断开和闭合时的等效电路,然后再根据欧姆定律判断。)
夜上海论坛 如图8所示,开关断开时电阻R1和R2构成串联电路,电流表测的是总电流,电压表测得是R1两端的电压。开关
夜上海论坛 闭合时,整个电路只有一个电阻R1,电流表测的是总电流,电压表测的是R1两端的电压,也是电源电压。
如图9所示,当开关由断开到闭合时电路中的总电阻减小,所以电路中的总电流增大,电流表的读数增大。由于串联电路是分压电路,所以电压表的读数增大。
针对练习:
[练习五]在图10中,灯泡L1和灯泡L2是 联连接的。当开关K由闭合到断开时,电压表的示数将 ;电流表的示数将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
[练习六]如图11所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,开关S1、S2都闭合时,电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时,下列说法正确的是( )。
A.电压表V1示数不变;
夜上海论坛 B.电流表A示数不变;
夜上海论坛 在高中物理教学中,直流电的教学和解题一直是一个难点.给广大的学生造成了一定的困扰.学生们普遍认为交直流电路比较抽象,难以理解,更难掌握.而实验室又没有现成的仪器,这就增加了学生掌握本节内容的难度.首先,我们应该清楚掌握直流电的定义—直流电:是指大小和方向都不随时间而变化的电流.例如,许多用电器,如收音机,扬声器等许多不含电感元件的电器都用直流电驱动.分正、负极,无法利用变压器改变电压,用在低电压电器里.
直流电路学习的重点是电路分析,内容是以串并联电路规律和闭合电路欧姆定律的运用为核心、对电路中的电流、电压和电功率进行讨论或定量计算.在近几年的高考命题中,不但一如既往地突出了对这一部分基础知识的考查,同时还出现了不少以这些知识为基础,赋予新颖的、结合现代科技和生活生产实际应用的中档题,与电磁场、交流电路等知识相结合,所构成的分值较大的学科内综合压轴题.
夜上海论坛 一、高中物理直流电习题的提出,其考察形式主要有电路的动态分析和电路故障分析
我用以下习题加以说明.
夜上海论坛 解题分析:通过此题我们可以清晰的看到,直流电电路的分析是解题的关键所在,在本题中,开关S的两种形态,对于R1和R2的串并联状态起决定性的因素.对于C1和C2两端电压的判断也是解题的主要点.明确这些内容后,此题就迎刃而解了.
夜上海论坛 二、直流电问题的规律和总结
夜上海论坛 直流电问题有一个使用的基本结论:电路中任何一个电阻增大(或减小),导致电路的总电阻增大(或减小).掌握这个规律,对于电路的变化也就得心应手.在这节内容中,还有另外一个基本定律:任一电阻阻值增大,则与之串联(或间接并联)的电阻的电流和电压减小,与之并联(或间接并联)的电阻的电流和电压增大.掌握并理解这些定律,对于学生学好这节内容有很大的帮助,只有通过大量的习题训练以及习题解法的指导,才能帮助学生达到这个目的,熟练掌握直流电电路问题.
夜上海论坛 图2例2如图2所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度,金属球的质量为m,它系在金属球的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB垂直,且OC=h.电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向,列车静止时金属丝呈坚直状态,当列车加速或前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小.
(2)由于加速度a与电压表的示数U′成正比,可将电压表对应的刻度对应地改成加速度a的刻度,所以加速度的刻度与电压表的刻度一样是均匀的.
参考文献:
[1]赵娟芬.中学物理教学中的电动机问题.中国科技教育·理论版,2012(3).
一、重视观察和实验
夜上海论坛 物理是一门以观察、实验为基础的学科,观察和实验是物理学的重要研究方法。法拉第曾经说过:“没有观察,就没有科学。科学发现诞生于仔细的观察之中。” 因些,要积极做实验,不仅课堂上做,课前课后还要反复地做,用“vcm仿真实验”,多做几遍实验,牢牢掌握每个化学反应的具体条件、现象、结果,加深理解和记忆,努力达到各次实验的目的。对于初学物理的初中学生,尤其要重视对现象的仔细观察。因为只有通过对观象的观察,才能对所学的物理知识有生动、形象的感性认识;只有通过仔细、认真的观察,才能使我们对所学知识的理解不断深化。例如,学习运动的相对性,老师讲到参照物时,许多同学都会联想到:坐在火车上的人,会观察到铁路两旁的电杆、树木都向车尾飞奔而去。这个生动的实例使我们对运动的相对性有了形象的认识。
在学习物理知识的过程中,我们还应该重视实验,注意把所学的物理知识与日常生活、生产中的现象结合起来,其中也包含与物理实验现象的结合,因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。作为一个刚刚开始学习物理的初中学生,要认真观察老师的演示实验,并独立完成学生的动手操作实验。
在认真完成课内规定实验的基础上,还可以自己设计实验,来判断自初中各年级课件教案习题汇总语文数学英语物理化学己设计的实验方案在实践中是否可行。例如,可以自己设计实验测量学校绿地中一条弯曲小径的长度;可以通过实验测量上学途中骑车的平均速度;还可以设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的实验。这些都需要同学们自己独立思考、探索,不断提高自己的观察、判断、思维等能力,使自己对物理知识的理解更深刻,分析、解决问题会更全面。
夜上海论坛 二、学习物理概念,力求做到“五会”
初中将学量的重要的物理概念、规律,而这些概念、规律,是解决各类问题的基础,因此要真正理解和掌握,应力求做到“五会”: 会表述:能熟记并正确地叙述概念、规律的内容。
会表达:明确概念、规律的表达公式及公式中每个符号的物理意义。 会理解:能掌握公式的应用范围和使用条件。
夜上海论坛 会变形:会对公式进行正确变形,并理解变形后的含义。 会应用:会用概念和公式进行简单的判断、推理和计算。
夜上海论坛 三、重视画图和识图
夜上海论坛 学习物理离不开图形,从运用力学知识的机械设计到运用电磁学知识的复杂电路设计,都是主要依靠“图形语言”来表述的。知识的条理化,分析解决问题的思路等问题,用通常意义上的语言或文字表达都是有局限性和低效率的。所以,按照科学的方法动手画图是学习物理的重要方法,而且对今后进一步学习现代科学技术有着重要意义。 在初中物理课里,同学们会学到力的图示、简单的机械图、电路图和光路图。“大纲”要求的画图主要分两部分:一部分画图属于作图类型题,比方说,作光路图、作力的图示、作力臂图以及画电路图等等;另一部分,根据现成的图形学会识图,所谓识图是指要注意结合条件看图,不仅要学会把复杂的图形看简单(即分析图形),更要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如,在计算有关电路的习题时,已给出的电路图往往很难分析出来是串联、并联或是混联,如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图,就会很容易地看出电路的连接特点,使有关问题迎刃而解。
四、学会“两头堵”的分析方法
物理知识的特点是由简到难,逐步深入,随着学习知识的增多,许多同学都感到物理题不好做。这主要是思考的方法不对头的缘故。 拿到一道题后,一般有两条思路:一是从结论入手,看结论想需知,逐步向已知靠拢;二是要“发展”已知,从已知想可知,逐步推向未知;当两个思路“接通”时,便得到解题的通路。这种分析问题的方法,就是我们平时常说的“两头堵”的方法。这种方法说起来容易,真正领会和掌握并非“一日之功”,还需要同学们在学习的过程中逐步地体会并加以应用。
夜上海论坛 五、注意适当分类,把知识条理化和系统化
当学习过的知识增多时,就很容易记错、记混。因此,可试着按照课文和某些辅导材料中绘制的框架图去帮助记忆和理解。
有时,适当地对概念进行分类,可以使所学的内容化繁为简,重点突出,脉络分明,便于自己进行分析、比较、综合、概括;可以不断地把分散的概念系统化,不断地把新概念纳入旧概念的系统中,逐步在头脑中建立一个清晰的概念系统,使自己在学习的过程中少走弯路。通过这种方法,不但能够加深对基础知识的理解,而且还能收到事半功倍的效果。
夜上海论坛 学习有法,但学无定法。在学习物理的道路上,愿你结合自己的特点 独立做题要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,但这是走向成功必由之路。
夜上海论坛 六 物理过程。
夜上海论坛 要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。 笔记本。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。
学习资料学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。
夜上海论坛 时间是宝贵的,没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术。
夜上海论坛 向别人学习要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行“学术上”的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是。
夜上海论坛 要重视知识结构,要系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识形成系统。
其二
一、学习物理概念,力求做到"五会"
初中将学量的重要的物理概念、规律,而这些概念、规律,是解决各类问题的基础,因此要真正理解和控制,应力求做到"五会":
夜上海论坛 会表述:能熟记并精确地叙述概念、规律的内容。
会表达:明确概念、规律的表达公式及公式中每个符号的物理意义。
会理解:能控制公式的利用范围和使用条件。
会变形:会对公式进行精确变形,并理解变形后的含义。
会利用:会用概念和公式进行简略的断定、推理和盘算。
夜上海论坛 二、器重画图和识图
夜上海论坛 学习物理离不开图形,从运用力学知识的机械设计到运用电磁学知识的复杂电路设计,都是重要依靠"图形语言"来表述的。知识的条理化,剖析解决问题的思路等问题,用通常意义上的语言或文字表达都是有局限性和低效率的。所以,按照科学的方法动手画图是学习物理的重要方法,而且对今落后一步学习现代科学技术有着重要意义。
夜上海论坛 在初中物理课里,同窗们会学到力的图示、简略的机械图、电路图和光路图。"大纲"要求的画图重要分两部分:一部分画图属于作图类型题,比方说,作光路图、作力的图示、作力臂图以及画电路图等等;另一部分,根据现成的图形学会识图,所谓识图是指要注意结合条件看图,不仅要学会把复杂的图形看简略(即剖析图形),更要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如,在盘算有关电路的习题时,已给出的电路图往往很难剖析出来是串联、并联或是混联,如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图,就会很容易地看出电路的连接特色,使有关问题迎刃而解。
夜上海论坛 三、器重察看和试验
夜上海论坛 物理是一门以察看、试验为基础的学科,察看和试验是物理学的重要研讨方法。法拉第曾经说过:"没有察看,就没有科学。科学发现出身于细心的察看之中。"对于初学物理的初中学生,尤其要器重对现象的细心察看。因为只有通过对观象的察看,才干对所学的物理知识有活泼、形象的感性认识;只有通过细心、认真的察看,才干使我们对所学知识的理解不断深化。例如,学习运动的相对性,老师讲到参照物时,许多同窗都会联想到:坐在火车上的人,会察看到铁路两旁的电杆、树木都向车尾飞奔而去。这个活泼的实例使我们对运动的相对性有了形象的认识。
夜上海论坛 在学习物理知识的过程中,我们还应当器重试验,注意把所学的物理知识与日常生活、生产中的现象结合起来,其中也包含与物理试验现象的结合,因为大量的物理规律是在试验的基础上总结出来的。作为一个刚刚开始学习物理的初中学生,要认真察看老师的演示试验,并独立完成学生的动手操作试验。
夜上海论坛 在认真完成课内规定试验的基础上,还可以自己设计试验,来断定自己设计的试验计划在实践中是否可行。例如,可以自己设计试验测量学校绿地中一条曲折小径的长度;可以通过试验测量上学途中骑车的平均速度;还可以设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的试验。这些都需要同窗们自己独立思考、摸索,不断提高自己的察看、断定、思维等能力,使自己对物理知识的理解更深入,剖析、解决问题会更全面。
夜上海论坛 四、学会"两头堵"的剖析方法
夜上海论坛 物理知识的特色是由简到难,逐步深入,随着学习知识的增多,许多同窗都感到物理题不好做。这重要是思考的方法不对头的缘故。
拿到一道题后,一般有两条思路:一是从结论入手,看结论想需知,逐步向已知靠拢;二是要"发展"已知,从已知想可知,逐步推向未知;当两个思路"接通"时,便得到解题的通路。这种剖析问题的方法,就是我们平时常说的"两头堵"的方法。这种方法说起来容易,真正懂得和控制并非"一日之功",还需要同窗们在学习的过程中逐步地体会并加以利用。
夜上海论坛 五、注意适当分类,把知识条理化和体系化
夜上海论坛 当学习过的知识增多时,就很容易记错、记混。因此,可试着按照课文和某些辅导材料中绘制的框架图去辅助记忆和理解。
有时,适当地对概念进行分类,可以使所学的内容化繁为简,重点突出,脉络分明,便于自己进行剖析、比较、综合、概括;可以不断地把疏散的概念体系化,不断地把新概念纳入旧概念的体系中,逐步在头脑中建立一个清晰的概念体系,使自己在学习的过程中少走弯路。通过这种方法,不但能够加深对基础知识的理解,而且还能收到事半功倍的效果。
一、 掌握科学的思维方法
夜上海论坛 物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等,在物理学习过程中,形成物理概念以抽象,概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中,特别是解决物理问题时,分析综合方法应用更为普遍,如下面介绍的顺藤摸瓜法,发散思维法和逆推法就是这些方法的具体体现。
(1)顺藤摸瓜法,即正向推理法,它是从已知条件推论其结果的方法。这种方法在大多数的题目的分析过程都用到。
(2)发散思维法,即从某条物理规律出发,找出规律的多种表述,这是形成熟练的技能技巧的重要方法。例如,从欧姆定律以及串并联电路的特点出发,推出如下结论:串并联电路的电阻是“越串越大,越并越小” ,串连电路电压与电阻成正比,并联电路电流与电阻成反比。
夜上海论坛 (3) 逆推法,即根据所求问题逆推需要哪些条件,再看题目给出哪些条件,找出隐含条件或过度条件,最后解决问题。
二、重视课堂上的学习上课
夜上海论坛 开动脑筋勤于思考,没有积极的思考、不可能真正理解物理概念和原理。我们从初中开始,就要养成积极动脑筋想问题的习惯。
夜上海论坛 上课要认真听讲,不走思或尽量少走思。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经常看,要能做到爱不释手,终生保存。
夜上海论坛 三、重视对所学知识的应用和巩固
夜上海论坛 要及时复习巩固所学知识。对课堂上刚学过的新知识,课后一定要把它的引入,分析,概括,结论,应用等全过程进行回顾,并与大脑里已有的相近的旧知识进行对比,看看是否有矛盾,否则说明还没有真正弄懂。这时就要重新思考,重新看书学习。在弄懂所学知识的基础上,要即时完成作业,有余力的同学还可适量地做些课外练习,以检验掌握知识的准确程度,巩固所学知识。
夜上海论坛 要善于把学到的物理知识运用到实际中去,不注意知识的运用,你得到的知识还是死的,只有通过具体运用,才能扩展和加深自己对的知识理解,学会对具体问题具体分析,提高分析和解决问题的能力。
四、学会分析物理过程
夜上海论坛 学习物理要重视物理过程的学习,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患,题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规,三角板,量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程,有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的,死的,间断的。而动态分析是活的,连续的。
五、整理自己的学习资料
学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指,比方说对练习题吧,一般题不作记号,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间。
六、要正确使用数学工具
夜上海论坛 数学是研究物理的重要工具,在学习物理时,我们一定要正确地运用好这一工具。应用数学工具学习物理,要注意以下几点:
1、要把概念、规律的数学公式,与用文字、语言叙述结合起来,真正理解式子的物理含意,不要单从纯数学关系上理解公式,避免产生物理意义上的错误。例如,物质密度的定义式是ρ=m/v,我们能不能根据这个式子的数学关系,说物质的密度ρ与质量m成正比,与体积V成反比呢?不能,因为密度ρ是描述每种物质固有特性的物理量。例如,铝的密度是2.7×103千克/米3,不管把铝做成小铆钉,还是大铝块,ρ都是这个数值,怎能说它与质量成正比,与体积成反比呢?所以公式ρ=m/v只是提供了一种测量和计算密度的方法,即,当测出物体的质量和体积,就可利用这一公式计算出构成这一物体的物质的密度。
夜上海论坛 2、在进行物理计算、推理时,要把物理计算和简洁的文字说理结合起来,才能使解决问题的过程物理思路清晰,方法简明严格。计算得到的结果,也要明确它的物理意义。
1 类型
一般认为电路中,电源电压恒定不变.这就使我们在进行物理电路动态分析时,可以根据电路动态变化的原因,将问题简单划分为两类:第一类是电路结构变化, 主要是由于开关的通、断造成电路的变化.当开关处在不同状态时,由于断路和短路,接入电路中的用电器,及其用电器之间的连接方式一般要发生变化,因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际电路.改画时要根据电流的实际情况,运用“拆除法”.拆除法要求:(1)去掉被断路的元件;(2)去掉已被短路的元件;(3)用“去表法”去表,其原则是“电压表处是断路,电流直过电流表”.在去掉电压表时,要分析电压表读出来的是哪部分电路两端的电压,可用等效电路法画出等效电路图, 分析流过固定电阻的电流或其两端的电压变化.
2 例题
夜上海论坛 例1 如图1所示电路.电源电阻不能忽略,R1阻值小于变阻器R的总阻值(R1≠0).当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的中点时,电压表V的示数为U,电流表A的示数为I.则当滑片P向A端移动的全过程中
A.电压表的示数总小于U
夜上海论坛 B.电流表的示数总大于I
C.电压表的示数先增大后减小
D.电流表的示数先减小后增大
解析 此题电路的结构是滑动变阻器AP部分电阻与R1串联再与BP部分电阻并联,这并联电路再与R2串联,对于左端的并联电路,由于两支路电路之和一定,当两支路电阻阻值相等时,并联电路总阻值最大.所以当滑动端P向上移动的过程中,并联电路的总阻值R并总也是先增大后减小(注意开始时P位于R中点;R1≠0且小于R),电路中的总电阻R总先增大后减小,则电路中总电流I总先减小后增大;路端电压U总是先增大后减小,即电压表测定的电压先增大后减小,所以选项C正确.电流表测定的是滑动端P与A端电阻与R1串联支路的电流.当P向A端移动时,电路中总电流先变小,所以R2两端电压变小,但路端电压先变大,所以并联电路两端电压变大,而R1支路的电阻变小,因此通过电流表的示数增大;当P向A端移动电路中总电阻开始变小后,电路中总电流变大,R2两端电压变大,但路端电压变小,所以并联电路两端电压变小,看滑动端P与B端的电阻,其阻值增大,所以通过其电流变小,但由于总电流增大,通过电流表的电流为总电流与PB端通过电流的差值,所以电流表的示数仍要增大,也就是说电流表的示数总大于I,故选项B正确.
夜上海论坛 第二类是滑动变阻器移动变化, 可以通过采用极值(两端或中点或特殊点)方法化动态为静态.滑动变阻器的此类型问题的解题关键是:(1)弄清滑动变阻器原理,滑片滑动时电阻是变大还是变小;(2)弄清物理量是否变化,一般来说,电源的电压,定值电阻的阻值是不变,其它的物理量都是变化的;(3)弄清电压表示数表示的是哪一个电器两端的电压再结合电路规律解题.
夜上海论坛 例2 如图2所示的电路中,电源两端电压不变,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6 A和0~3 V.闭合开关S,在滑动变阻器滑片P从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数均可达到各自的最大测量值(且不超过量程),在上述过程中,电阻R1消耗的最大电功率与最小电功率之比为9∶1.则当滑片P移至滑动变阻器的中点时,电路消耗的电功率为______W.
夜上海论坛 解析 由题意可知,这是由一个电阻和一个滑动变阻器组成的串联电路.串联电路的特点是流过各个电阻的电流相等,各个电阻的电压、电功率之比等于电阻大小之比.
夜上海论坛 闭合开关S,当P位于最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,这时相当于电阻R1直接接在电源的两端,构成一个电阻R的电路.此时电路中的电流最大为0.6 A,根据欧姆定律表示出电源电压U=IR=0.6R,从而知道R所消耗的最大电功率
夜上海论坛 P最大=I2R=0.36 R(1)
当P移到最右端时,滑动变阻器的阻值全部接入电路,滑动变阻器两端的电压最大为3 V,根据串联电路的特点求出电路中电阻R两端的电压为
UR=U-U滑=0.6R-3 V(2)
再由欧姆定律表示出电路中的电流为
I最小=URR=0.6R-3R(3)
夜上海论坛 得出定值电阻R1所消耗的最小电功率.定值电阻R所消耗的最小电功率为
夜上海论坛 P最小=(I最小)2R=(0.6R-3R)2R(4)
再根据最大功率、最小功率之间的关系为9∶1,联立(1)、(4),得R=7.5 Ω.即可求出电源的电压U=IR=0.6 R=4.5 V,由②③式得滑动变阻器的最大阻值R滑=15 Ω,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出滑片P移至滑动变阻器中点时电路中的电流
夜上海论坛 I=UR+R滑=4.5 V7.5 Ω+7.5 Ω=0.3 A,
夜上海论坛 再根据P=UI求出电路消耗的电功率
P=UI=4.5 V×0.3 A=1.35 W.
注:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是能确定出电路中滑动变阻器的阻值最小时电流表的示数最大,滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表的示数最大,然后分别列出两种情况下的电功率,根据比值列出方程.
夜上海论坛 例3 如图3所示电路,电源两端电压保持不变,灯L标有“6 V 6 W”字样.只断开开关S1时,电压表的示数为U;只闭合S1时,电流表的示数为I;开关全断开时,电压表的示数为U′,电流表的示数为I′,灯L的实际功率为1.5 W.已知:U∶U′=7∶5,I∶I′=2∶1,不考虑灯丝电阻RL的变化.求:(1)定值电阻R2的电阻值;(2)电路消耗的最大功率.
解析 由于本题较复杂,先画出开关闭合、断开时的等效电路图如图4甲、乙和丙,再根据每个电路图的特点列出关系式.
(1)根据R=U2P结合铭牌求出灯泡的电阻,根据电源的电压不变结合图4乙、图4丙中电流表的示数求出三电阻之间的关系;根据电源的电压不变可知图甲中电压表的示数和图丙中电源的电压相等,根据欧姆定律结合电压表的示数求出R2的阻值,进一步求出R1的阻值.
(2)根据P=I2R求出图4丙中电路的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;根据P=U2R.
可知,只断开开关S2时,电路中的电阻最小、电路消耗的功率最大,进一步根据电功率公式求出其大小.
解 只断开S1、只闭合S1和开关都断开时,等效电路分别如图4甲、乙和丙所示.
因为灯丝电阻不变,
夜上海论坛 所以RL=U2LPL=6 V×6 V6 W=6 Ω.
由图4乙、丙,因为电源电压不变,
夜上海论坛 所以II′=R1+RL+R2RL+R2=21,
夜上海论坛 所以R1=RL+R2,
由图4丙,因为
夜上海论坛 UU′=R1+RL+R2R1+RL=2RL+2RLR2+2RL=75,
所以R2=43RL=43×6 Ω=8 Ω,
夜上海论坛 所以R1=RL+R2=6 Ω+8 Ω=14 Ω,
夜上海论坛 因为I′=RL′RL=1.5 W6 Ω=0.5 A,
所以 U=I′(R1+RL+R2)
夜上海论坛 =0.5 A×(14 Ω+6 Ω+8 Ω)=14 V.
当只断开开关S2时,电阻R2单独接入电路,电路消耗电功率最大
P2=U2R2=14 V×14 V8 Ω=24.5 W.
夜上海论坛 此类题目尤其是最后一个例题,这样的电学压轴大题有三个难点:一是根据题目的几种状态画出相应的电路图;二是根据题目的已知条件选择相应的公式和原理(比如串联电路电压与电阻成正比,电功率的三个公式);三是列出方程之后,如何巧妙地利用两个方程相加、相减、相除来消元.
夜上海论坛 关键词:初中物理;学习方法;学生
夜上海论坛 中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)13-0017
初中学生普遍感到物理难学,其实,就初中物理而言难度并不大,很多学生之所以觉得难学,多是没有掌握学习物理的方法和技巧,另外还有其他学科知识的基础薄弱和惧怕的心理因素。而如果我们掌握了科学的学习方法,就能减轻学习的负担,提高学习质量。
夜上海论坛 一、重视基础知识的理解和记忆
基础知识包括三个方面的内容:即基本概念(定义),基本规律(定律),基本方法。
要理解和掌握好物理概念,就要研究和思考这个概念是怎样引入的?定义如何?有什么物理意义?学到什么程度才能称为真正理解呢?理解的标准是对每个概念和规律你能回答出它们“是什么”、“怎么样”、“为什么”的问题;对一些相近似易混淆的知识,要能说出它们的联系和本质区别;能用学过的概念和规律分析解决一些具体的物理问题。如:对于“凸透镜”一节的概念的理解,“透镜”就是可以让光“透”过的光学元件,所以是用玻璃,等“透明”材料制成的。关于“凸透镜”、“凹透镜”的定义则从透镜的形状和“凹、凸”两个字的形状上找相似点,而关于“焦点”则是利用凸透镜会聚太阳光可以把地面上的纸“烧焦”这个角度去考虑。在理解的基础上,用科学的方法,把学过的大量物理概念、规律、公式、单位记忆下来,成为自己知识信息库中的信息。前面学过的知识,是后面学习的基础。学过的东西记住了,到时才能从大脑信息库中将信息提取出来。
反复自我检查、反复应用是巩固记忆的必要步骤。有人以为,理解了就一定能记住,这是对人的思维和记忆规律的误解。一个人的一生见过、理解过无数的事物,但只有那极少数(有人统计认为不足5%)经常反复作用在我们头脑中,而且反复应用的事物,我们才能记住。所以,每次课后的复习、单元复习、解题应用、实验操作、学期学年复习等,都应有计划地做好安排,才能不断巩固自己的记忆。
二、掌握科学的思维方法
夜上海论坛 物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等。在物理学习过程中,形成物理概念以抽象,概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中,特别是解决物理问题时,分析综合方法运用更为普遍。如下面介绍的顺藤摸瓜法、发散思维法和逆推法就是这些方法的具体体现。
夜上海论坛 1. 顺藤摸瓜法,即正向推理法,它是从已知条件推论其结果的方法。这种方法在大多数的题目的分析过程都用到。
夜上海论坛 2. 发散思维法,即从某条物理规律出发,找出规律的多种表述,这是形成熟练的技能技巧的重要方法。例如,从欧姆定律以及串并联电路的特点出发,推出如下结论:串并联电路的电阻是“越串越大,越并越小”,串连电路电压与电阻成正比,并联电路电流与电阻成反比。
夜上海论坛 3. 逆推法,即根据所求问题逆推需要哪些条件,再看题目给出哪些条件,找出隐含条件或过度条件,最后解决问题。
三、重视课堂上的学习
开动脑筋勤于思考,没有积极的思考就不可能真正理解物理概念和原理。我们从初中开始,就要养成积极动脑筋想问题的习惯。
夜上海论坛 上课要认真听讲,不走思或尽量少走思。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己以一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课教师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经常看,要能做到爱不释手,终生保存。
四、重视对所学知识的应用和巩固
夜上海论坛 要及时复习巩固所学知识。对课堂上刚学过的新知识,课后一定要把它的引入、分析、概括、结论、应用等全过程进行回顾,并与大脑中已有的相近的旧知识进行对比,看看是否有矛盾,否则说明还没有真正弄懂。这时就要重新思考,重新看书学习。在弄懂所学知识的基础上,要及时完成作业。有余力的学生还可适量地做些课外练习,以检验掌握知识的准确程度,巩固所学知识。
要善于把学到的物理知识运用到实际中去,不注意知识的应用,你得到的知识还是死的,只有通过具体运用,才能扩展和加深自己对的知识理解,学会对具体问题具体分析,提高分析和解决问题的能力。
时间是宝贵的,没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说,可以利用“回忆”的学习方法以节省时间,睡觉前、等车时、走在路上等这些时间,我们可以把当天讲的课一节一节地回忆,这样重复地再学一次,能达到强化的目的。物理题有的比较难,有的题可能是在散步时想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题储存着,念念不忘,不知何时会有所突破,找到问题的答案。
1. 坚持独立做
我国物理学家严济慈先生曾说过一段话:“做习题可以加深理解,融会贯通,锻炼思考问题和解决问题的能力,一道习题做不出来,说明你还没有真懂;即使所有的习题都做出来了,也不一定说明你全懂了,因为你做习题时有时只是在凑公式而已。如果知道自己懂在什么地方,不懂又在什么地方,还能设法去弄懂它,到了这种地步,习题就可以少做”。可见,学习物理必须要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题,题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,(下转第21页)(上接第17页)这是任何一个初学者走向成功的必由之路。
2. 学会分析物理过程
夜上海论坛 学习物理要重视物理过程的学习,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患,题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程,有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死板的,而动态分析是活的、连续的。
3. 整理自己的学习资料习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指,比如练习题,一般题不作记号,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间。
4. 向别人学习。要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行“学术上”的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是。也不能保守,有了好方法要告诉别人,这样别人有了好方法也会告诉你。在学习方面要有几个好朋友。
夜上海论坛 5. 归纳知识结构。要重视知识结构,要系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构,小到力学的知识结构,甚至具体到章节。
1. (2008•贵港)小明用实验的方法测定R、R两个电阻的阻值,所测的数据如下表所示:
夜上海论坛 (1)从表中可知,R、R两个电阻的阻值各是多少?(要写出计算过程)
(2)若将这两个电阻并联接入电路,并联后的总电阻是多少?
(3)如图1所示,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,求1 min内这两个电阻消耗的总电能。
夜上海论坛 分析本题为2008年贵港市中考物理试题,意图有两点:
①同学们从八年级刚入门学习物理开始,就知道实验有误差,减小实验误差的方法是多次测量取其平均值,这一方法贯穿于整个初中物理的实验学习中。②针对学习过程中同学们滥用计算器的现象,本题的目的是要让同学们知道不能忽视必要的运算能力。
这是一道从实验方法入手设计的计算题,既考查了学生的实验方法、实验能力,又考查了学生的计算能力,是一道设计新颖的试题,直指当前学生学习的薄弱环节。本题计算难度并不大,但学生必须用求平均值的方法来求R、R两个电阻的阻值,才可能得满分。中考评卷抽样发现:不少同学没能掌握多次测量取其平均值减小实验误差的方法,不知道如何正确处理实验数据,只用一组数据来计算,虽然最后结果与答案相符,但过程有误;另外,有相当一部分同学知道求平均值的方法,但由于平常习惯用计算器来计算,使得运算能力下降,在计算本题时出现了错误。由此可见,同学们的实验学习和运算能力都需要加强。
2. (2008•贵港)如图2甲所示,电源电压为U保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为R,R的阻值为R。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至不同位置,得到四组电压和电流对应的数据a、b、c、d。作出如图2乙所示的U-I图象(坐标原点O表示电压、电流的数值为0),a、b、c、d的连线为一直线,该直线的延长线交纵轴于E点,交横轴于F点,则在E点时电压表的示数是___________,在F点时电流表的示数是__________。
分析本题是2008年贵港市中考物理试题,也是一道以实验背景为切入点设计的试题,是整套试题最难的题目。它与初中知识联系密切,题目原型来源于实验探究“怎样测量未知电阻”。与课本实验电路图不同的是,本题把电压表从原来接在被测电阻两端改为接在滑动电阻器两端,考查了学生阅读分析电路图的能力,阅读和提取U-I图象信息的能力,分析图象极值的能力;考查了学生对滑动变阻器的使用的熟悉程度,对其最大值、最小值的分析能力;考查了学生对实验电路动态分析的熟练程度,灵活应用欧姆定律的能力等。学生必须把原来的实验能力、数据处理能力、图象分析能力进行有效的迁移,最后利用欧姆定律进行运算才能得出结果。这是一道综合能力要求较高的题目,能很好地凸显高水平的学生,有利于高中选拔优秀学生。
3. (2008•北京)在图3所示的电路中,电源两端的电压保持不变。只闭合开关S,当滑片P移至滑动变阻器R的中点时,电压表的示数为U,电压表的示数为U,电流表的示数为I,电阻R消耗的电功率P。闭合开关S、S,当滑片P移至滑动变阻器R的A端时,电压表的示数为U′,电压表的示数为U′,电流表的示数为I,滑动变阻器R消耗的电功率P为1.6 W。闭合开关S、S,当滑片P移至滑动变阻器R的B端时,电流表的示数为I,电阻R的电功率为P。已知U=U′,U=U′。求:
(1)电流I和I的比值。
夜上海论坛 (2)电功率P的大小。
夜上海论坛 (3)电功率P的大小。
夜上海论坛 关键词:初中物理;电流表电压表;实验观察
对于刚刚升入九年级的学生来说,九年级电学知识在近几年的中考中占有近40%的比例,只是2012年相应比例少点,八年级物理明显的不同点是:八年级物理各章相对独立些,特别是沪科版上册是声学、光学、物质的形态及其变化、物质的质量与密度,下册是力学知识:力与机械、运动与力、压强与浮力。所以某部分没学好,其他章节还能迎头赶上。我个人认为这是怕学生在学习的过程中枯燥乏味。而到九年级,开篇就是电学,大部分时间都在接触电学,电学的学习就像爬山一样,一开始如果就很累的话,那么越学到后面越吃力,到后来就根本爬不动,不可收拾,有的同学要补课还不知从何补起。所以,可以说,学好了电学就是学好了九年级物理。
一、注重学习效率,上课时专心听讲,是学好电学的主要途径。
课堂中的例题分析,考后试卷错题的讲解,只有真正听懂、理解了、消化了,课后是不需要死记硬背的。对于教师而言,学生实验自己做了,结论自己得出了,规律也会找了,但后面紧跟着的是大量的练习,来巩固对理论的理解。所以必须要有多种形式的教学手段来吸引学生上课认真听讲。有时连续几节课都是讲、练习题,必然会有些枯燥,这时教师除了运用多媒体手段教学,还可以进行学生编题比赛、学生纠错等多种教学手段,有时教师还可以故意设下陷进,让学生去犯错,然后让他们自己去“钻”出来,学生必定有一种释然的感觉。种种方式或手段目的都是为了调动同学们的积极性,让枯燥的习题课上得生动有趣。
另一方面,由于学生学得好坏有差异,学生的成绩也就有差别,所以整堂课的例题选择要顾及到绝大多数学生。
夜上海论坛 二、电学的学习,要注重学习方法的转变。
第一,重视电学实验的探究,不再是依赖老师的演示实验,而是同学们依靠自己与同伴的协作,连接电路图、测出实验数据、发现实验规律、得出实验结论。实验探究的学习方法,电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。同学们在认真完成课内规定实验的基础上,还可以自己设计实验,来判断自己设计的实验方案在实践中是否可行,因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。例如,设计楼道口开关电路、医院为病号设计电路,或设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的实验。这些都需要学生自己独立思考、探索,不断提高自己的观察、判断、发散思维等能力,使自己对电学知识的理解更深刻,分析、解决问题更全面。
夜上海论坛 第二,电学要重视画图和识图的思维方法,刚学电学探究电路和探究欧姆定律离不开图形,复杂电路设计,都是主要依靠“图形语言”来表述的。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,明确欧姆定律应用于某一电阻还是整个电路;特别是班班通电子白板的应用,另外还必须根据现成的图形学会识图,要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如,在计算有关电路的习题时,已给出的电路图往往很难分析出来是串联或是并联,如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图,就会很容易地看出电路的连接特点,使有关问题迎刃而解。
夜上海论坛 三、学习电学要善于总结与归类。
在学习完欧姆定律后,有大量的习题,很多题目都有重复性,但很多同学就是不停地犯错。因为不善于总结、思考,所以成绩一直不理想。总结中不难发现,在整个电学知识体系中,欧姆定律是精髓,电流、电压、电阻、电功、电热以及电功率的计算,都要在对欧姆定律深刻的理解基础上才能解答得熟练而准确。所以,对一阶段的学习及时做一下总结,既是承上做一个复习又是启下的一个预习。
对于归类而言,其实把问题分一下类,就不难发现后面计算题的电路图与刚开始电路分析的电路图相差无几,只是多了条件,多了要求。而计算的熟练与否是来自于前面扎实的电路分析。比如开关类型的题目可以归为一类,刚开始学习时,主要是分析开关断开或闭合时,有哪些用电器工作并属于什么连接方式,或者要求用电器串联或并联,开关应如何动作,在分析电路时,短路现象的分析是难点;在学习了欧姆定律后,就出现了大量的计算题。有了前面会分析电路的基础,结合公式I=U/R以及两个变形公式,解题时注意短路现象和欧姆定律针对的是同一部分电路,经过一定量的练习,那么考试时计算题基本是得分题。故障分析的可以归为一类。只要做个有心人,把后面与前面所学的知识点互相联系起来,则整个电学就会逐渐在头脑中构成一个完整的知识网,任何题目隐藏的就是这张网中的一个或多个知识点的结合。
具体分析如下:
一、判定总电阻变化情况的规律
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若电键的接通或断开使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的接通或断开使并联的用电器增多时,总电阻减小。
夜上海论坛 (3)在图1中所示分压电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与用电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相串联(以下简称串联段)。设滑动变阻器的总阻值为R,灯泡的电阻为R灯,与灯泡并联的那一段电阻为R
并,则分压器的总电阻为:R总=R-R并
夜上海论坛 由上式可以看出,当R并减小时,R总增大;当R并增大时,R总减小。由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,与并联段电阻的变化情况相反,与串联段电阻的变化情况相同。
夜上海论坛 (4)在图2中所示并联电路中,滑动变阻器可以看作由两段电阻构成,其中一段与R1串联,另一段与R2串联,则并
夜上海论坛 联总电阻R总= 。
夜上海论坛 ①如果存在两支路电阻对称的情况,当两支路电阻相等时,阻值最大,当R1+RAC=R2+RBC时乘积最大,R总最大,则滑动变阻器从一端滑到另一端时,电阻先增大后减小。
夜上海论坛 ②如果两支路不存在电阻对称,则阻值是单调变化的,如R1+RAB?R2,则触头从A到B滑动时,电阻一直是增大的
夜上海论坛 二、根据全电路欧姆定律,分析总电流的变化情况和路端电压的变化情况。因此电源的电动势E和内电阻r是定值,所以,当外电阻R增大(或减小)时,由I= 可知电流减小(或增大),由U=E-Ir可知路端电压随之增大(或减小)。
三、根据串、并联电路的特点和局部电路与整个电路的关系,分析各部分电路中的电流强度I、电压U和电功率P的变化情况。一般来说,应该先分析定值电阻上I、U、P的变化情况,后分析变化电阻上的I、U、P的变化情况。
例1.如图1所示,当可变电阻R0的滑动片向右移动时,下列判断正确的是:
A.电压表的读数变小
夜上海论坛 B.电流表的读数变小
夜上海论坛 C.电压表的读数增大
D.电流表的读数增大
分析与解:由图可知,当滑动片P向右移动时,R0变大,使整个外电路的电阻R变大,根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)可知电路总电流I减小,路端电压U=EIr增大,则电压表的读数变大,选项C正确.根据串联电路的特点,R2两端的电压U2=U-IR1,因U、I,则U2,通过电阻R2的电流I2=U/ R2变大.根据并联电路的特点,通过R0的电流I0=II2,因I、I2,则I0,电流表的读数变小,选项B正确.故本题的正确选项为B、C.
夜上海论坛 点评:电路动态分析的基本思路是:“部分整体部分”,即从某个电阻的变化入手,由串并联规律先判断外电路总电阻的变化情况,然后由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况,最后由部分电路的欧姆定律判断各支路的电流、电压变化情况.
夜上海论坛 例题2、如图所示,当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时,电路中各电表示数如何变化?(电表内阻对电路的影响不计)
解析:滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时,外电路电阻增大,由得总电流(I1)减小,电源内部降压减小,由 U=E-得路端电压U4增加,由U1=IR1得电阻R1电压U1减小,由U2=U4-U1得AB间电压U2增加,再由 得R2支路电流I2增加,最后由I3=I1-I2得滑动变阻器中电流I3减小。
夜上海论坛 路端电压随外电阻变化的根本原因是由于电源有内阻,若电源的内阻r=0,这样的理想电源,它的路端电压不随外电阻的变化而变化,初中讨论的都是这样的电源。但是实际中(高中阶段)的电源都有内阻,正是由于r≠0,才导致了路端电压随外电阻的变化而变化。
物理是我们日常生活中常见的现象,初中的物理仅仅是认识世界的基础,想要学好并不难。那么接下来给大家分享一些关于初中物理学学习技巧,希望对大家有所帮助。
初中物理学学习技巧物理概念和术语是学习物理学的基础,只有熟练掌握才能抓住问题的实质和关键。学习物理概念的方法有五种:
(1)分类法,对所学概念进行分类,找出它们的相同点和不同点,初中物理学的概念可分为四小类①概念的物理量是几个物理量的积,例如:功、热量;②概念是几个物理量的比值,如:速度、密度、压强、功率、效率;③概念反应物质的属性,例如:密度、比热、燃烧值、熔点、沸点、电阻率、摩擦系数等;④概念没有定义式,只是描述性的,如力、沸点、温度。
(2)对比法,对于反映两个互为可逆的物理量可用这种方法进行学习,例如:熔解与凝固、汽化与液化、升华与凝华、有用功与额外功。
夜上海论坛 (3)比较法,对于概念中有相同字眼的相似相关概念利用相比较学习的方法可以找出相同点和不同点,建立内在联系。例如"重力"与"压力"、"压力与压强"、"功与功率"、"功率与效率""虚像与实像"、"放大与变大"等。
(4)归类法。把相关联的概念进行分组比较便于形成知识系统。例如:①力、重力、压力、浮力、平衡力、作用力与反作用力。②速度、效率、功率、压强。③杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、力的作用线。④熔解、液化、蒸发、沸腾、汽化、液化、升华、凝华。⑤串联、并联、混联。⑥通路、短路、断路。⑦能、机械能、功能、势能。
(5)要点法。抓住概念中关键字眼进行学习,例如"重力"由于地球的吸引而受到的竖直向上的力叫重力,这个概念中"地球的吸引""竖直向下"就是关键字眼,值得反复回味和理解。
初中物理学霸的学习建议1、细读书,多设问,培养自学能力
教材的阅读,主要包括课前阅读,课堂阅读和课后阅读.
夜上海论坛 (1)课前阅读,有的放矢.根据课本内容的不同,结合课文中提出的问题,边读边想.如阅读“功”这一节,可列出如下提纲:①物理学上“做功”的含义是什么?它和日常生活中常说的“做工”有什么不同?②做功必须具备哪两个必要因素?有哪几种情况不做功?⑧做功的多少与哪些因素有关?怎样计算做功的多少?④功的单位是什么?通过阅读,对新课内容有一个粗略的了解,弄清知识点,找出重点、难点,作出标记,以便在课堂上听教师讲解时突破,攻克难点.
(2)课堂阅读,就是在进行新课的过程中阅读,对于那些重点知识(概念、规律等)要边读边记.对于关键的宇、词、句、段落要用符号标志,只有抓住关健,才能深刻理解,也才能准确掌握所学的知识.如阅读“重力的方向”时关键是“竖直”.阅读“牛顿第一运动定律”的课文时,抓住“没有受到外力作用”和“总保持”.精读细抠,明确概念、规律的内涵和外延.在阅读时,若遇疑难,要反复推敲,为什么这样说,能不能那样说?为什么?弄清其原团究竟.
夜上海论坛 (3)课后阅读,结合课堂笔记,在阅读的基础上勤总结、归纳.新课结束或学完一章后,结合课堂笔记去阅读,及时复习归纳,把每节或每章的知识按“树结构”或以图表形式归纳,使零碎的知识逐步系统化、条理化.通过归纳,可以把学过的知识串成线,连成网,结成体.以便加深现解,使知识得到升华.
2、细观察,会观察,培养学生的观察能力
观察是学习物理获得感性认识的源泉,也是学习物理学的重要手段.初中阶段主要观察物理现象和过程,观察实验仪器和装置及操作过程,观察物理图表、教师板书等.
(1)观察要有主次
如在观察水的沸腾时,要围绕下列问题观察:沸腾前气泡发生的位置、气泡大小、多少,温度计的读数怎样变化?沸腾时观察气泡的变化,温度计的读敷是否有变化?停止沸腾时,温度是否变化?……
(2)观察要有步骤
复杂的物理现象,应按照一定的步骤,一步步地仔细观察.如在”研究液体的压迎”实验中,可按以下步骤进行:(1)首先要观察所使用的压强计,用手指挤压压强计盘上的橡皮膜,观察金属盒上的橡皮膜受到压强时,u形管两边液面出现的高度差,压强越大,液面的高度差也越大.(2)将水倒人烧杯中,将压强计的金属盒放入水中,观察u形臂两边液面是否出现高度差,报据观察判断水的内部是否存在压强?(3)改变橡皮膜所对方向,再观察u形管两边的液面,根据观察判断水是否向各个方向都有压强,其大小有什么关系?(4)保持金属盒所在的深度不变,使橡皮膜朝上、胡下、朝各个侧面,比较同一深度,水向各个方向的压强有什么关系?(5)将金属盒放人不同深度,水的压强随深度增加怎样改变?(6)观察在同一深度清水的压强和盐水的压强是否相同?
(3)观察时要思考
夜上海论坛 如在引入“牛钡第一运动定律”前做有关演示时,当观察了同一高度处的小车从斜面上分别经过毛巾、棉布、木板表面时运动的距离越来越远后,要认真思考:小车在不同的水平面上运动的距离大小跟什么有关?当小车在水平面上运动时受摩擦力很小时,运动的距离很大吗?当小车在光滑的平面上(无阻力)运动时,运动的距离将有多远?经过观察、思考、推理后,加深对定律的理解.
夜上海论坛 3、勤实验,会操作,提高实验技能
实验是研究物理的基本方法,它对激发学习物理的兴趣,培养观察分析能力,提高实验技能,起着非常重要的作用.实验应包括演示实验,学生实验、边学边实验和小实验.演示实验起着潜移默化的示范作用,通过演示实验可以通过分析物理现象,获得丰富的感性认识,从而更好地理解、掌握物理概念和规律。
在学生实验中,要接触实验器材,了解实验目的和原理,严格按使用规则和程序亲自操作,作必要的记录,根据实验内容得出结论,呀袄做到手、眼、脑并用.通过实验,自己去“发现”规律,学到探索物理知识的方法。
夜上海论坛 4、多思考,细比较,培养学生的思维能力
夜上海论坛 孔子说过:“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”.疑是学习的开端、思维的动力.在物理学习中,要结合结合教材中的“想想议议”,进行巧妙的设疑,多动脑积极思维,多质疑,多解疑,才能真正弄清物理概念、规律的内涵和外延,并提高表述能力.如在学习“物体的浮沉条件”时,可先通过教师的演示实验,认识到浸在液体里的物体不论是上浮的还是下沉的都受到浮力,接着思考以下几个思考题:(1)
既然浸在水中的物体都受到浮力作用,为什么铁在水中下沉?木块能浮在水面上呢?(2)把同样重的铁块和木块同时放在水里又会怎样呢?(3)用钢铁制造的大块在轮船为什么又会浮在水面呢?
夜上海论坛 然后通过对放在液体中的物体进行受力分析,抓住比较重力和浮力的大小的关系,根据二力合成的知识,得出物体的浮沉条件.
夜上海论坛 对教材上的各种结论,不仅要善于从正面提出问题,还要善于反向思考.如“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态.”而保持匀速直线运动状态或静止状态的物体是不是都没有受到外力作用呢?通过反向思考,有助于弄清结论成立的前提,并能提高分析问题、解决问题的能力.物理知识本身有许多相似的地方,但又有区别.如某些现象相似,但实质不一;某些物理量的测量方法相似,但所用的器材不同,等等.所以在学习中一定要积极思维,运用分析、比较的方法,找出异同和联系,掌握知识的本质.例如,蒸发和沸腾的异同点就可列表比较.质量和重力、压力和重力有什么区别和联系等,都可以列表比较.通过比较,加深对物理概念和规律的理解,同时培养自己的科学思维能力.
5、善记忆,会记忆,提高记忆效益
为了使学到的知识牢固地铭刻,必须加强记忆.如图表记忆,顺口溜记忆,理解记忆,类比记忆,系统记忆,形象记忆等,这些巧记、妙记,都能缩短记忆周期,使知识信息贮存得牢固.如果能做到科学记忆,就可以在头脑中建立起一个“智慧的仓库”.在新的学习活动中,当需要某些知识时,则可随时取用,从而保证了新知识的学习和思考的迅速进行.
(1)理解透彻,记得牢
夜上海论坛 理解是提高记忆质量的前提.对初中物理中一些易混淆的概念,如“额定功率”、“实际功率”、“比热”等,一定要在理解的基础上记忆,否则更易发生混乱.
(2)语言简炼,记得快
夜上海论坛 可将一些重要知识编成顺口溜,以帮助学生记忆.如二力平衡的条件可编成:“一物一线等值反向”;光的反射定律可编为:“三线同面,法线居中,哪来哪去,角度不变”;电路识别可编为:“简单电路四元件,源器线加电键,逐个顺次是串联,电路分叉属并联”.
(3)反复强化,记得准
夜上海论坛 对有些知识,需反复强化记忆.即凡涉及到该内容时就不断强化刚形成的条件联系,并及时运用、巩固,以加强记忆.
夜上海论坛 6、广训练,精练习,提高学习成绩
练习是掌握知识,巩固知识的重要途径之一.练习包括课堂练习、作业练习、实验操作练习、单元练习及综合练习等,在练习时要注意处理好以下几点:
(1)遵循由易到难循序渐进的原则,有计划有目的地进行不同程度、不同方式的适量练习.既要有知识覆盖面,又要有适当的知识梯度.
学好初中物理的诀窍一、死记硬背?要得!基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。课文必须熟悉,知识点必须记得清楚。至少达到课本中的插图在头脑中有清晰的印象,不必要记得在多少多少面,但至少知道在左页还是右页,它是讲关于什么知识点的,演示的是什么现象,得到的是什么结束,并能进行相关扩展领会。
二、独立完成一定量作业。要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。把不会的题目搞会,并进行知识扩展识记,会收获颇丰。
夜上海论坛 三、重视物理过程,重视辅助作图。要对物理过程一清二楚,不管是理论过程,还是实践过程,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
四、全力上课,专心听讲。上课要认真听讲,不走神。不要自以为是,要虚心向老师学习,向同学学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不同看法下课后再找老师讨论,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。
五、坚持做笔记。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经学看,要能做到爱不释手,终生保存。
六、整理好学习资料。学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指,比方说对练习题吧,一般题不作记号,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,比如?、、等等,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间。
七、珍惜时间,提高学习效率。时间是宝贵的,没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,提高学习效率。而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说,可以利用“回忆”的学习方法以节省时间,睡觉前、上学路上、等车时等这些时间,我们可以把当天讲的课一节一节地回忆,这样重复地再学一次,能达到强化的目的。物理题有的比较难,有的题可能是在散步时突然想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题贮存着,念念不忘,不知何时会有所突破,找到问题的答案。
八、“端正态度,对外开放,取长补短”。要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行“学术上”的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是。也不能保守,有了好方法要告诉别人,这样别人有了好方法也会告诉你。在学习方面要有几个好朋友。最忌讳自暴自弃,“反正我成绩不好,也考不上重点高中……”这类言谈,是自杀式的无药可救性的自毁。它会让人丧失进行的动力。
夜上海论坛 九、重视知识系统性。要重视知识结构,要系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构,小到力学的知识结构,甚至具体到章,如静力学的知识结构等等。这种弹性扩展思考方式,会把整个物理知识串通在一起,让人思考起来更容易。
十、重视语数与“副课”——认识学科间互补的重要性。物理的计算要依靠数学,对学物理来说数学太重要了。没有数学这个计算工具物理学是步难行的。到大学后物理系的数学课与物理课是并重的。必须要学好数学,利用好数学这个强有力的工具。同样也要用好语文这门工具,它能帮助我们理解物理含义更准确。如果能把生物、地理等学生认为的“副课”学好,对学习物理也有十分重要的作用。因为所有学课间并不是独立存在的,而是相互关联的。而且现在学课综合性题目非常流行
关键词: 额定电功率 伏安法 伏阻法 安阻法
测量“小灯泡额定电功率”是初中电学的一个重点和热点,此实验中考察的知识点有:电路的连接,电表量程的选择,电路的设计,以及电路计算。课本上主要介绍的是“伏安法”测量小灯泡的额定电功率。随着电学知识的融合出现了一些特殊的测量小灯泡额定电功率方法。这要求教师在教学过程中注重对学生的学法进行指导,全方位拓展学生思维,有效地解决实际问题。笔者在教学中发现:在测量“小灯泡额定电功率”实验中,可以找寻出处理这类问题的一般方法,学生也能很好理解,非常有效。下面以三个典型的问题为例,谈谈我在处理这类问题时的做法,供大家学习和参考。
例1:(2014苏州)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图a所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8V“字样。
图a 图b
第(1)题答案
夜上海论坛 (1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。
(2)开始实验后,当变阻器滑片滑到图示位置时,电压表的示数为3.0V,接着应将滑片向?摇?摇 ?摇?摇滑动,直至灯泡两端电压为额定电压,此时电流表的示数如图b所示,则灯泡的额定功率为?摇?摇 ?摇?摇W。
(3)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,于是向老师要了一个R的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为),借助原有实验器材,顺利完成了实验,假如由你来做实验,要求电路只连接一次,请设计实验方案。
夜上海论坛 ①在虚线框内画出实验电路图。②简述实验步骤。(用相应的字母表示测出得出物理量)
③写出灯泡额定功率的表达式P=?摇?摇 ?摇?摇。(用已知量和测量量表示)
夜上海论坛 分析:(1)按要求进行电路连接是初中电学的基本考点;①伏安法测量小灯泡电功率的电路图;②电表量程的选择;③滑动变阻器的连接。
(2)①电路动态分析:在此电路中,当滑动变阻器的滑片向左移动时连在电路中电阻的变大,电流减小,电压表示数减小,灯泡变暗;反之正好相反。②当U=Ue时P=Pe;当UPe。
(3)没有电流表,但是有电压表和已知阻值的电阻相配合,可以当“电流表”使用(伏阻法);注意这里是测量小灯泡的额定功率,所以测算的电流一定要是小灯泡正常工作时通过灯泡的电流,判断小灯泡正常工作的方法是:电压表与小灯泡并联,移动滑动变阻器使电压表示数为3.8V。
解:(1)电压表应选0~15V的量程,滑动变阻器接上接线,电路图如上图所示。
(2)由电路图可知,应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常发光,灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W。
(3)方法一:(电路图如图所示)
方法二:(电路图如图所示)
实验步骤:①按图连接电路,闭合S,S接2,调节滑动变阻器滑片到最左端,读出电压表示数为U(电源电压)。
夜上海论坛 ②S接1,移动滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数为3.8V。
夜上海论坛 ③保持滑动变阻器滑片的位置不变,S接2,电压表示数为U1。
夜上海论坛 数据处理:求出滑动变阻器连入电路中的电阻;
夜上海论坛 通过灯泡的电流是Ie=;小灯泡的额定功率。
例2:(2015苏州模拟)在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V。
夜上海论坛 (1)电路连接好后,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是?摇 ?摇?摇?摇。
甲 乙 丙
(2)排除故障后,在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了?摇?摇 ?摇?摇(选填“A”或“B”)滑动变阻器。可供选用的滑动变阻器
A:滑动变阻器A(阻值范围0-500′Ω,滑片行程10cm)。
夜上海论坛 B:滑动变阻器B(阻值范围0-50′Ω,滑片行程10cm)。
夜上海论坛 (3)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片位置,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,其读数为?摇?摇 ?摇?摇A。
夜上海论坛 (4)实验中刚刚测完上述(3)中的一个数据,电流表突然损坏了。他们找到了一个阻值为10′Ω的定值电阻和一个单刀双掷开关(符号为(―/二)),借助原有的实验器材,重新进行了测量。假如由你来做实验,要求电路只连接一次,请设计实验方案。
夜上海论坛 ①在虚线框内画出实验电路图。
②简述实验步骤。
夜上海论坛 ③写出灯泡额定功率的表达式P=?摇?摇 ?摇?摇。(用已知量和测量量表示)
分析:(1)串联电路的常见故障,一般是断路和短路,主要先看电路中的电流大小,电流为0,就是断路;再看电压表是否有示数,就可以确定断点的位置。
(2)根据图像,我们发现滑动变阻器的滑片移动了一段较长的距离,电路中电流仍然较小,加在小灯泡两端的电压较低,说明此时电路电阻较大,滑动变阻器量程太大的缘故。
夜上海论坛 (3)电表读数是初中生的基本技能。首先要明确量程,进而明确分度值,读数即可。
夜上海论坛 ⑷在没有电流表的情况下,主要的思想方法是伏阻法。同学绝大多数使用例题1的方法一,没有仔细分析,小灯泡要正常发光,加在其两端的电压是3.8V,此时的电流是0.5A,小灯泡的电阻是7.8′Ω,由于电源电压是6V,要小灯泡正常工作电路的总电阻是12′Ω,此时提供给我们的定值电阻R>12′Ω-7.8′Ω=4.2′Ω,所以采用方法一是不可行的,只能采用方法二。
夜上海论坛 解:(1)小灯泡断路;(2)A;(3)0.5A;(4)①实验电路图。
夜上海论坛 ②实验步骤:第一步:根据电路图,闭合开关S,S接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V;
夜上海论坛 第二步:保持滑动变阻器滑片位置不变,S接2,读出电压表示数U。
夜上海论坛 ③数据处理:求出滑动变阻器连入电路中的电阻R=
通过灯泡的电流是Ie=;小灯泡的额定功率Pe=。
夜上海论坛 通过对以上两个例题的分析,我们可以发现和在处理没有电流表、只有电压表和定值电阻的配合测量小灯泡额定电功率的一般方法:(1)电源电压是否已知;如果未知优先采用方法一,表达比较简单点;(2)电源电压已知,先尝试一下方法一,注意检验在滑动变阻器接入电路电阻为0时,能否使小灯泡正常工作,如果能如果不能就采用方法二。
夜上海论坛 例3(2013扬州)在测“3.8V”小灯泡额定电功率实验中,由于没有电压表,提供已知阻值的电阻R,下列也能测出该灯泡额定功率的是(?摇 ?摇)
A B C D
关键词:运用 多媒体技术 提高 物理教学效果
夜上海论坛 物理学是以实验为主要手段进行教学的学科,与其它学科有明显的不同。随着社会的进步,科学技术的发展,信息教育技术以其独有的先进特性进入各个学科的教学。信息教育技术,尤其是多媒体技术的运用,在整合物理学科教学中具有很大的作用。例如:多媒体计算机技术、网络技术、视频实物展台、多媒体投影仪等现代信息教育技术媒体,在物理实验中具有直观形象、化小为大、化远为近,改变时空、动静变化、快慢可调、重复再现等功能,为以实验为主要教学手段的物理学科插上了理想的翅膀,对于整合物理学科教学,优化课堂教学过程,提高物理课堂教学效果具有很重要的作用。
一、运用多媒体技术的“超文本”功能,提高物理教学效果
超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式,用网状结构非线性地组织管理的一种先进技术,是多媒体系统的一种固有特性。多媒体计算机技术的“超文本”强大功能,为物理教学提供了非常优越的条件。教学中,有时板书较多、例题及解题过程要规范、实物图、电路图或一些画面要出示等,如果按照传统的教学方法去写、画,会浪费许多宝贵的时间。利用先进的多媒体计算机“超文本”技术,就可以克服弊端。许多的计算机软件,如:Word、PowerPoint及网页工具FrontPage、Dreamweaver等软件都具有超文本(超链接)功能,为课堂教学提供了很好的工具。例如:利用PowerPoint演示文稿软件,把讲课用的视频资料、例题分析、解题步骤、板图、练习题等,都用幻灯片的形式存储成不同的单元或专题学习网站,再用超链接的方法进行链接到需要的部分。当教师讲到需要用的部分时,就可以很方便的调出需要的内容。通过使用多媒体技术的超文本功能,制成电子教案,可以有效地提高课堂教学效果。
二、用多媒体技术的“放大”作用,提高物理教学的演示效果
夜上海论坛 在物理教学中有许多演示实验的可见度很小,由于可见度小,很难使每个学生都观察清楚,这就很大程度上降低了演示实验的效果,影响了物理教学效果。例如:在讲电流表和电压表的读数教学时,把表盘放大,改变指针的位置和量程,让学生练习读数,效果很好。在磁感线、通电螺线管的磁场等教学中,教师的演示实验是在平面上进行的,要让学生在座位上看清楚是不可能的,所以教师需要采取拿着实验让学生看或让学生到前边讲台上去观看等方法,这样做既麻烦又浪费时间。如果适时地利用多媒体投影仪进行放大既方便又节省时间,效果又好。演示时只需把磁体放在视频实物展台上,磁体上边再放上一块玻璃板,在玻璃板上撒些铁粉,轻轻振动玻璃板,即可以在荧幕上看到清楚的磁感线的分布情况。观察通电螺线管的磁场时,把螺线管磁场演示仪也放在视频实物展台,通电后可以非常清楚地看到铁屑在油中的运动情形及最后的分布状况。同理也可以演示同名磁极和异名磁极间的相互作用,即生动效果又好,同时节省了宝贵的时间,增加了课堂的知识密度。再如,液化现象,一般用乙醚做常温加压液化演示,可见度很小,使用视频实物展台演示效果也很好。演示时用装有乙醚的注射器,放在载物台上,调节镜头使成像最清楚,推动或抽动活塞做加压液化和减压汽化实验,就明显地看到液化和汽化现象,使抽象难做的有毒的实验获得很好的效果。总之,利用多媒体技术的放大作用来提高可见度小的演示实验,都可以收到很好的演示实验效果。
三、利用多媒体技术的“扩大时空”作用,提高物理教学的效果
在物理教学中有时需要教师举出许多生活事例,让学生在头脑中复现许多生活现象,而那些生活现象有的学生能及时的复现,而有的学生可能忘记或是在平时根本就没有注意,从而影响教师的讲课。如果教师适时地利用多媒体技术的“扩大时空”即“化远为近”的独特作用,适时地利用事先制作成的视频音像资料,播放一段古代的、近代的、过去的、他人先进的教学资料片段,就能活跃课堂气氛和提高物理教学的效果。例如:在讲船闸时放一段“葛洲坝船闸”工作原理的资料片。在讲物体浮沉条件的利用时,用光盘展现潜艇上浮、下潜、悬浮的全过程,学生感到有兴趣极了,个个瞪大眼睛。这种效果是学生看书无法比拟的。对于提高教学效果都具有很大的帮助。在进行激发学习兴趣的教学时,可以适当地放一段物理史学资料片,以再现古代、现代科学家的刻苦追求精神,达到进行思想教育的目的。这是只有多媒体技术才能做到的,它明显优于一般教师的简单、枯燥的讲授效果。因此,运用多媒体技术的“扩大时空”作用,有利于提高物理教学的效果。
四、利用多媒体技术的“再现”作用,提高物理教学的效果
初中物理教学是以实验为主要方式进行的,有的实验在教学中做了演示实验或是学生探究实验,在复习时由于时间的延长而忘记或记不太清是不可避免的,有的实验是不适宜重复做的,尤其是在复习课时更不可能把平时教学时的演示实验都重做一遍。因此,利用多媒体技术的“再现”优势就可以达到复习的目的,既节省时间又提高效果。利用播放音像资料片(自制或购买的教学光盘)的方法把一些实验“再现”出来,教师还可以边讲边分析。例如: “凸透镜成像规律”是重点又是难点。在进行复习教学时可以先让学生回忆成像规律,然后再利用CAI课件来演示凸透镜成像的规律,达到复习巩固实验的目的,从而提高课堂教学效果。再如,天平各部分名称和调节、使用方法实验等都可以利用多媒体技术的“再现”特点进行复习教学。
夜上海论坛 五、利用多媒体技术的“模拟”作用,提高物理教学的效果
多媒体计算机技术的高速度发展,在教育教学中也迅速应用起来。计算机辅助教学,计算机网络技术的应用也在快速的发展,使得教学信息的传递、加工、处理方式也得到了进一步的改进,对于提高物理教学效果具有很大的作用。多媒体计算机技术在物理课堂教学中可以对实验仪器的结构进行自由拆分;对实验原理进行动态分析具有模拟实验,突出教学重点、化解教学难点的辅助教学效果。例如:在《滑动变阻器》一节的教学中,滑动变阻器的线圈、接线柱、滑片之间的关系是教学难点,滑动变阻器原理、接法、作用是教学重点。如果恰当的采用计算机辅助教学,对滑动变阻器进行动态组装,使学生对滑动变阻器的结构及各部件之间的关系一目了然,并收到较好的教学效果。用计算机辅助教学手段模拟实验,并把电池组、小灯泡、开关、滑动变阻器、电流表用导线连成实物电路。当开关闭合,导线中通过电流部分由灰色变成红色,尤其是演示滑动变阻器的滑片向左右移动时,通过电流部分的导线长度也随之改变,效果就更明显。通过对“模拟”实验的分析、总结、归纳,很快地突破滑动变阻器阻值变化引起电流改变的教学重点、难点,真实地“模拟”了实验现象,因为在实际的实验中,电流虽然是真实存在的,但是它确实是看不见摸不着的,学生是观察不到的,只有靠学生自己去想象,这种抽象的知识信息,增加了知识理解的难度,对于大多数学生来说是有很大难度的。而用计算机进行实验的“模拟”,较好地将抽象的知识变成具体形象的知识信息,很快地突破滑动变阻器阻值变化引起电流改变的教学重点、难点,取得较好的教学效果。再如,讲摩擦起电时,要涉及原子的结构,这对学生来说是非常抽象的,可以利用课件模拟核外电子围绕原子核高速旋转的情况等等。
六、利用丰富的网络资源,搞好探究性学习
夜上海论坛 课程标准中,学生越来越多地参与到探究性学习中,在探索过程中,他们不是机械地记忆信息,而是根据某项“任务”,自主搜索、分析、组合与探究有关的信息,从而培养获取信息、处理信息的能力和基本的科学素养。
夜上海论坛 当今社会发展迅速,信息量巨大,科技发展日新月异,教师要能适应新时代的发展不仅要具备专业知识和专业技能外,还必须具有独特的教学个性和教学风格.教师如果具有鲜明的、强烈的教学个性,教学才具有特色,才能吸引学生的注意,激发学生的学习热情和主动学习意识,课堂教学也更为有效和高效,同时,强烈的教学个性意识能进一步激发教师教学的创新意识和创新精神,激发学生主动参与,积极思考,大胆质疑,主动学习.教师的教学个性和教学风格也会影响学生个性品质的养成和发展,也可成为促进学生健康成长的巨大力量源泉,才能培养出具有个性化的人才.当然,教师要形成自己独特的教学个性和教学风格需要经历较长的时间过程,因此,教师要通过不断学习,不懈努力,认清角色,找准定位,热爱学生,乐于奉献,高尚品德,注重师表,渊博知识,通过不断提高自身的素质,来形成自己的教学个性和教学风格.教师的教学个性和教学风格是在长期教学实践活动中逐步积累、逐渐形成的,是教师富有成效的、独特的教学观点、技巧、作风的综合表现.教师通过具有高效的教学设计、教学方法和技巧、独具特色的教学语言,才能形成自己的教学个性和教学风格.
2注重物理学科思想的渗透
对于高中物理教学,要注重渗透物理学科独特的思想,即要上出物理味.生活中的物理现象分析、实验、物理学史等等都是凸显物理味的重要元素,同时在知识教学过程中还要渗透物理思想方法,提升学生的物理思维能力.例如,“化繁为简”就是我们重要的物理思想,我们在教学中尤其是遇到新的、复杂的问题问题时,要引导学生进行化繁为简,迁移到原有的认知上来.如,人教版必修2中的“曲线运动”一章就充分体现了这一点,运动的合成与分解就是化繁为简,将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,一个轨迹为“抛物线”的复杂运动就变成可研究的了.再如,“楞次定律”的教学,学生学习的难点在于“磁场变化和产生感应磁场的关系”,这时需要将抽象的物理问题可视化,从实验现象入手,引导学生理清思路,逐步分析:(1)原磁场的方向;(2)磁通量是如何变化的(增加,还是减少);(3)电流表看出的感应电流的方向;(4)改变实验条件多次进行探究,记录实验结果,引导学生从中发现几个物理量之间的联系.物理课上出物理味,引导学生逐步探究,自主发现规律不仅有助于学生克服畏惧心理,学生在逐渐深入思考的过程中领悟分析问题的方法,形成科学的思维习惯.
3注重物理学科个性化活动设计
夜上海论坛 教师从本身教学素质出发根据教学内容、教学要求、教学条件等各方面的因素,运用各种不同的、具体的教学方法和教学技巧,从而形成具有个人特色的教学个性和教学风格,这种具有个人特色的、高层次的教学个性和教学风格的形成过程是一个创新性、创造性的过程,这种创新和创造需要教师自觉地、主动地对教学的各个环节进行深入地反思、归纳和总结,将各种教学要素融为有机的整体,将教学实践上升到教学艺术,达到炉火纯青的境界.
3.1注重思维可视化
夜上海论坛 例如,电源输出功率随外电阻变化的规律,如果采用理论推导的话,对于公式P=E2(R+r)2R,必须从再变形运用基本不等式才可以判断,而且对于特定的电路,动态分析的过程中,外电阻无法取到与电源内阻的情况,学生则表现为无所适从,如果将公式与图象(如图1所示)结合起来引导学生去分析的话,学生能够很直观的从整体上把握规律,加深记忆痕迹.
夜上海论坛 3.2注重思维逻辑性