时间:2023-09-13 09:17:25
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇欧姆定律规律范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
1. (2007・桂林)在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图1所示。由图中信息可知()
A. A导体的电阻为10 Ω
B. B导体的电阻为10 Ω
C. A导体两端电压为3 V时,通过A导体的电流为0.3 A
D. B导体两端电压为3 V时,通过B导体的电流为0.6 A
答案:B。
2. (2008・江苏)如图2a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图2b所示。根据图线的信息可知:_____(甲/乙)是电压表V2示数变化的图线,电源电压为______V,电阻R1的阻值为_______Ω。
答案:乙; 6 V; 10 Ω。
甲的电阻是_____Ω,将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端,则流过元件甲的电流是_________A,流过元件乙的电流是________A。
答案:5 Ω; 0.4 A; 0.2 A。
点拨:伏安特性曲线一直是中考的重点内容,从以上几道图象题,不难看出其描述的均是电阻中的电流随两端电压变化而变化的关系图线。解答此类问题首先要知道这个图象描述的是什么问题,什么曲线代表什么关系;其次要知道在解决问题时所画的垂直于X轴的线或平行于X轴的线与图象的交点代表什么物理量相同,这是解决这类问题的关键。从以上几例可以看出此类问题的考查既有旧题的简单再现,也有考查角度的更换,并有向综合性延伸的趋势。万变不离其宗,只要我们具备基本的识图能力,弄清图线代表的物理的本质意义,便能以不变应万变,灵活解题。
二、电表示数变化问题
1. (2007・上海)在图4所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将_______(选填“变小”、“不变”或“变大”),电压表V与R2两端电压的差值跟R1两端电压的比值________(选填“小于1”、“等于1”或“大于1”)。
答案:变小; 等于1。
2. (2008・江苏)如图5所示,电源电压保持不变。开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是()
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
C. 电流表的示数变大,电压表的示数变大
D. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
答案:A。
点拨:电路动态分析题,历年均是知识与能力结合题型的一个亮点,由于滑动变阻器的滑片P的位置变化而引起电路中电学物理量的变化则是更为常见的题型。处理好这类问题的关键是解决好以下几个环节:局部电阻的变化整个电路电阻的变化总电流的变化局部定值电阻电压的变化局部电流的变化。从以上题中可看出中考试题可能会变换角度,或图形变形,但只要掌握先电阻后电流,先干路后支路,先不变量后变量这种“三先三后”的基本分析方法,便能快速而准确地作出判断。近年此类试题还出现一些细微的变化,如滑片P的位置移动时判断各电表示数变化问题,希同学们略加关注。
三、研究欧姆定律及伏安法测电阻、测定小灯泡电功率实验探究类
1. (2006・泰州)为了探究电流与电压的关系,小华设计了图6a所示的实验电路图。
(1)实验选用的器材如图6b所示,其中电源为2节干电池,定值电阻为10 Ω,滑动变阻器标有“10 Ω 2 A”字样,则实验时电压表应选用的量程为__________V,电流表应选用的量程为____________A。
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图6b中的元件连成电路。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大。
(3)下表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是:_______________________________________。
答案:(1)0~3(或3); 0~0.6(或0.6)。
(2)略。
(3)当电阻一定时,导体中的电流与导体(两端)的电压成正比。
2. (2008・辽宁)在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图7所示:
(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来。
(2)小刚连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是_____________________、___________________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2 V,读出并记下电流值;再将5 Ω的电阻改接成10 Ω的电阻,发现电压表示数大于2 V。于是他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向_________(选填“左”或“右”)移动,使_____________并记下电流值;再改接20 Ω的电阻,重复上述实验。
(4)此实验得到的结论是_______________________
________________________________________________。
答案:(1)略。
(2)连接电路时开关没有断开; 电路接触不良。
(3)由图连接情况定; 使电压表的示数为2 V。
(4)当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
点拨:研究欧姆定律的实验,伏安法测电阻、测定小灯泡的电功率的实验是中考年年考的问题,但年年都有变化,主要表现在:每年考查的内容和角度不断变化,有的考查实验原理的认知,有的考查实验方案的设计,有的考查实验器材的选择和使用,有的考查读数与设计表格,有的考查现象分析,有的考查实验误差分析等等。上述两题主要考查学生数据分析能力、实验操作中实验条件的控制能力以及识图读图能力,具有一定的探索性和综合性,尤其是2008年辽宁省的实验题主要是考查对实验条件的控制能力。学生实验时一般容易忽视对实验条件的控制,而这类试题出现的频率较高,我们在学习过程中要不断挖掘各实验的内涵与外延。
四、压敏、光敏、热敏电阻综合计算类
1. (2006・莱芜)图8a是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图。压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里油的多少。已知:压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.6×107 J/kg,汽油密度为0.7×103 kg/m3,电源电压为6 V。请回答:
(1)当油与箱总重为600 N时,压力传感器R受到的压强是多大?
(2)若油箱内油为10 kg时,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)如果空油箱的质量为5.8 kg,油量表指针指向2×10-2 m3时,电路中电流是多少?
答案:(1)压力传感器R受到的压强为1.2×106 Pa。
(2)10 kg汽油完全燃烧放出的热量Q=4.6×108 J。
(3)电路中电流为0.03 A。
2. (2008・厦门)图9甲是某电子秤的原理示意图。电压表量程为0~3 V(可对应显示质量大小),已知电阻R0=60 Ω。压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图9乙所示,压力传感器表面能承受的最大压强为2×106 Pa,压杆与压力传感器的接触面积是2 cm2。设托盘和压杆的质量可以忽略不计,电源电压恒定不变。试求:
(1)该压力传感器能承受的最大压力.
(2)若要求传感器受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则电源电压是多大?
(3)通过计算判断电子秤的刻度是否均匀。
答案:(1)该压力传感器能承受的最大压力为400 N。
(2)传感器受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则电源电压为6 V。
一、教材分析
《欧姆定律》的内容,在初中阶段已经学过,高中阶段《物理》安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法――列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法――比值法。这就决定了《欧姆定律》教学的教学目的和教学要求。教学不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
《欧姆定律》的内容在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定了基础。《欧姆定律》实验中分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用。因此也可以说,《欧姆定律》是后续课程的知识准备阶段。
通过《欧姆定律》的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用。《欧姆定律》内容的重点是进行演示实验和对实验数据进行分析。这是教学的核心,是教学成败的关键,是实现教学目标的基础。《欧姆定律》教学的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏。从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义。有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正。
二、关于教法和学法
《欧姆定律》教学采用以演示实验为主的启发式综合教学法。教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。
通过《欧姆定律》的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和物理规律。同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:
1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起了承上启下作用。
2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答。这样既巩固了他们的实验知识,也调动他们尽早投入积极参与。
3.在进行演示实验时可请两位学生上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考。
4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨。
5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢,可提问请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出实验结论的基础上,进一步提出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行,以锻炼学生的语言表达能力。教师重申时语气要加重,不能轻描淡写。要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推。
7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的。然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题。
四、授课过程中几点注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。
2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑。
3.注意演示实验的可视度。可预先制作电路板,演示时注意位置要加高。有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见。
4.定义电阻及欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱。可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后。这样学生就不易将二者混淆。
5.所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上,不能把套公式计算作为重点。
6.注意调控课堂节奏,避免单调枯燥。
二、牛顿第二定律。在第一定律的基础上,从物体在外力作用下,它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应注意公式F=Kma中,比例系数K不是在任何情况下都等于1;a随F改变存在着瞬时关系;牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系,以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
三、万有引力定律。教学时应注意:①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程,卡文迪许测定万有引力常量的实验,海王星、冥王星的发现等物理学史料,对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比(平方反比定律),减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式,只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也发现了它的局限性。
四、机械能守恒定律。这个定律一般不用实验总结出来,因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理,在外力和非保守内力都不做功或所做的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化,就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量,用它来解决问题时,就可以不涉及状态变化的复杂过程(过程量被消去),使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件(只有系统内部的重力和弹力做功)。这个定律不适用的问题,可以利用动能定理或功能原理解决。
五、动量守恒定律。历史上,牛顿第二定律是以F=dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来,主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相,就目前中学的实验条件来说,多数难以做到。即使做得到,要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出,再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律,也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题,相互作用的物体的所有动量都在一条直线上,所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误,应该使他们明确,在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化,表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以使问题大大地简化。若物体不发生相互作用,就没有守恒问题。在解决实际问题时,如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大,就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用,系统中有多少物体在相互作用,相互作用的形式如何,只要系统不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),动量守恒定律都是适用的。
求:(1)电源电压U
(2)定值电阻R
二、试题分析
令滑片P在滑动变阻器上从左向右由1向2点滑动,由题目分析知:滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流表示数变小,电压表示数变大,故电流表示数从1A变化到0.5A,电压表示数从2V变化到7V,定值电阻R两端的电压从U-2V变化到U-7V,滑动变阻器接入电路的电阻值分别是__________,__________ 。
三、参考解答
解法一:由题意知,当滑片处于1和2两点时,定值电阻R两端的电压分别为U-2V和U-7V,通过的电流分别为1A和0.5A,对于定值电阻R利用欧姆定律,可以两次列式
解之得:U=12V R=10Ω
评析:本解法使用的物理知识是欧姆定律的数学表达
,使用该公式时,I、U、R三个物理量必须对应于同一用电器或同一段电路,对于整个电路利用欧姆定律也可以列式:
解法二:由题意知,当滑片处于1和2两点时,定值电阻R两端的电压和电流均发生改变,由于R的阻值不变,根据欧姆定律的含义,当电阻不变时,通过的电流与加在两端的电压成正比,可以列式:
解之得:U=12V
再由题意易求得:R=10Ω
评析:本解法使用的物理知识是深刻理解欧姆定律的含义之一,当电阻不变时,通过的电流与加在两端的电压成正比。
解法三:根据电阻的计算式_____ 可知,当定值电阻R两端的电压和电流均发生改变时,定值电阻R的阻值等于R两端电压变化值与电流变化值的比值,即_____,因此可以列式:
解之得:R=10Ω
再由题意易求得:U=12V
评析:本解法使用的物理知识是深刻理解电阻计算式的使用,不仅_____ ,而且_____ 。
解法四: 由题意知,当滑片处于1和2两点时,整个电路的电阻值发生了改变,导致电路中的电流发生了改变,但电源的电压不变,因此可以列式:
解之得:R=10Ω
再由题意易求得 U=12V
评析:本解法使用的物理知识表面上好像就是电源电压U=IR总,其深刻理解是欧姆定律的另一个含义,即当电压不变时,电流与电阻成反比。
解法五:根据串联电路的分压规律,各导体两端的电压之比等于导体的电阻之比,当滑片处于1和2两点时,两次使用串联电路的分压规律可以列式:_____
解之得:U=12V R=10Ω
评析:本解法使用的关键能熟练使用串联电路的分压规律。
解法六:根据串联电路各串联导体两端电压的计算公式 可以两次列式:
解之得:U=12V R=10Ω
评析:本解法使用的关键能熟练使用串联电路导体两端电压的计算公式。