【摘要】初中学生对物理电学复习难度大,尤其对“欧姆定律”内容的理解和应用。为降低难度,使学生复习效率提高,本文从四大典型例题进行逐一突破,降低对复习“欧姆定律”的难度,使学生乐于学习电学,乐于学习物理。
【关键词】欧姆定律 同一性 同时性 控制变量
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0101-02
“欧姆定律”(Ohms law)是关于导体两端电压与导体中电流关系的定律。电学的基本实验定律之一。由德国物理学家欧姆于1827年首先通过实验发现。其表述为:通过导体的电流I与其两端之间的电势差U成正比。“欧姆定律”的数学表达式为I=U/R。“欧姆定律”是初中物理电学部分最重要的一个知识点,能否掌握好该定律是学好电学知识的关键之一,也是学生中考复习的一大障碍,如果“欧姆定律”复习方式没有进一步改进,学生学得枯燥,将对物理中考失去信心。为了扭转这一局面,改变传统的知识重复,从典型例题分析开始,逐渐突破“欧姆定律”复习难点,提高学生学习电学的积极性。
题型一:“欧姆定律”实验探究。
(一)提出问题
1.既然欧姆定律表示的是电路中电流大小的规律,在探究欧姆定律时,我们探究的问题是:____。
(二)猜想与假设
2.根据提出的问题你是怎样结合已有的知识进行猜想的?
(1)因为加在导体两端的电压越高,流过的电流就会越大,所以电流的大小可能与电压有关。
(2)因为导体的电阻越大,流过它的电流就会越小 ,所以电流的大小可能与电阻有关。
(三)设计实验
3.由于电流可能与电压、电阻两个因素都有关系,研究时,我们是先控制电阻不变,改变电压的大小来研究电流与电压的关系;再控制电压不变,改变电阻的大小,来研究电流与电阻的关系。
4.实验中应选用哪些器材?下图中的器材在研究中的作用分别是什么?
5.连接电路时,我们应注意什么?
(1)为了研究电流与电压的关系,你的做法是____。
(2)为了研究电流与电阻的关系,你的做法是____。
6.实验中你在表格中记录了如下数据:
(1)当R=10Ω有:
(2)当U=3V有:
7.通过分析实验数据你得出的两条结论是:
结论( 1 ): 在电阻一定时,电流与电压成正比 。
结论( 2 ): 在电压一定时 ,电流与电阻成反比 。
题型二:“欧姆定律”的同一性和同时性。
(一)同一性
“欧姆定律”中“通过”的电流I、“两端”的电压 U以及“导体”的电阻R都是对同一个导体或同一段电路而言的,因此在运用时,必须是将同一个导体或同一段电路的I、U、 R代入计算,三者要一一对应。
(二)同时性
即使是同一段电路,由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的移动,都将引起电路中的电流、电压、电阻的变化,因此必须保证I=U/R中的三个物理量是一个导体或一段电路在同一时刻的三个值,切不可张冠李戴。
1.如下图:已知R1=2Ω, V= 5V ,V1= 4V,求电阻R2的值是多少?
题型三:变化电路分析。
学生对变化电路产生恐惧感,认为电路里的滑动变阻器改变时,太多物理量发生变化,无从下手,学生根本没有抓住“欧姆定律”的特点进行系统分析。以下例题能教会学生懂得分析变化电路的思路。
1.如下图所示,当滑动变阻器的滑片P由A端滑到B端时,电流表、电压表的示数变化情况分别为: 电流表示数变小,电压表示数变小。
分析:
(1)判断该电路是串联还是并联。
(2)知道滑动变阻器滑动时电阻变化情况。
(3)知道电压表、电流表是测哪部分电路电压和电流。
2.下图所示,电源电压不变,R1=10Ω,S闭合前电流表示数为1A, S闭合后电流表示数变化了0.2A,则 R2= 50 Ω。
这种典型例题,给学生知道开关闭合前后电路的变化情况,是什么用电器连入电路,电流表是测哪部分的电流,并根据并联电路电压特点“各支路电压相等,且等于电源总电压”,所以流过电阻R1的电流在S闭合前后保持不变,而变化的电流则为电阻R2的电流。
题型四:伏安法测电阻。
对“欧姆定律”变形公式 R=U/I的灵活运用。
电饭锅煮饭时,流过它的电流为4A,则电饭锅的电阻为多少?
解完例题后,提出如何用伏安法测电阻:
(1)所需要的器材除被测电阻外,还有: 电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、电源。
(2)实验原理是根据: R= 。需要测出的物理量是 电压 U 和电流 I 。
(3)在连接实验电路时,开关应该是 断开 的。
(4)实验时,在开关闭合前,应把滑动变阻器的电阻调到 阻值最大值 的位置。
通过四大典型例题逐一突破欧姆定律的复习难点,为中考复习提高了效率,学生也受益匪浅,对分析多变的电学习题奠定了坚实的基础。
参考文献:
[1]朱铁成.中学物理教学案例研究与分析[M].浙江大学出版社.2012,11
作者简介:
黄峭岳(1978.05-),男,广西扶绥人,本科学历,毕业于广西民族学院;现有职称:中学一级;研究方向:物理教育。