深化理解欧姆定律 实现内涵转化

2020-10-13 01:41
数理化解题研究 2020年26期
关键词:欧姆定律电流表电路图

陈 涛

(江苏省盐城市大丰区大桥初级中学 224100)

现代社会生活离不开电,与电极为密切的欧姆定律更是将生活中蕴含的物理信息提取出来.作为理学的一部分的物理,将知识生活化,生活知识化,因此与生活密切联系的欧姆定律更是备受关注.

一、理清思路看懂电路图

电路图将繁琐的文字语言简化成图画,将欧姆定律的思想蕴藏其中.因此看懂、理清电路图,是深化掌握欧姆定律中的知识、思想、方法的第一步.

例1探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图1所示电路进行探究,器材:学生电源(6V)、滑动变阻(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干,以下说法正确的是( ).

图1

A.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1.5V-5V

B.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1V-4V

C.电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越小

D.实验电压预设值为2V.要获得3组实验数据,要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器

解析此题是欧姆定律的应用.分析电路图知滑动变器、电流表、电阻R串联,电流表测的是串联电路中的电流,电压表测量R两端的电压.根据串联电路特点和欧姆定律计算电压在预设值最小时,电路中电流最小,滑动变阻器的阻值最大,分析解答得到正确的是C.

反思:此题是欧姆定律的应用,电路图比较简单,但是所给选项迷惑性较强.如果一一验证势必会增加时间,所以可大致浏览四个选项,对于A,B,D中含有数值,需要计算才能作出判断,但是通过理论分析就可以判断C是正确的.

二、火眼金睛辨电路故障

电路部分最常见的就是电路故障判断和排除,这部分不仅要求学生对电路有所了解,更加考察学生综合、灵活应用知识解决问题.针对此类问题,同学需要熟悉电路的三种常见状态,熟悉各种器材的特性,理清发生故障前和后的状态,然后根据条件寻找突破口,思索如何加以排除.

例2小红在做“组成串联电路”的实验中,连好电路,闭合开关,两灯均不发光,经检查分析知,电路正常,只是有一个小灯泡损坏,请设计实验,并在所给的器材中任选择一种,判断究竟是哪只灯泡损坏.并按照要求填写相关实验内容.

选用器材检测电路图现象及结论

解析此题主要考察电路故障的判断和排除,是一道综合开放性的实验题.根据题意可以明确知道电路的原因是一只灯泡已经损坏,又电路是串联的,如无法利用原始器材判断究竟哪知灯泡损坏.因此联想伏安法测电阻的实验,知道:(1)电流表内阻很小在电路中相当于导线;(2)电压表电阻很大,简化处理时可以将其看作所在支路看做断路.综合考虑所给的器材都可以选择,只是绘制的电路图会有所不同.以下以选择电流表为例,并将上述表格填完整,得到下表:

选用器材检测电路图现象及结论电流表电流表有示数(或L2)发光,则L1断;电流表无示数(或L2)不发光,则L2断;

反思:此题是基于伏安法测电阻的相关知识演变而来,学生需要对所用的器材(如电压表、电流表等)的特性有所了解,熟悉各种故障的原因.学会将知识迁移运用到故障判断和排除的实际问题当中,提高分析问题、化解故障的能力.此外,同学更要审请题意,题目条件是“组成串联电路”的实验中进行设计,切不可将两个灯泡并联起来,并结合电流表在各支路是否有示数进行判断.

三、欧姆定律生活化

中考题注重将知识与生活联系在一起,因此处理蕴含具体情景的问题时,先明确哪些是知识点,再思考如何利用理论知识解决问题.如:

例3从2011年5月1日起,驾驶员酒醉后驾车要负刑事责任.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图2所示是它的原理图.图中R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么测试仪的( ).

图2

A.电压表示数不变

B.电压表示数越大

C.通过传感器的电流越

D.传感器两端的电压越大

解析以生活中常见的酒驾现象为切入点,考察欧姆定律.首先分析电路图知道R1,R2串联,电压表测量R1两端的电压,综合题目条件,易知道B正确.

反思欧姆定律生活化主要是凭借生活中的一些现象考察欧姆定律相关知识点,只是知识掌握的牢固,无论题目怎样变化,都能得心应手.

欧姆定律是初中一个很重要的概念,正确理解相关知识点,切实体会其中蕴含的思想方法,灵活运用,不仅对初中物理的学习起着至关重要的作用,而且对今后其他物理实验的研究也有启发作用.

猜你喜欢
欧姆定律电流表电路图
“且”的真与假
解读欧姆定律
细说欧姆定律
解读欧姆定律易错点
第7讲 电路图与动态电路专题复习
测电阻试触法的一个疑难解释
比亚迪E6纯电动汽车系统结构原理(四)
第8讲 电路图与动态电路专题复习
吃透欧姆定律
电流表使用“四步走”