在习题课学习中应重视归类与方法

在物理课堂习题课的学习中，许多物理教师将更多的精力放在了传授学生解题方法或解题技巧上，却忽视了调动和发挥学生自身主观能动性和思维的发挥，影响了课堂习题课学习的实效性。下面通过对一道典型的电学实验习题的归类与整理，展现应用所学知识解决这类问题的解题技能，希望对同学们有所启发。

一、检查电路连接问题

例题 习题课上小明同学要做几个实验。电源电压3V保持不变，内阻不计;滑动变阻器的规格是“5 Ω0.5 A”;阻值为5 Ω、10 Ω，15 Ω、20 Ω的电阻各一个;电流表（量程0.6 A）、电压表（量程3 V）各一个。

（l）用如图1所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中补画出正确的连线。

分析：电线连接错误的判定，要根据电流的流向（电流表、电压表的流向防止把电表接线柱接错，电表指针反向偏转，不能读数，还要谨记电流流向必须形成一个回路）。图2中画“×”的地方电流从正极出发又回到正极了，电压表没有连接到定值电阻的两端，即没有测量到定值电阻两端的电压。正确连线如图2所示。

二、实验数据处理问题

（2）小明先探究“电压U一定，电流与电阻的关系”：

A.他将5 Ω的电阻接人电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数，记人表1中，断开开关S。小明用10 Ω的电阻替换5 Q的电阻，闭合开关S，接下来的操作是。

B.表1是小明提交的实验数据，老师指出有几组数据不符合实际，你认为应该是实验次序为的数据。

分析：根据实验次序为l的数据可知，电阻R的电压U=IR=0.4 A×5 Ω=2 V，滑动变阻器的电压U' =EU=3 V-2 V=1 V。根据I=0.4 A可知，滑动变阻器接人电路中的阻值RP=U'/I=2.5 Ω。因为滑动变阻器的规格是“5 Ω

0.5 A，’，所以这个数据是可以的。根据实验次序为2的数据可知，电阻R的电压U=IR=2 V，滑动变阻器的电压U'=E-U=1 V。根据i=0.2 A可知，滑动变阻器接人电路中的阻值RP=U'/I=5 Ω，此时把滑动变阻器滑到阻值最大处即可。实验次序为3的数据没有控制电阻R两端的电压保持不变，所以不行。根据实验次序为4的数据可知，电阻R的电压U=IR =2 V，滑动变阻器的电压U'=EU=1 V。根据I=0.1 A可知，滑动变阻器接人电路中的阻值RP=U'/I=10Ω>滑动变阻器的最大阻值5 Ω。综上分析可以得出实验次序为3、4的数据不符合实际。

三、物理量取值范围的问题

C.若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足___ 。

分析：分析电压U0的取值范围需要从最小电压开始逐步分析到最大电压，取最小电压时应该使滑动变阻器滑到阻值最大处，即为5 Ω，根据“换大调大”的原则，此时定值电阻应该换为20 Ω，此时整个电路的总电阻为25 Ω，根据I=E/R=3V/25Ω=0.12 A，U= IR=0. 12 A×20 Ω=2.4 V可知，最小电压为2.4 V。最大电压要看滑动变阻器接人电路中的阻值的大小，如果此时定值电阻为5 Ω，根据“换小调小”的原则，滑动变阻器接人电路中的阻值最小，电路中的电流最大。因为滑动变阻器的规格是“5 Ω0.5 A"，所以电路中允许通过的电流的最大值为0.5 A，最大电压Umax=0.5 A×54Ω =2.5 V，此时滑动变阻器接人电路中的电阻R P=0.5V/0.5A=1 Ω。

四、通过图像比较物理量大小问题

（3）小明再探究“电阻R一定，电流与电压的关系”，他将10 Ω的电阻接人电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器的滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应的电流，小明根据数据绘制出I-U图像，如图3甲中a所示，得到结论。实验完成后，将电阻换成额定电压为2.5 V的小灯泡.重复上述实验过程，绘制出I-U图像，应该是图3甲中____（选填“a”“b”“c”）所示。若图像中A、B、C、D四点的电阻RA、RB、Re、RD都存在，则电阻由小到大的顺序为____

分析：分别过A、B、C、D作过原点的射线，如图3乙所示，我们可以根据R=U/I来比较电阻的大小。可以保持U的大小一样，比较I的大小，来比较电阻的大小;也可以保持I的大小一样，比较U的大小，来比较电阻的大小。当取I一定时，通过比较U的大小不难发现，越靠近U轴，电阻值越大，A、B、C、D四点中D点最靠近U轴，A点最远离U轴，因此RA

作者单位：江苏省南京市金陵中学龙湖分校