【摘要】初中學(xué)生對(duì)物理電學(xué)復(fù)習(xí)難度大,尤其對(duì)“歐姆定律”內(nèi)容的理解和應(yīng)用。為降低難度,使學(xué)生復(fù)習(xí)效率提高,本文從四大典型例題進(jìn)行逐一突破,降低對(duì)復(fù)習(xí)“歐姆定律”的難度,使學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)電學(xué),樂(lè)于學(xué)習(xí)物理。
【關(guān)鍵詞】歐姆定律 同一性 同時(shí)性 控制變量
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)06-0101-02
“歐姆定律”(Ohms law)是關(guān)于導(dǎo)體兩端電壓與導(dǎo)體中電流關(guān)系的定律。電學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)定律之一。由德國(guó)物理學(xué)家歐姆于1827年首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。其表述為:通過(guò)導(dǎo)體的電流I與其兩端之間的電勢(shì)差U成正比。“歐姆定律”的數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R。“歐姆定律”是初中物理電學(xué)部分最重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),能否掌握好該定律是學(xué)好電學(xué)知識(shí)的關(guān)鍵之一,也是學(xué)生中考復(fù)習(xí)的一大障礙,如果“歐姆定律”復(fù)習(xí)方式?jīng)]有進(jìn)一步改進(jìn),學(xué)生學(xué)得枯燥,將對(duì)物理中考失去信心。為了扭轉(zhuǎn)這一局面,改變傳統(tǒng)的知識(shí)重復(fù),從典型例題分析開始,逐漸突破“歐姆定律”復(fù)習(xí)難點(diǎn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的積極性。
題型一:“歐姆定律”實(shí)驗(yàn)探究。
(一)提出問(wèn)題
1.既然歐姆定律表示的是電路中電流大小的規(guī)律,在探究歐姆定律時(shí),我們探究的問(wèn)題是:____。
(二)猜想與假設(shè)
2.根據(jù)提出的問(wèn)題你是怎樣結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行猜想的?
(1)因?yàn)榧釉趯?dǎo)體兩端的電壓越高,流過(guò)的電流就會(huì)越大,所以電流的大小可能與電壓有關(guān)。
(2)因?yàn)閷?dǎo)體的電阻越大,流過(guò)它的電流就會(huì)越小 ,所以電流的大小可能與電阻有關(guān)。
(三)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
3.由于電流可能與電壓、電阻兩個(gè)因素都有關(guān)系,研究時(shí),我們是先控制電阻不變,改變電壓的大小來(lái)研究電流與電壓的關(guān)系;再控制電壓不變,改變電阻的大小,來(lái)研究電流與電阻的關(guān)系。
4.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用哪些器材?下圖中的器材在研究中的作用分別是什么?
5.連接電路時(shí),我們應(yīng)注意什么?
(1)為了研究電流與電壓的關(guān)系,你的做法是____。
(2)為了研究電流與電阻的關(guān)系,你的做法是____。
6.實(shí)驗(yàn)中你在表格中記錄了如下數(shù)據(jù):
(1)當(dāng)R=10Ω有:
(2)當(dāng)U=3V有:
7.通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)你得出的兩條結(jié)論是:
結(jié)論( 1 ): 在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比 。
結(jié)論( 2 ): 在電壓一定時(shí) ,電流與電阻成反比 。
題型二:“歐姆定律”的同一性和同時(shí)性。
(一)同一性
“歐姆定律”中“通過(guò)”的電流I、“兩端”的電壓 U以及“導(dǎo)體”的電阻R都是對(duì)同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路而言的,因此在運(yùn)用時(shí),必須是將同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的I、U、 R代入計(jì)算,三者要一一對(duì)應(yīng)。
(二)同時(shí)性
即使是同一段電路,由于開關(guān)的閉合、斷開、滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),都將引起電路中的電流、電壓、電阻的變化,因此必須保證I=U/R中的三個(gè)物理量是一個(gè)導(dǎo)體或一段電路在同一時(shí)刻的三個(gè)值,切不可張冠李戴。
1.如下圖:已知R1=2Ω, V= 5V ,V1= 4V,求電阻R2的值是多少?
題型三:變化電路分析。
學(xué)生對(duì)變化電路產(chǎn)生恐懼感,認(rèn)為電路里的滑動(dòng)變阻器改變時(shí),太多物理量發(fā)生變化,無(wú)從下手,學(xué)生根本沒(méi)有抓住“歐姆定律”的特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析。以下例題能教會(huì)學(xué)生懂得分析變化電路的思路。
1.如下圖所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由A端滑到B端時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)變化情況分別為: 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小。
分析:
(1)判斷該電路是串聯(lián)還是并聯(lián)。
(2)知道滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí)電阻變化情況。
(3)知道電壓表、電流表是測(cè)哪部分電路電壓和電流。
2.下圖所示,電源電壓不變,R1=10Ω,S閉合前電流表示數(shù)為1A, S閉合后電流表示數(shù)變化了0.2A,則 R2= 50 Ω。
這種典型例題,給學(xué)生知道開關(guān)閉合前后電路的變化情況,是什么用電器連入電路,電流表是測(cè)哪部分的電流,并根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)“各支路電壓相等,且等于電源總電壓”,所以流過(guò)電阻R1的電流在S閉合前后保持不變,而變化的電流則為電阻R2的電流。
題型四:伏安法測(cè)電阻。
對(duì)“歐姆定律”變形公式 R=U/I的靈活運(yùn)用。
電飯鍋煮飯時(shí),流過(guò)它的電流為4A,則電飯鍋的電阻為多少?
解完例題后,提出如何用伏安法測(cè)電阻:
(1)所需要的器材除被測(cè)電阻外,還有: 電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、電源。
(2)實(shí)驗(yàn)原理是根據(jù): R= 。需要測(cè)出的物理量是 電壓 U 和電流 I 。
(3)在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),開關(guān)應(yīng)該是 斷開 的。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),在開關(guān)閉合前,應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的電阻調(diào)到 阻值最大值 的位置。
通過(guò)四大典型例題逐一突破歐姆定律的復(fù)習(xí)難點(diǎn),為中考復(fù)習(xí)提高了效率,學(xué)生也受益匪淺,對(duì)分析多變的電學(xué)習(xí)題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]朱鐵成.中學(xué)物理教學(xué)案例研究與分析[M].浙江大學(xué)出版社.2012,11
作者簡(jiǎn)介:
黃峭岳(1978.05-),男,廣西扶綏人,本科學(xué)歷,畢業(yè)于廣西民族學(xué)院;現(xiàn)有職稱:中學(xué)一級(jí);研究方向:物理教育。