【摘要】初中學生對物理電學復習難度大,尤其對“歐姆定律”內(nèi)容的理解和應用。為降低難度,使學生復習效率提高,本文從四大典型例題進行逐一突破,降低對復習“歐姆定律”的難度,使學生樂于學習電學,樂于學習物理。
【關鍵詞】歐姆定律 同一性 同時性 控制變量
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)06-0101-02
“歐姆定律”(Ohms law)是關于導體兩端電壓與導體中電流關系的定律。電學的基本實驗定律之一。由德國物理學家歐姆于1827年首先通過實驗發(fā)現(xiàn)。其表述為:通過導體的電流I與其兩端之間的電勢差U成正比?!皻W姆定律”的數(shù)學表達式為I=U/R?!皻W姆定律”是初中物理電學部分最重要的一個知識點,能否掌握好該定律是學好電學知識的關鍵之一,也是學生中考復習的一大障礙,如果“歐姆定律”復習方式?jīng)]有進一步改進,學生學得枯燥,將對物理中考失去信心。為了扭轉(zhuǎn)這一局面,改變傳統(tǒng)的知識重復,從典型例題分析開始,逐漸突破“歐姆定律”復習難點,提高學生學習電學的積極性。
題型一:“歐姆定律”實驗探究。
(一)提出問題
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,我們探究的問題是:____。
(二)猜想與假設
2.根據(jù)提出的問題你是怎樣結合已有的知識進行猜想的?
(1)因為加在導體兩端的電壓越高,流過的電流就會越大,所以電流的大小可能與電壓有關。
(2)因為導體的電阻越大,流過它的電流就會越小 ,所以電流的大小可能與電阻有關。
(三)設計實驗
3.由于電流可能與電壓、電阻兩個因素都有關系,研究時,我們是先控制電阻不變,改變電壓的大小來研究電流與電壓的關系;再控制電壓不變,改變電阻的大小,來研究電流與電阻的關系。
4.實驗中應選用哪些器材?下圖中的器材在研究中的作用分別是什么?
5.連接電路時,我們應注意什么?
(1)為了研究電流與電壓的關系,你的做法是____。
(2)為了研究電流與電阻的關系,你的做法是____。
6.實驗中你在表格中記錄了如下數(shù)據(jù):
(1)當R=10Ω有:
(2)當U=3V有:
7.通過分析實驗數(shù)據(jù)你得出的兩條結論是:
結論( 1 ): 在電阻一定時,電流與電壓成正比 。
結論( 2 ): 在電壓一定時 ,電流與電阻成反比 。
題型二:“歐姆定律”的同一性和同時性。
(一)同一性
“歐姆定律”中“通過”的電流I、“兩端”的電壓 U以及“導體”的電阻R都是對同一個導體或同一段電路而言的,因此在運用時,必須是將同一個導體或同一段電路的I、U、 R代入計算,三者要一一對應。
(二)同時性
即使是同一段電路,由于開關的閉合、斷開、滑動變阻器滑片的移動,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中的三個物理量是一個導體或一段電路在同一時刻的三個值,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。
學生對變化電路產(chǎn)生恐懼感,認為電路里的滑動變阻器改變時,太多物理量發(fā)生變化,無從下手,學生根本沒有抓住“歐姆定律”的特點進行系統(tǒng)分析。以下例題能教會學生懂得分析變化電路的思路。
1.如下圖所示,當滑動變阻器的滑片P由A端滑到B端時,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)知道滑動變阻器滑動時電阻變化情況。
(3)知道電壓表、電流表是測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,給學生知道開關閉合前后電路的變化情況,是什么用電器連入電路,電流表是測哪部分的電流,并根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點“各支路電壓相等,且等于電源總電壓”,所以流過電阻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:伏安法測電阻。
對“歐姆定律”變形公式 R=U/I的靈活運用。
電飯鍋煮飯時,流過它的電流為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電阻:
(1)所需要的器材除被測電阻外,還有: 電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、電源。
(2)實驗原理是根據(jù): R= 。需要測出的物理量是 電壓 U 和電流 I 。
(3)在連接實驗電路時,開關應該是 斷開 的。
(4)實驗時,在開關閉合前,應把滑動變阻器的電阻調(diào)到 阻值最大值 的位置。
通過四大典型例題逐一突破歐姆定律的復習難點,為中考復習提高了效率,學生也受益匪淺,對分析多變的電學習題奠定了堅實的基礎。
參考文獻:
[1]朱鐵成.中學物理教學案例研究與分析[M].浙江大學出版社.2012,11
作者簡介:
黃峭岳(1978.05-),男,廣西扶綏人,本科學歷,畢業(yè)于廣西民族學院;現(xiàn)有職稱:中學一級;研究方向:物理教育。