時(shí)間:2023-08-11 09:14:46
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關(guān)鍵詞:是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過(guò)大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過(guò)程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論,或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過(guò)程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí),常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬(wàn)有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程,卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
關(guān)鍵詞:是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過(guò)大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過(guò)程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論,或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過(guò)程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí),常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬(wàn)有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程,卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
(4)機(jī)械能守恒定律這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來(lái)。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來(lái)再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來(lái)解決問題時(shí),就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過(guò)程(過(guò)程量被消去),使問題大大地簡(jiǎn)化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個(gè)定律不適用的問題,可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律.要正確理解歐姆定律,應(yīng)了解如何通過(guò)試驗(yàn)來(lái)揭示電流、電壓、電阻三個(gè)物理量之間的關(guān)系.因?yàn)槭侨齻€(gè)物理量,所以我們?cè)谘芯繉?shí)驗(yàn)時(shí)要采用控制變量法,探究過(guò)程中分兩步.
1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系
研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電阻不變,那么,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)就要考慮以下幾個(gè)方面:①怎樣測(cè)量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I?②怎樣保持導(dǎo)體的電阻R不變?③通過(guò)什么方法改變定值電阻兩端的電壓U?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖1):
按電路圖連接實(shí)物電路,利用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓,使它成整數(shù)倍的增加,并記錄所對(duì)應(yīng)的電流值,填入表一中.
表一:R=10Ω
通過(guò)上表可得:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.
2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系
同學(xué)們一定要明確“研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電壓不變”的思想.實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)考慮:①怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大???②怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓U不變?這是這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn),當(dāng)電阻的大小發(fā)生變化時(shí),可通過(guò)滑動(dòng)變阻器來(lái)控制其兩端的電壓U保持不變.
不斷更換定值電阻,利用滑動(dòng)變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變,記錄對(duì)應(yīng)的電流值,填入表二中.
表二:U=3V
通過(guò)上表可得:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比.
綜上所述:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比.
同學(xué)們?cè)诰唧w的探究活動(dòng)中可能會(huì)遇到這樣的問題:在電阻R阻值改變時(shí),電阻R兩端的電壓也發(fā)生變化,如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓恢復(fù)到原來(lái)的電壓值.這也是把控制變量法從理論升華到實(shí)際的一個(gè)方面.
例1小剛同學(xué)用如圖2電路探究歐姆定律的“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”.在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后,為了探究上述問題,他應(yīng)該采取的惟一操作是().
A.保持變阻器滑片不動(dòng)
B.將變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C.將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)
D.將電池個(gè)數(shù)增加
解析當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后,電路中的電流減小,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小,而A、B兩點(diǎn)間的電壓增大,所以滑動(dòng)變阻器的電阻應(yīng)當(dāng)增大才能使A、B兩點(diǎn)間的電壓保持不變.這道題讓大家真正了解到應(yīng)如何靈活應(yīng)用控制變量法.
二、正確理解歐姆定律
在歐姆定律中,三個(gè)物理量是指同一導(dǎo)體或同一段電路在同一時(shí)刻的I、U、R,同時(shí)三個(gè)物理量的單位必須要用國(guó)際單位制.
對(duì)于歐姆定律I=U/R和歐姆定律的變形式R=U/I,這兩個(gè)公式是大家最容易混淆的.
特別是R=U/I只是用來(lái)計(jì)算導(dǎo)體電阻的,決不能認(rèn)為R與U成正比,R與I成反比;對(duì)同一導(dǎo)體而言,即使導(dǎo)體上不加電壓,導(dǎo)體電阻仍然存在.切記導(dǎo)體電阻與電壓電流無(wú)關(guān),它是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).
為了更形象深刻地理解歐姆定律,我們可以借助圖像來(lái)描述.
根據(jù)I=U/R,當(dāng)R一定時(shí),I與U成正比,相當(dāng)于數(shù)學(xué)中的正比例函數(shù)的圖像.如圖3甲所示.而在U一定時(shí),I與R成反比,相當(dāng)于數(shù)學(xué)中的反比例函數(shù)的圖像.如圖3乙所示.
應(yīng)用這種圖像可以來(lái)比較電阻的大小.
例如圖4所示為接入閉合電路中阻值不同的兩個(gè)電阻的電流隨電壓變化的I-U圖像,從圖中可知().
A.R1R2
B.R1R2串聯(lián)后,總電阻I-U圖線在區(qū)域Ⅱ內(nèi)
C.R1R2并聯(lián)后,總電阻I-U圖線在區(qū)域Ⅲ內(nèi)
D.R1R2并聯(lián)后,總電阻I-U圖線在區(qū)域Ⅰ內(nèi)
解析 首先大家要對(duì)串并聯(lián)電路的總電阻非常清楚,串聯(lián)的總電阻大于任何一個(gè)分電阻,并聯(lián)的總電阻小于任何一個(gè)分電阻.從圖上可以選擇電壓一定時(shí),比較電流的大小關(guān)系,I1I2,所以R1R2,可推出RⅠRⅡRⅢ,所以正確答案為D.
三、歐姆定律的應(yīng)用
根據(jù)歐姆定律:①知道導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻就可以求出導(dǎo)體中的電流;②知道通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體的電阻就可以求出導(dǎo)體兩端的電壓;③知道通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓就可以求出導(dǎo)體的電阻值,即I=U/R,U=IR,R=U/I.
例2一個(gè)定值電阻兩端加上6V電壓時(shí),通過(guò)它的電流是0.4A.如果給它加上3V的電壓時(shí),則流過(guò)它的電流是多少?為什么?
解析一
要求當(dāng)電壓是3V時(shí),電流是多少,還需知道電阻,根據(jù)前面的兩個(gè)條件可以求出電阻是15Ω,因?yàn)殡娮枋遣蛔兊?,所以I=U/R=3V/15Ω
=0.2A.
解析二
根據(jù)歐姆定律,R一定時(shí),I與U成正比,即得I=0.2A.
例3如圖5所示,開關(guān)閉合后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)過(guò)程中().
A.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
B.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小
C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大
D.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電路的總電阻變大.電壓一定時(shí),電阻變大,電流變小,所以電流表示數(shù)變??;通過(guò)定值電阻的電流減小,所以定值電阻分擔(dān)的電壓減小,電壓表的示數(shù)變大.故選A.
例4如圖6所示是“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(1)在圖6中的圓圈內(nèi)填入電流表、電壓表的符號(hào);
(2)某同學(xué)規(guī)范操作,正確測(cè)量,測(cè)得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別是:U1=2.4V,I1=0.20A;U2=4.5V,I2=0.38A;U3=6.0V,I3=0.50A.請(qǐng)你在虛線框內(nèi)為他設(shè)計(jì)一個(gè)表格,并把這些數(shù)據(jù)正確填寫在你設(shè)計(jì)的表格內(nèi).
(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),請(qǐng)你算出待測(cè)電阻Rx≈_______Ω.
(4)分析表格中的數(shù)據(jù),你能得出的一個(gè)結(jié)論是:_______________________________.
解析(1)填入電流表和電壓表,如圖7所示.
(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格設(shè)計(jì)如下表:
一、人人“三會(huì)” 電路-------會(huì)連接、會(huì)畫、會(huì)分析
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)”要求學(xué)生能動(dòng)腦動(dòng)手地“學(xué)”科學(xué),改變過(guò)去以書本為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教與學(xué)的方式,把實(shí)驗(yàn)地位空前提升。要解決學(xué)好抽象的電學(xué)這個(gè)問題,以實(shí)驗(yàn)課堂為主陣地,通過(guò)用電器工作過(guò)程中的具體情境學(xué)習(xí)抽象的電學(xué)。
利用課外活動(dòng)時(shí)間讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室操作,并且利用多媒體、實(shí)物講解操作過(guò)程:什么是串聯(lián)?什么是并聯(lián)?什么是首尾相連?什么是兩端分別連在一起?還有如何判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián)?講解連接電路時(shí)要注意的事項(xiàng)。對(duì)于特別害羞的女同學(xué),她們不敢動(dòng)手,要善于開導(dǎo),訓(xùn)練她們的膽量,提高她們的動(dòng)手實(shí)踐能力,讓她們通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)接線柱接反了的現(xiàn)象,比你講解多次效果明顯。這樣,人人會(huì)連接、分析電路,就能做好電路圖和實(shí)物圖之間的互相轉(zhuǎn)化。
二、培養(yǎng)探究意識(shí),做好探究性教學(xué)實(shí)驗(yàn)
在實(shí)施素質(zhì)教育的過(guò)程中,物理教學(xué)主要是以探究性學(xué)習(xí)為主,注意對(duì)整個(gè)物理概念和結(jié)論的過(guò)程的探究,通過(guò)提出疑問、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手操作、思考解決、得出結(jié)論等具體步驟,讓學(xué)生自主地參與教學(xué)的整個(gè)過(guò)程。電學(xué)學(xué)習(xí)更是如此。
為此,要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生探究的主體性,做好探究性實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮探究式邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的教育功能,實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙贏。而不是簡(jiǎn)單的把書中的演示實(shí)驗(yàn)做一遍,然后直接把結(jié)論告訴學(xué)生。
如“探究電阻上電流跟兩端電壓關(guān)系”時(shí),可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境:先把一個(gè)2.5V的小燈泡接在一節(jié)干電池上,看看小燈泡的發(fā)光情況,再把電源換成兩節(jié)干電池上,看看此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況。
三、理解歐姆定律并突破定律
歐姆定律一章,是在學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻三個(gè)重要物理量的基礎(chǔ)上來(lái)學(xué)習(xí)這三個(gè)物理量之間的關(guān)系。它是貫穿整個(gè)電學(xué)的重要規(guī)律,奠定了整個(gè)電學(xué)的基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)下一章電功率的前提,因此,本章內(nèi)容處于重要地位,起著承上啟下的作用。因此,歐姆定律是學(xué)好電學(xué)的關(guān)鍵。
歐姆定律最難理解的知識(shí)點(diǎn)是:
當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體中的電流成反比?
當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端電壓與導(dǎo)體中的電流成正比?
學(xué)生初學(xué)歐姆定律時(shí)最難理解知識(shí)點(diǎn),所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意探究的方法、結(jié)合圖像得出電流與電壓、電阻的關(guān)系。首先鞏固練習(xí)電路分析,然后理解串并聯(lián)電路的特點(diǎn),利用變化的量表示不變量或抓住其中相等的量列出關(guān)系式(電源電壓一般不變、串聯(lián)電流相等、并聯(lián)電壓相等……),若能熟能生巧,在做計(jì)算題時(shí),這些隱含的條件便會(huì)在學(xué)生看到題的同時(shí)馬上就跳出來(lái),再結(jié)合歐姆定律,你就能輕易地解出此題。
定律中的電流、電壓和電阻都必須是同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路上對(duì)應(yīng)的物理量。不同的導(dǎo)體之間的電流、電壓和電阻間不存在U=IR關(guān)系。因此在運(yùn)用歐姆定律公式時(shí),必須將同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的電流、電壓和電阻三者一一對(duì)應(yīng),再帶入計(jì)算。對(duì)于歐姆定律及導(dǎo)出公式,前者既有物理意義又有數(shù)學(xué)意義,后面兩個(gè)只有數(shù)學(xué)意義,所以就不成比例關(guān)系變形公式并非歐姆定律的內(nèi)容,切勿混淆。把上述問題弄明白了,電學(xué)難題就迎刃而解了。
四、加強(qiáng)學(xué)生說(shuō)題訓(xùn)練,升華學(xué)生思維
新課程倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,讓課堂激揚(yáng),充滿生命活力,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。但相當(dāng)多學(xué)生來(lái)自農(nóng)村,許多學(xué)生生性膽怯,不善言談,我們要用激勵(lì)方式,讓他們敢于開口,表達(dá)自己的想法。因此我以"說(shuō)題"(把題目的已知條件和所求的內(nèi)容用自己組織的物理語(yǔ)言敘述出來(lái),)為突破口,消除知識(shí)點(diǎn)在審題過(guò)程中的錯(cuò)誤,是做題更高一層的升華,以此來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力。
利用“說(shuō)題”來(lái)強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)內(nèi)容,通過(guò)“說(shuō)題”為學(xué)生學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)活動(dòng),為學(xué)生發(fā)展而開展活動(dòng),提高課堂效率,就能使我們的課堂變得生機(jī)勃勃、充滿智慧的歡樂與發(fā)展創(chuàng)造的快意。
五、加強(qiáng)變式訓(xùn)練,總結(jié)中考重要考點(diǎn)
對(duì)于初中物理知識(shí)中最大的一塊知識(shí)“電學(xué)”, 題型雜亂,變幻莫測(cè),學(xué)生如果抓不住解題規(guī)律,就題做題,進(jìn)步不會(huì)很大。為了讓學(xué)生更好的解決這部分的問題,深入理解基本內(nèi)容,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,針對(duì)電學(xué)的一些考點(diǎn),我進(jìn)行了以下幾種變式處理練習(xí),簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)難度:
(一)經(jīng)典中考試題,變換已知量的數(shù)據(jù)進(jìn)行未知量的求解;把已知量和未知量求解交換進(jìn)行的;達(dá)到舉一反三的目的,觸類旁通。
(二)同類的題型歸類,找出題目中存在的異同
滑動(dòng)變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用:
相同點(diǎn):保護(hù)電路;
不同點(diǎn):探究電流與電阻:保持電阻兩端電壓不變:
探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)中的作用:改變定值電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流,多次測(cè)量,從而找出規(guī)律。
伏安法測(cè)電阻中的作用:改變定值電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流,實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量,從而減小實(shí)驗(yàn)誤差。
伏安法測(cè)小燈泡電功率中的作用:改變小燈泡兩端電壓,使之分別小于、等于、大于燈泡的額定電壓,以便測(cè)出不同電壓時(shí)的實(shí)際功率。
滑動(dòng)變阻器在測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中還可做定值電阻用
(三)固定的套路,變換求解
電學(xué)綜合題有何規(guī)律可循呢?分析歷屆中考物理的電學(xué)計(jì)算題,我們也稱之為電學(xué)綜合題,此題看似簡(jiǎn)單,其實(shí)暗藏玄機(jī)?細(xì)分析做此題也有固定的套路:
1.由實(shí)物圖轉(zhuǎn)化為電路圖,建立物理模型
2.做出每種情況的等效電路,注意同一性、同時(shí)性
3.抓住物理量那些變化,那些未變,用變化量表示不變量;利用電路特點(diǎn),根據(jù)各狀態(tài)之間的聯(lián)系建立等式關(guān)系
4.解未知量
在進(jìn)行變式練習(xí)時(shí),認(rèn)真鉆研教材,精選例題;精講例題,以點(diǎn)代面,突出重點(diǎn);一題多變,等幾個(gè)方面進(jìn)行。應(yīng)注意練習(xí)的層次,層層推進(jìn),使學(xué)生在解題時(shí)達(dá)到異中求同、同中存異、多題同解,溝通相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系,培養(yǎng)其聯(lián)想思維、縱向思維能力化題型,通過(guò)解題的比較,體會(huì)解題思想,善于用概念、規(guī)律去揭示問題的本質(zhì)特征,培養(yǎng)知識(shí)遷移運(yùn)用的能力。
實(shí)踐證明,通過(guò)師生共同努力,在教學(xué)過(guò)程中吸引學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí),注重以上“策略”,初中生完全可以學(xué)好物理電學(xué)。
參考文獻(xiàn):
分析電路在兩種狀態(tài)下,電流表、電壓表示數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系不能搞錯(cuò)。當(dāng)電流小時(shí),R1兩端電壓小,R2兩端電壓大,此時(shí)R2阻值也大。因此,當(dāng)電壓表示數(shù)是10V時(shí),電流表示數(shù)是0.2A。
一、解題方法比較
大多數(shù)同學(xué)習(xí)慣從整體上用歐姆定律公式解題,即將三個(gè)基本量合用于一個(gè)式子。
(一)列方程組法
在此題目中,無(wú)法找到“同一狀態(tài)”下,與所求量U或R1在同一段電路中對(duì)應(yīng)的另兩個(gè)量的具本數(shù)值,由此想到用列方程組的方法解之。
建立方程組就是利用一定的關(guān)系,在不同狀態(tài)下將所求量與對(duì)應(yīng)的已知量組織在一起。下面是幾種列方程組的方法。
1.表示電路中不變的量。
不管滑片如何滑動(dòng),引起怎樣的變化,在電路中總存在著不變的量(往往就是所求的量),可用變化的量表示這些不變的量。
(1)電阻器R1的阻值不變
(2)電源電壓U不變
②U=0.2R1+10U=0.48R1+7.2
2.利用電路中不變的關(guān)系。
不變的關(guān)系就是電路三個(gè)基本物理量間的關(guān)系,根據(jù)電路的特點(diǎn)和方程中應(yīng)包括所求量的要求,建立方程組有以下三種方法。
(1)電阻關(guān)系。
在串聯(lián)電路中電阻的關(guān)系是:R=R1+R2,為了簡(jiǎn)化方程組,可先計(jì)算出變阻器在兩種狀態(tài)下的阻值(用電壓表和電流表對(duì)應(yīng)的示數(shù)計(jì)算,分別是50Ω和15Ω)。
(2)電流關(guān)系。
在串聯(lián)電路中電流處相等,即I=I1=I2。但在本題中只需用與所求量有關(guān)的部分,即I=I1。R2的阻值可先求出。
(3)電壓關(guān)系。
在串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系是:U=U1+U2,建立的方程組與方程組②相同。
3.表示已知量。
用所求量表示已知量的數(shù)值,可將它們組織在一起,從而建立方程組。
(1)表示電流
(2)表示電壓
⑥7.2=U-0.48R110=U-0.2R1
由上可知,列方程組的方法很多,列出的方程組形式各異,但每個(gè)方程組都可通過(guò)數(shù)學(xué)變形而相通。但解方程組②和⑥要簡(jiǎn)單一些,因其與另外幾個(gè)方程組相比,可省去去分母的麻煩。
(二)比例法。
克服思維定勢(shì)的影響,若將歐姆定律分而用之,即分別利用其中的兩個(gè)比例關(guān)系,反而能更好地體現(xiàn)定律的實(shí)質(zhì),使解題過(guò)程更簡(jiǎn)潔。
1.電壓相同時(shí),電流與電阻成反比。
利用這一反比例關(guān)系,一定要注意其前提條件是“電壓相同”。分析題意知,電路中只有電源電壓(即總電壓)不變,因而電流應(yīng)與總電阻成反比??上扔脤?duì)應(yīng)電壓、電流值求出R2的阻值。
2.電阻相同時(shí),電流與電壓成正比。
同樣,利用這一正比例關(guān)系,也要注意其前提條件:電阻相同。由題意知,電路中只有定值電阻R1的阻值不變,因而可用“R1中電流與R1兩端電壓成正比”例方程。
(三)比差法。
在比例法的基礎(chǔ)上,能不能再次“由分到合”是很多同學(xué)思考的問題。能否由歐姆定律整體使用而求解呢?
仔細(xì)推敲歐姆定律內(nèi)容:當(dāng)電阻不變時(shí),電流與電壓成正比。當(dāng)電壓發(fā)生變化時(shí),電流發(fā)生相同比例的變化。即電壓的差值與電流差值的比值(導(dǎo)體的電阻)是不變的,以下面推導(dǎo)佐證之。
因此,可以用比差法――電壓差值和電流差值的比,求出定值電阻,繼而求出其他相關(guān)量。實(shí)際的電路問題,基本上是通過(guò)改變開關(guān)的狀態(tài),或滑動(dòng)變阻器滑片的位置來(lái)改變電阻,從而改變某部分電路的電壓和電流,故此方法適用性較強(qiáng)。
本題中電路僅分成兩部分,一部分電壓增大值就是另一部分電壓的減少值,即ΔU1=ΔU2。
縱觀三類方法的解題過(guò)程,一般來(lái)說(shuō),比差法較為簡(jiǎn)潔,為首選方法,其次是比例法,再次是列方程組法。
但它們的理解難度則依次降低,運(yùn)用比差法則還需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的推導(dǎo)。但我們應(yīng)不惜“多費(fèi)一些功夫”,努力理解和使用簡(jiǎn)單方法,因?yàn)槲覀兌级谩澳サ恫徽`砍柴功”的道理。
二、巧用條件,善用“比”的形式解題
運(yùn)用“比”的方法解題,可省去很多解方程組的繁瑣步驟,提高解題速度。只要巧妙利用問題中的條件,大多數(shù)這類問題中構(gòu)造“比”式是比較容易的。
例2如圖2所示,電源電壓保持不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至a端時(shí),電流表的示數(shù)是0.6A,當(dāng)滑片P滑至b端時(shí),電壓表的示數(shù)是6V,R2的最大阻值是30Ω,求電源電壓U和定值電阻R1的值。
分析只要著意從“比”式入手,便可知曉題中條件的應(yīng)用方法。
1.比例法。
需先計(jì)算出滑片P滑至b端時(shí)的電流值:
以下可用兩種比例關(guān)系解題:
2.比差法。
需計(jì)算出通過(guò)定值電阻R1的電流變化值及兩端電壓變化值。
ΔI=I-I′=0.6A-0.2A=0.4A。
ΔU=U-(U-U2)=U2=6V。
2.教學(xué)目標(biāo)
2.1知識(shí)目標(biāo)
(1)通過(guò)探究“導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”這個(gè)實(shí)驗(yàn),探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系,體會(huì)控制變量法在科學(xué)研究中的重要作用。
(2)通過(guò)邏輯推理,探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積的定量關(guān)系。
(3)通過(guò)運(yùn)算,知道電阻率的的物理意義及電阻定律的內(nèi)容和表達(dá)式。
(4)通過(guò)“加熱日光燈絲,觀察歐姆表示數(shù)變化”這個(gè)實(shí)驗(yàn),了解電阻率與溫度的關(guān)系。
2.2能力目標(biāo)
(1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究或邏輯推理探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系的過(guò)程,使學(xué)生進(jìn)一步掌握控制變量的科學(xué)方法。
(2)通過(guò)探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力和合作交流的能力。
2.3情感目標(biāo)
(1)通過(guò)對(duì)各種材料電阻率的介紹,加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識(shí)。
(2)培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
(3)讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中體會(huì)成功的喜悅,激發(fā)求知欲望,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣.
3.教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):電阻定律;
難點(diǎn):電阻率。
4.器材準(zhǔn)備
電壓表,電流表,直流電源,滑動(dòng)變阻器,電阻絲示教板,酒精燈,電阻絲(一根),多用電表。
5.教學(xué)流程
環(huán)節(jié)一 舊知鏈接,多媒體展示問題。
(1)電阻的定義式:,電阻是反映的物理量。
(2)n個(gè)阻值同為R的電阻串聯(lián),電路的總電阻為,n個(gè)阻值同為R的電阻并聯(lián),總電阻為。
設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)舊知,為學(xué)習(xí)新知識(shí)熱身。
環(huán)節(jié)二提出問題,引入新課。
(師)問題1、為了改變電路中的電流,應(yīng)該如何操作?
根據(jù)歐姆定律可知,只要增加導(dǎo)體兩端的電壓或降低倒導(dǎo)體的電阻即可。
(師)問題2、給定一個(gè)導(dǎo)體,如何測(cè)量它的電阻?(學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路)
從上述問題可以看出,導(dǎo)體的電阻與兩端的電壓以及通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),那么導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)呢?
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)問題引導(dǎo)學(xué)生思考導(dǎo)體的電阻究竟跟什么因素有關(guān),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
環(huán)節(jié)三 新課教學(xué),分組實(shí)驗(yàn)、探索定律。
(1)影響電阻的因素可能有哪些呢:(材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度……)
(2)解決辦法——控制變量法 引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)表格。
(3)實(shí)驗(yàn)探究:
A、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖(教師投影打出)。
B、出示電阻定律示教板、說(shuō)明板上的幾種金屬材料。
C、引導(dǎo)學(xué)生連接電路,并說(shuō)明注意事項(xiàng)。
D、依次對(duì)四種金屬材料的電阻進(jìn)行測(cè)量。
E、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:
定性觀察——R與長(zhǎng)度、橫接面積有關(guān)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),小組合作動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),測(cè)量數(shù)據(jù),通過(guò)比較電阻與長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系,初步得出電阻與長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛿?shù)據(jù)分析能力。
(4)邏輯推理探究:
分組活動(dòng):A、理論探討電阻R與長(zhǎng)度L的關(guān)系 n個(gè)電阻串聯(lián)。
B、理論探討電阻與橫截面積的關(guān)系n個(gè)電阻并聯(lián)。
投影展示電路圖
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)理論探討得出分析導(dǎo)體的電阻與和它的長(zhǎng)度的關(guān)系、與它的橫截面積的關(guān)系
(5)實(shí)驗(yàn):探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系(投影展示):
A、根據(jù)以上分析,我們可以等式的形式寫出用導(dǎo)體長(zhǎng)度l、導(dǎo)體橫截面積S表示電阻R的關(guān)系式,比例系數(shù)用一常量表示,此等式為_____________。
B、已知上述試驗(yàn)中,導(dǎo)體長(zhǎng)度l=50cm,直徑d=0.50mm,橫截面積S=1/4πd2=1.96×10-7m2,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別計(jì)算上面四個(gè)導(dǎo)體的比例系數(shù),并填入填入表格。
C、分析上述比例系數(shù)的物理意義:
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,得出比例系數(shù)即是電阻率,并使學(xué)生清楚的知道不同物體的電阻率不同,從而得出電阻定律的表達(dá)式。
環(huán)節(jié)四 總結(jié)規(guī)律,深化理解。
由學(xué)生總結(jié)電阻定律:
(1)內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度L成正比,跟它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電組與構(gòu)成它的材料有關(guān)。這就是電阻定律。
(2)公式:R=ρ
教師指出:式中ρ是比例常數(shù),它與導(dǎo)體的材料有關(guān),是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量,稱為材料的電阻率。
電阻率ρ:
(1)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量。
(2)單位:歐·米(Ω·m)
[投影]幾種導(dǎo)體材料在20℃時(shí)的電阻率
學(xué)生思考:
(1)金屬與合金哪種材料的電阻率大?
(2)制造輸電電纜和線繞電阻時(shí),怎樣選擇材料的電阻率?
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)對(duì)電阻率的學(xué)習(xí),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電阻率在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
環(huán)節(jié)五、電阻率與溫度的關(guān)系。
演示實(shí)驗(yàn):將日光燈燈絲(額定功率為8W)與演示用歐姆表調(diào)零后連接成下圖電路,觀察用酒精燈加熱燈絲前后,歐姆表示數(shù)的變化情況。
學(xué)生總結(jié):當(dāng)溫度升高時(shí),歐姆表的示數(shù)變大,表明金屬燈絲的電阻增大,從而可以得出:金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大。
教師:介紹電阻溫度計(jì)的主要構(gòu)造、工作原理。如圖2.6-5所示。
圖2.6-5 金屬電阻溫度計(jì)
學(xué)生思考:錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小,怎樣利用它們的這種性質(zhì)?
設(shè)計(jì)意圖:鞏固知識(shí),強(qiáng)化訓(xùn)練。
環(huán)節(jié)六:自主完善,意義構(gòu)建。
物理圖象具有簡(jiǎn)潔、生動(dòng)、形象和直觀等特點(diǎn),它在物理教學(xué)中有著不可低估的作用。近幾年的中考試題中幾乎每年都有關(guān)于圖象的問題在其中,它從不同層面考查了學(xué)生利用圖象處理數(shù)據(jù)和解決物理問題的能力。初中物理圖象類型雖不復(fù)雜,但學(xué)生對(duì)圖象的認(rèn)識(shí)是分散的、不完整的,需要教師在教學(xué)過(guò)程中不斷地滲透,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成用圖象法分析問題的習(xí)慣,教會(huì)學(xué)生用圖象法解決問題。對(duì)此,我與同行們交流一下圖象法在物理教學(xué)中的心得,請(qǐng)大家提出寶貴意見。
一、圖象使自變量與因變量的關(guān)系清晰化
部分教師在實(shí)際教學(xué)中一般比較重視口頭的或文字?jǐn)⑹?、分析及代?shù)的演算,對(duì)物理圖象能夠幫助學(xué)生分析和理解物理問題的作用重視不夠。如能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確地作出其關(guān)系圖象,再由圖象分析、解決物理問題,就可能突破問題的難點(diǎn),簡(jiǎn)化語(yǔ)言的表達(dá)過(guò)程,提高課堂效率。
如,在“歐姆定律及其應(yīng)用”這節(jié)課的教學(xué)中,要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主探究電流和電壓、電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)探究分兩步展開:
探究一:保持電阻不變,探究電流和電壓的關(guān)系時(shí)得到表一數(shù)據(jù):
探究二:保持電壓不變,探究電流和電阻的關(guān)系時(shí)得到表二數(shù)據(jù):
師:請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納出電流與電壓和電阻的關(guān)系。
生1:表一:電壓增大,電流也增大。
表二:電阻增大,電流減小。
生2:表一:當(dāng)電阻不變時(shí),電壓增大,電流也增大。
表二:當(dāng)電壓不變時(shí),電阻增大,電流減小。
生3:電流隨電壓的增大而增大,隨電阻的增大而減小。
師:剛才三位同學(xué)的結(jié)論你們更贊成哪一種?為什么?
生4:第2種,因?yàn)閷W(xué)生1和3沒有控制變量。
師:大家都認(rèn)為學(xué)生2的結(jié)論正確。學(xué)生2雖然表述完整,但只定性表達(dá)出電流和電壓、電阻的關(guān)系。你還有其他處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,定量地表達(dá)它們之間的關(guān)系嗎?
點(diǎn)評(píng):根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的分析,學(xué)生只能定性分析,不會(huì)定量分析,此時(shí)需要教師的引導(dǎo),既然有數(shù)據(jù),你能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找更精確的關(guān)系。
生5:可以畫圖處理。
師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)畫出I-U圖象和I-R。
師:展示學(xué)生圖象并請(qǐng)學(xué)生回答,利用你們已有的數(shù)學(xué)知識(shí)如何理解該圖象?
生6:當(dāng)電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比
師:為什么會(huì)得出這個(gè)結(jié)論?
生7:這個(gè)圖象和我們數(shù)學(xué)中正比例函數(shù)和反比例函數(shù)圖形一致。
師:利用圖象法我們很直觀地定性分析出:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,這就是著名的歐姆定律。
點(diǎn)評(píng):學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象很直觀地找到它們的定性關(guān)系,且回答得非常規(guī)范,雖然畫圖花費(fèi)時(shí)間多,但通過(guò)圖象知道了自、因變量的正比關(guān)系,這個(gè)時(shí)間花得值。
二、在圖象的變化規(guī)律中尋找個(gè)別差異
曾對(duì)所教班學(xué)生進(jìn)行過(guò)調(diào)查,經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生盡管在讀審?fù)晡锢韱栴}時(shí)能夠初步建構(gòu)物理圖景,但苦于缺乏作圖分析能力,無(wú)法將問題進(jìn)行深入,最終以放棄告終;有些學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的作圖習(xí)慣,往往懶得作圖,或馬馬虎虎作個(gè)圖也不規(guī)范,或圖不達(dá)意,對(duì)分析物理問題沒有起應(yīng)有的作用,以至物理問題得不到解決,更別提培養(yǎng)能力了。本人認(rèn)為雖然作圖在物理課本中沒有獨(dú)立的章節(jié),但它無(wú)論在解決物理問題上,還是在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力上都起著不可忽視的作用。如,在《歐姆定律的應(yīng)用》中要求學(xué)生用“伏安法”測(cè)量定值電阻的阻值和小燈泡的電阻值,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出定值電阻阻值和小燈泡的阻值,發(fā)現(xiàn)定值電阻阻值幾乎不變,燈絲電阻是變化的。為了幫助學(xué)生理解,我要求學(xué)生繪制了“定值電阻”和“小燈泡”的U-I圖象。從圖象發(fā)現(xiàn)它們的圖形完全不同,于是我將該節(jié)內(nèi)容和前面的歐姆定律和導(dǎo)體電阻的影響因素相聯(lián)系,學(xué)生很快知道了電阻不同的原因。原來(lái)燈絲在發(fā)光時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使得燈絲溫度升高,燈絲電阻發(fā)生了變化,而定值電阻測(cè)量三次的目的是為了減少誤差。
點(diǎn)評(píng):本題考查了電壓表和電流表的讀數(shù),歐姆定律的應(yīng)用,如何減小誤差,滑動(dòng)變阻器的使用,圖象問題,涉及的知識(shí)很多,綜合性很強(qiáng),增大了解題的難度。通過(guò)圖象電流跟電壓的關(guān)系,來(lái)確定電阻是否變化,通過(guò)電阻是否變化判斷定值電阻和燈泡電阻不同的原因,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容產(chǎn)生正遷移。
總之,物理圖象教學(xué)更有利于學(xué)生尋找物理量之間的相互關(guān)系,直觀地描述物理過(guò)程,形象地表達(dá)物理規(guī)律。利用圖象既可突破教學(xué)的難點(diǎn),提高教學(xué)效率,也能幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律。
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[3]董洪亮.教學(xué)組織策略與技術(shù).教學(xué)科學(xué)出版社,2004.
一、物理教學(xué)策略設(shè)計(jì)案例
我們來(lái)分析針對(duì)《歐姆定律》一節(jié)課分別用歸納教學(xué)策略和探究教學(xué)策略設(shè)計(jì)的兩則案例:
【案例1】 運(yùn)用歸納教學(xué)策略設(shè)計(jì)的教案
1.導(dǎo)入:講述歐姆為探索真理,十年嘔心瀝血,堅(jiān)持不懈地研究,最終得出歐姆定律的感人經(jīng)歷,激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
2.演示實(shí)驗(yàn)
步驟1:研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系,記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。
步聚2:研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。
以上步驟由教師與學(xué)生共同活動(dòng)完成。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納推理:當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時(shí),增大導(dǎo)體兩端的電壓,電壓越高,通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,電壓增大幾倍,電流強(qiáng)度就隨之增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí),隨著電阻的增大,流過(guò)電阻的電流強(qiáng)度就減小,電阻增大到原來(lái)的幾倍,電流強(qiáng)度就減小為原來(lái)的幾分之一。通過(guò)以上推理得出:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系;電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比例關(guān)系。
4.驗(yàn)證推理:設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表,每一組中留有適量的空白,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)推理的結(jié)果在空白處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù),教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)同學(xué)生一道驗(yàn)證所得結(jié)論的正確性。
5.歸納得出結(jié)論:導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,這個(gè)結(jié)論叫做歐姆定律。
【案例2】 運(yùn)用探究策略設(shè)計(jì)的教案
1.提出問題:教師指出,我們?cè)ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),燈泡兩端的電壓越高,燈就越亮,流過(guò)燈的電流就越大。電流與電壓、電阻之間究竟有什么關(guān)系呢?
2.形成假設(shè):學(xué)生通過(guò)討論認(rèn)為有可能電流與電壓成正比,與電阻成反比(學(xué)生通過(guò)學(xué)過(guò)的有關(guān)電壓與電阻的知識(shí)能夠比較順利的提出假設(shè))
3.制訂方案:固定電阻、改變電壓、研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系,換用不同的電阻,保持電壓不變,重復(fù)上述步驟,研究電流與電阻的關(guān)系,教師與學(xué)生共同研討,確定最佳方案。
4.實(shí)施方案:學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的表格中。
5.分析與論證:分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證與假設(shè)是否相符,得出結(jié)論。
6.評(píng)價(jià):檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作是否規(guī)范,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠。
7.交流:各小組形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果,形成最終結(jié)論(有關(guān)作業(yè)與反饋,保持與遷移等環(huán)節(jié)在兩案例中略)。
二、物理教學(xué)策略設(shè)計(jì)案例分析
在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中滲透“習(xí)題意識(shí)”,是指根據(jù)教學(xué)大綱的要求,按知識(shí)的系統(tǒng)性、規(guī)律性,有目的、有意識(shí)地結(jié)合教材內(nèi)容,適當(dāng)編制習(xí)題讓學(xué)生去解答,克服做題的盲目性、隨意性,使教學(xué)趨向量化和定向化。同時(shí),在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中滲透“習(xí)題意識(shí)”,也能有效增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
筆者多年來(lái)一直擔(dān)任計(jì)算機(jī)對(duì)口單招班《電工基礎(chǔ)》課程教學(xué)和高三復(fù)習(xí)教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)過(guò)總結(jié)和提煉,認(rèn)為在《電工基礎(chǔ)》課程中滲透“習(xí)題意識(shí)”應(yīng)切實(shí)從下列三個(gè)方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時(shí),注意滲透“習(xí)題意識(shí)”
對(duì)于基本概念,一般都應(yīng)使學(xué)生理解它的含義,了解概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。如在講授“電壓和電位”的概念時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生理解兩者之間的關(guān)系,理解電壓的“絕對(duì)性”,即電路中兩點(diǎn)之間的電壓與所選擇的參考點(diǎn)無(wú)關(guān);理解電位的“相對(duì)性”,即電路中某點(diǎn)的電位取決于所選擇的參考點(diǎn),參考點(diǎn)改變,該點(diǎn)的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時(shí),教師應(yīng)及時(shí)設(shè)計(jì)一些習(xí)題讓學(xué)生思考,以加深對(duì)知識(shí)的理解。例如,討論某電路中A、B兩點(diǎn)之間的電壓(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)之間電壓的“絕對(duì)性”;討論該電路中A、B兩點(diǎn)的電位(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)電位的“相對(duì)性”。
對(duì)于基本定律,在講解時(shí)教師應(yīng)注意通過(guò)實(shí)例、實(shí)驗(yàn)和分析推理過(guò)程引出,應(yīng)使學(xué)生掌握基本定律的表達(dá)式(包括文字表達(dá)和數(shù)字表達(dá)式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時(shí),筆者要求學(xué)生理解該定律的文字表達(dá):“通過(guò)電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R。在理解和運(yùn)用該定律時(shí)學(xué)生要注意以下幾點(diǎn):①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個(gè)量間的因果關(guān)系與數(shù)量上的聯(lián)系混為一談:從電流形成條件的角度來(lái)分析,導(dǎo)體兩端存在的電壓是因,而導(dǎo)體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導(dǎo)體兩端電壓決定導(dǎo)體中電流的規(guī)律性。U、I之間的這種聯(lián)系是因果關(guān)系。在運(yùn)用歐姆定律來(lái)解決具體問題時(shí),已知三個(gè)量中的任意兩個(gè)量,即可求出第三個(gè)量。這僅僅是利用了三個(gè)量之間數(shù)量上的聯(lián)系。③運(yùn)用歐姆定律計(jì)算電阻時(shí),即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過(guò)電阻的電流來(lái)量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無(wú)論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應(yīng)的電流I的比值總是不變的。這時(shí),教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)一些判斷題和選擇題,通過(guò)習(xí)題來(lái)鞏固該定律,辨析相關(guān)的表述。
因此,教師在傳授電工基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),要探索處理問題的方法,理清研究的思路,注意培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)按知識(shí)重點(diǎn)、學(xué)生的知識(shí)水平及知識(shí)的“轉(zhuǎn)化”規(guī)律,編選一些有利于鞏固知識(shí)、掌握知識(shí)的基本練習(xí)題。這些習(xí)題,盡可能包括計(jì)算題、問答題(所學(xué)知識(shí)定向說(shuō)明和解釋電現(xiàn)象的題目)、選擇題(目的性較強(qiáng)的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習(xí)題,上好習(xí)題課,通過(guò)例題滲透“習(xí)題意識(shí)”
題目的選擇直接影響習(xí)題課的質(zhì)量。教師必須精心選題,習(xí)題的選編要有利于學(xué)生加深對(duì)概念和知識(shí)的理解,以及對(duì)解題方法的掌握,通過(guò)例題的講解和作業(yè)題的練習(xí),達(dá)到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養(yǎng)能力的目的。因此,在選擇電工基礎(chǔ)習(xí)題時(shí),教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對(duì)性和綜合性。習(xí)題教學(xué)是將知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力的過(guò)程,在習(xí)題教學(xué)中教師應(yīng)盡可能采用“多變、多析、多問、多解”的導(dǎo)向法?!岸嘧儭本褪菍?duì)一道題改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設(shè)“干擾量”或“比較量”,進(jìn)行縱變、橫變、縱橫變,讓學(xué)生在分析、比較和判斷中拓寬思路?!岸辔觥?就是讓學(xué)生對(duì)一道題從不同角度入手進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力?!岸鄦枴?就是對(duì)一道題從不同角度提問,使原題“開花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學(xué)生把知識(shí)學(xué)活?!岸嘟狻?就是對(duì)同一題從不同角度啟發(fā)、誘導(dǎo),讓學(xué)生用多種方法去解答。這樣做不但可以發(fā)展學(xué)生思維,而且可以讓學(xué)生溝通新舊知識(shí)的聯(lián)系??梢?在習(xí)題教學(xué)中通過(guò)“四多”導(dǎo)向有助于激發(fā)學(xué)生求知欲望,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。同時(shí),教師應(yīng)通過(guò)講例題滲透“習(xí)題意識(shí)”,讓學(xué)生注重習(xí)題的變通性,強(qiáng)化對(duì)問題的多維思考,以便充分發(fā)揮例題的示范、開發(fā)、導(dǎo)向等功能。
三、搞好復(fù)習(xí),以“考”代“練”,強(qiáng)化“習(xí)題意識(shí)”
復(fù)習(xí)是電工基礎(chǔ)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié),復(fù)習(xí)的本身就滲透著提高。復(fù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在系統(tǒng)地掌握教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系上,掌握分析問題的方法和解決問題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)所要達(dá)到的目標(biāo)。
1.在概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)中,教師要向?qū)W生介紹知識(shí)結(jié)構(gòu),注重挖掘知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,搞清知識(shí)的來(lái)龍去脈,務(wù)必使學(xué)生把所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、條理化、立體化。
2.教師應(yīng)結(jié)合各知識(shí)點(diǎn)編選習(xí)題,對(duì)典型題深入剖解,解題強(qiáng)調(diào)“四多”,即“多變、多析、多問、多解”,使學(xué)生通過(guò)解典型題,達(dá)到觸類旁通的學(xué)習(xí)效果。
3.教師要搞好訓(xùn)練,精選題目,以“考”代“練”,單元過(guò)關(guān)?!熬殹笔顷P(guān)鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進(jìn)行鑒定性測(cè)試、形式性測(cè)試和總結(jié)性測(cè)試,在形成性測(cè)試后,及時(shí)進(jìn)行反饋、矯正、補(bǔ)缺、提高。同時(shí),教師要瞄準(zhǔn)對(duì)口高考試題的題型和考查方向,強(qiáng)化規(guī)定時(shí)間內(nèi)的仿真適應(yīng)性做題訓(xùn)練,從而提高學(xué)生做題效率,強(qiáng)化“習(xí)題意識(shí)”。
從上述幾個(gè)方面可見,在電工基礎(chǔ)教學(xué)中巧妙滲透“習(xí)題意識(shí)”是符合教學(xué)規(guī)律的,它與搞“題海戰(zhàn)術(shù)”截然不同。滲透“習(xí)題意識(shí)”跟傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力是有機(jī)的結(jié)合,它貫穿在教學(xué)的全過(guò)程中。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)以“用”促“學(xué)”,學(xué)用結(jié)合的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中巧妙設(shè)計(jì)習(xí)題(或題組),能給學(xué)生提供一個(gè)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的“實(shí)習(xí)”場(chǎng)所,有效地調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高“轉(zhuǎn)化”效率。值得注意的是不能以習(xí)題代課本,因?yàn)榱?xí)題在很大程度上只能體現(xiàn)知識(shí)的點(diǎn),體現(xiàn)不了知識(shí)的面,但習(xí)題有導(dǎo)向作用,所以教師對(duì)習(xí)題的選編要緊緊圍繞掌握知識(shí)、發(fā)展智能這兩個(gè)基本點(diǎn),使習(xí)題有實(shí)際意義。
下面我們對(duì)應(yīng)答選擇題的主要方式、各種題型的變化及解題技巧,做一些分析.
一、 直接判斷法
直接判斷法適用于概念性較強(qiáng)的選擇題,其解題要點(diǎn)是運(yùn)用物理概念和物理規(guī)律與每個(gè)備選項(xiàng)對(duì)照,不符合題意的選項(xiàng)就會(huì)顯露出來(lái),從而使我們找到符合題意的選項(xiàng).
例1 關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 0℃的物體內(nèi)能為零
B. 一切物體都具有內(nèi)能
C. 物體間的內(nèi)能可以發(fā)生轉(zhuǎn)移
D. 其他形式的能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
解析 物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與勢(shì)能之總和,它在任何溫度下都不為零,可以發(fā)生轉(zhuǎn)移(熱傳遞),可以由其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái).因此,四個(gè)選項(xiàng)中A錯(cuò),B、C、D均正確,故選A.
例2 由歐姆定律公式可導(dǎo)出R=,關(guān)于此式的物理意義,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻為零
B. 導(dǎo)體兩端的電壓越大,導(dǎo)體的電阻越大
C. 通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻越小
D. 導(dǎo)體電阻值的大小,可以用它兩端的電壓與通過(guò)它的電流的比值來(lái)表示
解析 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,它與導(dǎo)體兩端是否有電壓,是否有電流通過(guò)無(wú)關(guān).
二、 篩選法(排除法)
這種方法主要考察學(xué)生的細(xì)心,有時(shí)要求選擇錯(cuò)誤的,切忌不要下手太快.因根據(jù)題目的要求,先將明顯的錯(cuò)誤或不合理的備選答案一個(gè)一個(gè)地排除掉,最后只剩下正確的答案.
例3 如圖所示,兩盞相同的燈泡在電路開關(guān)S閉合后都能正常發(fā)光.過(guò)一會(huì)兒,兩盞燈都熄滅了,此時(shí)電路中的電壓表電流表均無(wú)示數(shù),那么電路發(fā)生的故障可能是( )
A. 燈泡L燈絲斷了 B. 燈泡L燈絲斷了
C. 燈泡L短路 D. 燈泡L短路
解析 這是一道電路故障問題,可以用排除法,如果只有一盞燈短路,則另一盞燈應(yīng)該能夠發(fā)光而且電流表有示數(shù),而現(xiàn)在的兩燈都不發(fā)光,說(shuō)明一盞燈短路是不可能的,因此可以排除C、D,那么電路故障只能是斷路了,如果只有L斷路,則電壓表可以有示數(shù),所以B也不對(duì).
三、 圖像分析法
根據(jù)圖像識(shí)別橫軸與縱軸對(duì)應(yīng)的物理量,再辨別兩個(gè)物理量的變化關(guān)系.
例4 (2011·黃岡市)小陽(yáng)設(shè)計(jì)一個(gè)天然氣泄漏檢測(cè)電路,如圖所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R為定值電阻,電源電壓恒定不變.則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 天然氣濃度增大,電壓表示數(shù)變小
B. 天然氣濃度減小,電流表示數(shù)變大
C. 天然氣濃度增大,電路消耗的總功率變小
D. 天然氣濃度減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變
解析 A: 天然氣濃度增大,由圖像可知,R變小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比可知,R分壓變小,由于總電壓不變,所以R分壓增大,即電壓表示數(shù)變大.
B: 天然氣濃度減小,R變大,因?yàn)镽不變,所以串聯(lián)總電阻變大,由于總電壓不變,所以總電流變小,即電流表示數(shù)變小
C: 天然氣濃度增大,R變小,串聯(lián)總電阻變小,由于總電壓不變,所以總電流變大.根據(jù)P=UI,可知總功率變大;還可以用P=U2/R(純電阻電路)總電壓不變,總電阻變小,總功率變大.
D: 電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表也測(cè)通過(guò)R的電流,根據(jù)歐姆定律U/I=R,R不變,故比值不變.
四、 比值法
可以利用數(shù)學(xué)的比例式來(lái)解決物理問題。具體有下列幾種方法
(1) 根據(jù)所求物理量選擇相應(yīng)的物理公式.
(2) 在題目中找出其它物理量之間的比例關(guān)系.
(3) 用“比例關(guān)系式”為紐帶,將公式聯(lián)立成比例式.
例5 甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是2:1,比熱容之比是3:4,若它們吸收相同的熱量,則升高的溫度之比是( )
A.2:3 B. 3:2 C. 3:8 D. 8:3
解析 根據(jù)相關(guān)物理量,應(yīng)使用公式Q=cmΔt得,Δt=ΔQ/cm代入相對(duì)應(yīng)的比值,求出結(jié)果.
五、 計(jì)算法
此類方法適用于涉及物理計(jì)算多,難度大的題目.根據(jù)命題給出的數(shù)據(jù),運(yùn)用物理公式推導(dǎo)或計(jì)算其結(jié)果并與備選答案對(duì)照,作出正確的選擇.
例6 (2011衡陽(yáng))如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S、S,電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0.6A,斷開S后,電壓表示數(shù)變?yōu)?V,則R的電阻和電源電壓分別是( )
A. 10Ω、9V B. 20Ω、6V
C. 20Ω、9V D. 10Ω、6V
解析 本題主要考查對(duì)歐姆公式的靈活運(yùn)用和開關(guān)的閉合對(duì)電路的影響。當(dāng)閉合開關(guān)S、S,只R連在電路中,電壓表測(cè)電源電壓,即為6V,R=U/I=6V/0.6A=10Ω。當(dāng)斷開S時(shí),R,R串聯(lián),U=2V,I=U/R=2V/10Ω=0.2A, U=U-U=6V-2V=4V, R=U/I=4V/0.2A=20Ω。故選B
六、 整體法
對(duì)于有幾個(gè)研究對(duì)象的物理題,有時(shí)把幾個(gè)對(duì)象看成是一個(gè)整體,要比把它們分開考慮簡(jiǎn)單得多,把多個(gè)對(duì)象看成一個(gè)整體的方法叫整體法.
例7 用電壓為220V的電源向遠(yuǎn)處某工地的一盞標(biāo)著“PZ 220-60”的電燈供電,由于導(dǎo)線有電阻,燈泡消耗的實(shí)際功率為55W.則導(dǎo)線消耗的功率( )
A. 大于5 W B. 等于5 W
C. 小于5 W D. 不能確定
解析 將導(dǎo)線和燈泡看成一個(gè)整體,那么它的總電阻要比燈泡的電阻大,電源電壓不變,根據(jù)P=U2/R可得導(dǎo)線和燈泡整體消耗的功率要比燈泡的額定功率小,所以它們的總功率小于60 W,因?yàn)闊襞菹牡膶?shí)際功率為55 W,所以導(dǎo)線消耗的功率要小于5 W.
七、 推理法
根據(jù)題給條件,利用有關(guān)的物理規(guī)律、物理公式或物理原理通過(guò)邏輯推理或計(jì)算得出正確答案,然后再與備選答案對(duì)照作出選擇.
例8 如圖所示的電路,開關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)的過(guò)程中,有關(guān)電流表、電壓表的讀數(shù)以及燈泡亮度的變化,下列說(shuō)法中正確的是
A. 電流表的讀數(shù)變大,電壓表的讀數(shù)變小,燈泡變暗
B. 電流表的讀數(shù)變小,電壓表的讀數(shù)變大,燈泡變亮
C. 電流表、電壓表的讀數(shù)都變小,燈泡變暗
D. 電流表、電壓表的讀教都變大,燈泡變亮
解析 本題考查的是歐姆定律的應(yīng)用;滑動(dòng)變阻器的使用.
(1) 分析電路結(jié)構(gòu),明確各電路元件的連接方式;
電功和電功率部分的??贾R(shí)點(diǎn)有:電功和電功率的概念、公式、單位、計(jì)算以及電功率的測(cè)量;額定功率與實(shí)際功率的概念及應(yīng)用;電流的熱效應(yīng)及其在電熱器上的利用和防止。
電和磁部分除了考查磁場(chǎng)、磁感線等簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)外,還考查電流的磁場(chǎng)、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理以及磁場(chǎng)對(duì)電流的作用等知識(shí)。從2008年各地的中考試卷可以看出,試題多聯(lián)系生活實(shí)際,注重對(duì)能力的考查和研究問題的方法的考查。對(duì)于簡(jiǎn)單電路和歐姆定律的考查在各地中考中均有體現(xiàn),難點(diǎn)出現(xiàn)在識(shí)別串并聯(lián)電路和電流表、電壓表的示數(shù)變化。預(yù)計(jì)2009年中考對(duì)本部分知識(shí)的考查不會(huì)出現(xiàn)較大的變化,但可能會(huì)稍稍增大探究題和創(chuàng)新題的分量。有關(guān)電功、電功率的考試命題將在繼承2008命題特點(diǎn)上有所創(chuàng)新。如從電器的銘牌上獲取信息、利用電能表計(jì)算家庭用電器使用的電費(fèi)來(lái)考查節(jié)能、電器使用時(shí)的安全問題、電功率的測(cè)量、電器在使用時(shí)有關(guān)電熱、電能及效率的問題等。其中,采用伏安法測(cè)電功率、電與熱相結(jié)合的計(jì)算以及節(jié)能問題是中考中的重中之重,注重考查實(shí)際情境中解決問題的能力。如圍繞電冰箱、電吹風(fēng)、洗衣機(jī)、電水壺、電磁爐等家用電器展開的電功、電功率、電熱的應(yīng)用計(jì)算尤為重要,特別是在減少環(huán)境污染和建設(shè)節(jié)能型社會(huì)的今天,電能和太陽(yáng)能相結(jié)合的題目更要引起我們重視。
隨著常規(guī)能源的日益匱乏,有關(guān)用電器的效率考題也是中考的一個(gè)新亮點(diǎn),預(yù)計(jì)2009年中考出現(xiàn)的幾率會(huì)加大。
在中考復(fù)習(xí)中,基本知識(shí)忘記得比較快,所以復(fù)習(xí)時(shí)要注重基礎(chǔ)。電路部分的知識(shí)單獨(dú)考的并不多,對(duì)很多知識(shí)點(diǎn)的考查是隱藏在對(duì)歐姆定律、電功率的綜合考查中的,復(fù)習(xí)的關(guān)鍵在于靈活掌握知識(shí),理解題目意思,應(yīng)對(duì)具體問題,努力嘗試知識(shí)的總結(jié)和遷移。
考點(diǎn)一:電路設(shè)計(jì)與電路故障
沖刺點(diǎn)金設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電路是目前中考中經(jīng)常出現(xiàn)的題型,特別是與生活實(shí)際相結(jié)合的電路設(shè)計(jì)題已成為中考的熱點(diǎn)。其形式有:根據(jù)具體的要求設(shè)計(jì)出電路圖;給出電路圖判斷哪一個(gè)比較適用;既要設(shè)計(jì)電路圖,又要連實(shí)物圖等等。在畫電路圖時(shí)一定要規(guī)范:元件位置安排要適當(dāng),分布要均勻,元件不要畫在拐角處,整個(gè)電路圖最好呈矩形,圖要完整美觀,橫平豎直,簡(jiǎn)潔工整。
電路故障通常有以下幾種情況:串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的干路出現(xiàn)斷路故障,用電器不能工作,電流表沒有示數(shù);若電流表有示數(shù),串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的干路肯定是通路。
電路在教材中所占篇幅較多,匯集了基本電路、電路的連接、電流的測(cè)量等問題。中考出現(xiàn)的題型較多,主要有電路的設(shè)計(jì)、分析、連接實(shí)物、故障判斷、電流和電壓的規(guī)律研究等問題,難度以中、低擋為主,在近幾年中考中已經(jīng)大量涉及生產(chǎn)、生活中實(shí)際電路的應(yīng)用及探究,這種趨勢(shì)預(yù)計(jì)在2009年的中考還會(huì)得到更多的體現(xiàn)。
預(yù)測(cè)1:(素材來(lái)自于生活實(shí)際,主要考查電路的應(yīng)用及電路設(shè)計(jì))
投影儀用強(qiáng)光燈泡作為光源,發(fā)光時(shí)必須用風(fēng)扇降溫。為了保證燈泡不被燒壞,只有當(dāng)帶動(dòng)風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)工作后,燈泡才能發(fā)光;風(fēng)扇不轉(zhuǎn),燈泡不能發(fā)光。則在圖1所示的四個(gè)電路圖中符合要求的是()
預(yù)測(cè)2:(考查電路設(shè)計(jì),串并聯(lián)電路的特點(diǎn)及開關(guān)的作用)
2008奧運(yùn)會(huì)男子佩劍決賽中,我國(guó)選手仲滿不負(fù)眾望,以15比9擊敗法國(guó)選手贏得冠軍。如圖2所示,在擊劍比賽中,要求劍身連著導(dǎo)線,導(dǎo)線一頭連通著電子計(jì)分器,一頭連接著特制衣服,形成一個(gè)環(huán)形電路。比賽過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員(甲)沒有刺到對(duì)方(乙)的時(shí)候就是斷電的過(guò)程(對(duì)方的燈不亮同時(shí)計(jì)分器不計(jì)分),刺到對(duì)方的過(guò)程就是按下開關(guān)的過(guò)程(對(duì)方的燈亮同時(shí)計(jì)分器計(jì)分)。根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí),小明設(shè)計(jì)了如圖3所示的幾種電路圖。能正確判斷選手成功地?fù)糁袑?duì)手的有效部位并顯示得分的電路是()
預(yù)測(cè)3:(考查串聯(lián)電路的特點(diǎn),以及電路分析、故障判斷)
圖4所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作。一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電壓表示數(shù)變大,則()
A. 電流表的示數(shù)也增大
B. 電流表的示數(shù)可能不變
C. 電阻R可能斷路
D. 電阻R可能短路
考點(diǎn)二:歐姆定律
沖刺點(diǎn)金歐姆定律是初中電學(xué)部分最基礎(chǔ)的內(nèi)容。探究歐姆定律和伏安法測(cè)電阻體現(xiàn)了電學(xué)部分最基本的實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)也體現(xiàn)了物理學(xué)最基本的研究方法――控制變量法,有很強(qiáng)的綜合性,是歷年來(lái)各地中考試題的必考內(nèi)容。通過(guò)以上分析,我們可以看出,2009年中考也將是如此。隨著新課程改革的深入,命題在聯(lián)系實(shí)際,突出物理方法,考查實(shí)驗(yàn)的過(guò)程性方面會(huì)有所側(cè)重,純模型式串并聯(lián)電路的計(jì)算會(huì)降低難度,創(chuàng)新題會(huì)增多。探究歐姆定律、伏安法測(cè)電阻在中考中必有一者出現(xiàn),滑動(dòng)變阻器的創(chuàng)新應(yīng)用也有可能成為大題。
歐姆定律的內(nèi)容是:一段導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。用公式表示為:I=。
由歐姆定律可導(dǎo)出R=,它表示導(dǎo)體的電阻可由計(jì)算出,即R與U、I的比值有關(guān),但R與外加電壓U和通過(guò)電流I無(wú)關(guān)。
在運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),要注意公式中的I、U、R是對(duì)同一段電路同一時(shí)刻而言的,三者單位依次是A、V、Ω。有些試題通常會(huì)給出幾組電壓值和幾組電流值,這些數(shù)值有時(shí)并不是相對(duì)應(yīng)的,我們要從中選出具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)值,如開關(guān)的閉合與斷開、滑片的移動(dòng)前后,會(huì)出現(xiàn)不同的電流、電壓值,要能判斷哪些數(shù)據(jù)是這個(gè)用電器或電阻在相同的狀態(tài)下所擁有的。
從新課程改革的進(jìn)程看,有關(guān)歐姆定律的命題形式將更加新穎靈活,重在考查知識(shí)的靈活應(yīng)用及激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理的潛能。如電壓表內(nèi)阻的測(cè)量、不滿足歐姆定律的非線性元件電壓、電流關(guān)系的探究、水果導(dǎo)電性能的探究、伏安法測(cè)電阻系統(tǒng)誤差的討論、歐姆表的改裝、壓敏電阻、油量表、全電路歐姆定律,均很有創(chuàng)意,要注意消化吸收,推陳出新,做到舉一反三。
預(yù)測(cè)1:(考查對(duì)導(dǎo)體的電阻和歐姆定律的正確理解)
由歐姆定律可以得出導(dǎo)體的電阻公式R=。下面幾位同學(xué)對(duì)此公式的理解,其中正確的是()
A. 當(dāng)電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零
B. 當(dāng)電流減小時(shí),電阻增大
C. 當(dāng)電壓減小時(shí),電阻也減小
D. 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電流、電壓無(wú)關(guān)
預(yù)測(cè)2:(結(jié)合歐姆定律,考查串聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn))
如圖5所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器滑片從a向b移動(dòng)的過(guò)程中()
A. 電壓表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變大
B. 電壓表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小
C. 電壓表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大
D. 電壓表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變小
預(yù)測(cè)3:(考查用歐姆定律分析變化電路中電表的變化情況)
如圖6所示的電路中,電源電壓不變。在滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)的過(guò)程中,電流表示數(shù)變化范圍是1.5~1.0 A,電壓表的示數(shù)相應(yīng)的變化范圍是0~5 V,求R的阻值和電源電壓。
考點(diǎn)三:電功
沖刺點(diǎn)金電功比較抽象,不像機(jī)械功那么直觀,我們可以從能量轉(zhuǎn)化的角度去理解電功的意義:電流做了多少功就消耗了多少電能,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電功公式W=UIt是計(jì)算電功普遍適用的公式,對(duì)任何類型的用電器(或電路)都適用。結(jié)合歐姆定律I=,可推出電功公式的變換式W=t和W=I2Rt,這兩個(gè)式子不適用于電動(dòng)機(jī)以及蓄電池電路,只適用于純電阻電路,即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。
電能表是測(cè)量電能或電功的儀器。把電能表接在電路中,電能表計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù),要弄清楚電能表銘牌上幾個(gè)參數(shù)的含義。
從2008年的中考試卷可以看出,中考試題在考查基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的同時(shí),更注重考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和實(shí)踐探究的能力。而以能源開發(fā)和利用為背景來(lái)考查電功知識(shí)的應(yīng)用則是近年來(lái)中考命題的新亮點(diǎn),這類試題知識(shí)跨度大,更能綜合考查學(xué)生應(yīng)用電學(xué)知識(shí)的能力。
預(yù)測(cè)1:(考查對(duì)電功公式的理解和靈活應(yīng)用)
燈泡L和L并聯(lián)在電路中,L的電阻比L大,在相同的時(shí)間里,電流做功的情況為()
A. 對(duì)L燈做的功多B. 對(duì)L燈做的功多
C. 對(duì)兩燈做的功一樣多D. 無(wú)法確定
預(yù)測(cè)2:(考查學(xué)生是否會(huì)讀家用電能表,會(huì)用電能表測(cè)量用電器在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能)
在家庭電路中,電能表是測(cè)量用戶在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能的儀器。如果表面盤上標(biāo)有“3 000 r/kW•h”字樣,表示的意思是每消耗_________的電能,它的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3 000轉(zhuǎn)。把這個(gè)電能表接入家庭電路中,通過(guò)某用電器的電流使電能表在3 min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),那么,此時(shí)通過(guò)用電器的電流做功為_________J。
預(yù)測(cè)3:(考查光能與電能的轉(zhuǎn)化,以及對(duì)電功公式的理解和應(yīng)用)
太陽(yáng)能汽車是用太陽(yáng)能電池將所接收到的太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能提供給電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。如圖7所示。已知一種太陽(yáng)能汽車,太陽(yáng)光照射到電池板上的輻射總功率為1.2×104 W,且電池板對(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為240 V,并對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)提供10 A的電流。問:
(1)若通電1 min,車上電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多大?
(2)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?
考點(diǎn)四:電功率
沖刺點(diǎn)金電功率是描述電流做功快慢的物理量,它是指電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。電功率的定義式是P=,常用公式是P=UI,表明電功率跟電壓、電流兩個(gè)因素有關(guān)。電功率大的用電器消耗電能快,但不能說(shuō)明電流做的功多。電功率公式的變換式W=和W=I2R只適用于純電阻電路,對(duì)于電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇等用電器來(lái)說(shuō),這兩個(gè)公式都不適用。
用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓,在額定電壓下的電功率叫額定功率。一個(gè)用電器一旦生產(chǎn)出來(lái),其額定電壓和額定功率就確定了。實(shí)際功率是用電器在實(shí)際工作時(shí)的電功率,是不確定的。用電器的實(shí)際功率不一定與額定功率相同,小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。
電功率的計(jì)算是中考命題的熱點(diǎn),壓軸題基本都在此出現(xiàn),命題時(shí)常將歐姆定律、電功率、串并聯(lián)電路結(jié)合起來(lái)出綜合計(jì)算,并且分值多,難度較大。其內(nèi)容主要為:①密切聯(lián)系生活實(shí)際,如電熱水壺、飲水機(jī)、居民用電等,真正體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的新課程理念。②注重對(duì)能力的考查和研究問題的方法的考查,如從電器的銘牌上獲取信息的能力、探究電流做功快慢需采用控制變量法等。
預(yù)測(cè)1:(考查串聯(lián)電路中各用電器功率的分配關(guān)系)
有兩個(gè)電阻,R的阻值為2 Ω,R的阻值為8 Ω,把它們串聯(lián)起來(lái)接在某電源的兩極上,R的電功率為2 W,則此時(shí)R的電功率是_______W。
預(yù)測(cè)2:(考查對(duì)電功率公式的理解和應(yīng)用)
圖8所示為一玩具汽車上的控制電路,其電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為2 Ω,保護(hù)電阻R為8 Ω,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩電壓表的示數(shù)分別為12 V和4 V,求:
(1)電路中的電流。
(2)電動(dòng)機(jī)的功率。
預(yù)測(cè)3:(考查用電器額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系)
某品牌電熱水壺的銘牌上標(biāo)著如右表所示的數(shù)據(jù)。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可知此電熱水壺的電阻為多少?若在用電高峰時(shí)期用該電熱水壺?zé)?,電壓只?00 V,此時(shí)電熱水壺發(fā)熱時(shí)的功率為多大?
考點(diǎn)五:電熱及其作用
沖刺點(diǎn)金電流在電路中做功,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分,稱為電熱,其公式Q=I2Rt適用于任何電路。注意兩點(diǎn):①在電流所做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量的情況下,Q=W=UIt=t。這里的條件是電功全部用來(lái)產(chǎn)生電熱,而電流所做的功全部用來(lái)轉(zhuǎn)化成熱的情況,也只有純電阻電路才成立,故上述導(dǎo)出公式只適用于純電阻電路。②在電流所做的功只有一部分用來(lái)產(chǎn)生熱量的情況下,如電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的電能為W=UIt,產(chǎn)生的電熱為Q=I2Rt,則轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的那部分能量為W-Q。若知道用電器將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率η(η
電與熱相結(jié)合的計(jì)算是近年來(lái)中考命題的主要方向,以日常生活中電和熱現(xiàn)象的實(shí)例為載體,將電學(xué)和熱學(xué)結(jié)合在一起是中考命題的熱點(diǎn),是中考中的重中之重。隨著常規(guī)能源的日益匱乏,有關(guān)用電器的效率考題也正在成為中考出現(xiàn)的一個(gè)新亮點(diǎn),預(yù)計(jì)2009年中考出現(xiàn)的幾率可能會(huì)進(jìn)一步加大。
預(yù)測(cè)1:(考查電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,在不計(jì)熱損失的情況下,消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能,即Q=W)
一電飯煲銘牌上標(biāo)有“220 V1 100 W”的字樣,其原理圖如圖9所示。它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋,通過(guò)單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié),R為電熱絲。當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí),電路的功率為1 100 W;當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí),電路的總功率為22 W。
(1)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí),開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接?
(2)電熱絲R的阻值多大?
(3)電飯煲燜飯、保溫1 min,電熱絲R產(chǎn)生的熱量為多少?
預(yù)測(cè)2:(考查電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,在有熱損失的情況下,消耗電能的一部分等于產(chǎn)生的內(nèi)能,即Q=ηW)
電視節(jié)目主持人,衣著光鮮,時(shí)尚靚麗,令人羨慕,其背后的艱辛卻鮮為人知。由于演播室燈光密集,室內(nèi)氣溫往往很高,在炙熱燈光的“燒烤”下,看似風(fēng)光無(wú)限的主持人其實(shí)也很不好受,幾個(gè)小時(shí)的節(jié)目下來(lái),主持人往往會(huì)大汗淋漓。若一個(gè)高3 m,面積為40 m2的演播室,燈的總功率為20 kW,燈將電能的80%轉(zhuǎn)化為熱能,且熱能的10%被空氣吸收。查閱資料得知,空氣的密度約為1.3 kg/m3,空氣的比熱容約為103 J/(kg•℃)?,F(xiàn)錄制一個(gè)0.5 h的節(jié)目,求:
(1)演播室內(nèi)所有燈消耗的電能。
(2)演播室內(nèi)所有燈散發(fā)出的熱量。
(3)演播室內(nèi)空氣升高的溫度。
預(yù)測(cè)3:(通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功,考查電能與其他能量的轉(zhuǎn)化及能量守恒定律)
從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電動(dòng)機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉?,F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)微型電動(dòng)機(jī),如圖10所示,銘牌上標(biāo)有“12 V 3 W”的字樣。問:
(1)每分鐘該微型電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少?
(2)若該微型電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是4 Ω,則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少?
考點(diǎn)六:生活用電
沖刺點(diǎn)金家庭電路由電能表、總開關(guān)、保險(xiǎn)絲、插座、用電器及其開關(guān)幾部分組成。插座和各用電器之間是并聯(lián),用電器和控制它們的開關(guān)之間是串聯(lián),且開關(guān)應(yīng)一端連火線一端連用電器,螺旋口燈座的螺旋套只能接在零線上。三孔插座比兩孔插座多出的那個(gè)孔要接地,通過(guò)三腳插頭與用電器的外殼相連,保證外殼與火線接通時(shí)的人體安全。生活中安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。不用濕手觸摸開關(guān),不用濕抹布擦電器,不在電線上晾曬濕衣服,不在高壓線附近放風(fēng)箏,電視天線不要靠近樹木,及時(shí)檢查電器的絕緣皮是否有破損等。發(fā)現(xiàn)有人觸電后,要切斷電源或用絕緣的東西把電線挑開;電路著火時(shí),必須先切斷電源,切不可潑水救火。高大建筑要安裝避雷針,雷雨天不能在大樹下避雨,防止雷擊。家庭電路中電流過(guò)大的原因有兩個(gè):①用電器的總功率過(guò)大;②發(fā)生短路。
以往的中考,重點(diǎn)考查生活中的安全用電原則、家庭中基本的電路連接和日常生活中用電事故的處理以及家庭電路中的故障分析。由于家庭電路與我們的生活息息相關(guān),讓學(xué)生掌握安全用電知識(shí),提高安全用電的意識(shí),具有實(shí)際意義。預(yù)計(jì)今年的中考熱點(diǎn)是家庭電路中用電器的正確連接、生活中安全用電的知識(shí)和生活中出現(xiàn)用電事故的分析和處理。
預(yù)測(cè)1:(考查安全用電的原則)
用電安全是保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全的基本原則。如圖11所示的現(xiàn)象中,符合安全用電原則的是()
預(yù)測(cè)2:(考查學(xué)生對(duì)家庭電路中開關(guān)、電燈、帶金屬外殼的用電器連接的掌握情況)
請(qǐng)?jiān)谌鐖D12所示的家庭電路中,按照安全用電的原則,以筆畫線代替導(dǎo)線,將一個(gè)帶按鈕開關(guān)的螺口燈泡、一個(gè)電熱水壺接入電路。
預(yù)測(cè)3:(考查學(xué)生對(duì)用電器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化問題的理解,明確家庭電路中發(fā)生火災(zāi)的原因及發(fā)生電器火災(zāi)時(shí)應(yīng)怎么做)
洗衣機(jī)是我們?nèi)粘I钪凶畛S玫碾娖髦?,如圖13所示。它工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為______和______,在使用洗衣機(jī)洗滌時(shí),要注意掏清衣褲口袋里的物品,并在投放衣物時(shí)控制合理的投放量。若洗衣機(jī)一次性投入衣物過(guò)多,渦輪被繩、帶、發(fā)卡等小物件卡住,會(huì)使洗衣機(jī)負(fù)荷過(guò)大甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致電線過(guò)熱,可能發(fā)生_________而起火。起火時(shí)應(yīng)先________,再滅火。
考點(diǎn)七:電和磁
沖刺點(diǎn)金物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性,具有磁性的物質(zhì)叫磁體。磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極,分別為南極(S)和北極(N)。同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
磁感線是形象地研究磁場(chǎng)的一種方法,它不是真實(shí)存在的線,是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋龃艌?chǎng)而假想的一些曲線。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來(lái)回到磁體的南極。
奧斯特實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng),且磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)一樣,其極性可以由安培定則來(lái)判定:先辨清繞線方向,標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向;用右手握住螺線管,讓四指彎向電流的方向;此時(shí)大拇指所指的一端即為通電螺線管的N極。將鐵芯插入螺線管中就做成了電磁鐵,螺線管的磁性強(qiáng)弱與通入電流的大小、線圈匝數(shù)的多少及是否插入鐵芯有關(guān)。電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是磁性有無(wú)可以通過(guò)通斷電來(lái)控制;磁性強(qiáng)弱可以由電流的大小來(lái)控制;磁極方向可以由電流的方向來(lái)控制。
讓一個(gè)磁體接近一個(gè)通電導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生磁力的作用。電動(dòng)機(jī)就是利用通電線圈在磁場(chǎng)里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的,在工作中把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:第一,導(dǎo)體是閉合電路中一部分。第二,導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),不產(chǎn)生感應(yīng)電流;當(dāng)導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中不運(yùn)動(dòng)時(shí),也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向和磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
根據(jù)近幾年的中考題分析,這部分知識(shí)主要考查的是磁現(xiàn)象、電流對(duì)磁場(chǎng)的作用、電磁鐵、電磁感應(yīng)。隨著人類社會(huì)的發(fā)展,能源危機(jī)和污染的日漸加劇,利用電磁感應(yīng)知識(shí)產(chǎn)生清潔的電能將成為以后能源利用的一個(gè)重點(diǎn)方向。預(yù)計(jì)今年的中考熱點(diǎn)可能在磁現(xiàn)象、電流的磁場(chǎng)和電磁感應(yīng)及應(yīng)用上。
預(yù)測(cè)1:(考查磁化現(xiàn)象、利用安培定則判斷通電螺線管的磁場(chǎng)方向、磁感線方向的規(guī)定、影響電流的磁場(chǎng)的因素及磁極間的相互作用)
如圖14所示,在螺線管中插入一根鐵棒,通電后,鐵棒被_________________,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出磁感線的方向。當(dāng)變阻器向左滑動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度將________。(選填“伸長(zhǎng)”或“縮短”)
預(yù)測(cè)2:(考查發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng),明確什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象)