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欧姆定律笔记样例十一篇

时间:2023-08-28 09:23:15

欧姆定律笔记

欧姆定律笔记例1

欧姆表是在一个多量程电流表的基础上,串联电阻和电源组成的。电源电压相同的,各档对应的电流表的量程是不同的。表1是E=1.5 V的电池,选择满偏电流不同的电流表,改装后欧姆表的中值电阻及测量电阻时选择的合理倍率。从表中可看出,欧姆档的倍率越大,中值电阻也越大,电流表的满偏电流越小。

7多用电表欧姆档不能与其他电源形成回路

欧姆表测电阻是利用闭合电路欧姆定律的原理测量的。当两表笔与待测电阻连接时,欧姆表内的电源、电流表、表内电阻与待测电阻组成闭合回路。待测电阻越大,电流越小;待测电阻越小,电流越大。因此,根据电流值,可测出对应的电阻值。

如测电阻时,待测电阻与外部电源形成回路,就会对电路供电。改变了电路电动势,导致欧姆表中电流表读数及欧姆刻度盘对应阻值的变化,原来的电流刻度值与欧姆表刻度盘上的刻度值对应关系发生变化,所以测量值肯定不正确。如果外接电源电压过大,有可能通过电表的电流过大,甚至损坏电表。

8欧姆表的接法

欧姆表是万用电表的功能之一,万用电表不仅能测量电阻,还能测量电流和电压等。红表笔(“+”)与电池负极相连,黑表笔(“-”)与电池正极相连,有以下两个方面的原因。

(1)欧姆表是电流计串联一个电阻改装而成的,欧姆表测电阻时,把本该在外部的电源移到表的内部,为满足电流能从电流计“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,欧姆表的红表笔(“+”)与电池的负极相连,黑表笔(“-”)与电池正极相连。

(2)万用电表测电流和电压时,通过旋转选择开关将表内的电池断路,使电流表从电流表(或电压表)的红表笔“+”接线柱流入,从电流表(或电压表)的黑表笔“-”流出,与电流表(或电压表)的使用规则一致,便于操作。

如果欧姆表的红表笔(“+”)与电池正极相连,黑表笔(“-”)与电池负极相连,对于测量电阻完全一样,但是对于测量有极性的电路元件,如二极管、三极管、电解电容等时,就会得到相反的结果,带来不便。

无论用万用电表测电阻,还是测电流(电压),电流都是从红表笔“+”接线柱流入,黑表笔“-”流出的。

需要说明的是:对于数字式欧姆表,红表棒接的是内部电池正极,黑表棒接的是内部电池负极,极性正好与指针式欧姆表的极性相反。

9使用欧姆表时容易出错的本质原因

使用欧姆表时容易出错的本质原因,其一:欧姆表的刻度方向与电流表的刻度方向相反,多数仪表,不测量时,指针指在刻度盘的零刻度线处,而欧姆表指针指在刻度盘的最大刻度处,这与人的常规习惯不一致,容易造成思维上的障碍。如用欧姆表测电阻时,指针偏转角度很大,表明被测电阻的阻值很小;反之,指针偏转角度很小,表明被测电阻的阻值很大。其二:欧姆表测电阻时,电流是从黑表笔“-”流出的,也容易造成混乱。理解欧姆表的原理是减少判断失误的关键。

欧姆定律笔记例2

多用电表俗称万用表,可以测量直流电流、直流电压、交流电压以及电阻,是电工及电器维修人员必备的电路检修仪器。欧姆表是多用电表的重要组成部分,用以测量电学元件的电阻。欧姆表的使用较电流表、电压表要特殊也要复杂一些,它的使用步骤及使用注意事项也与电流表、电压表有很大区别。许多学生在学习的时候只是把这些问题记了下来,并没有弄懂。其实这个问题本身并不复杂,可以说是学生对恒定电流部分应用与思考的一次锻炼。对此,笔者对欧姆表的原理及关联的使用事项,进行了深入一步的探讨。

2 欧姆表基本原理

在很多资料上,欧姆表的原理图都如图1所示,但这只是欧姆表的基本原理图,对于换档以及换档后的调零都无法解释。我们先从基本原理入手。欧姆表内部由一个电池(电动势为Ε,内阻为r)、一个小量程电流表(俗称表头)和一个调零电阻组成。表头的满偏电流为Ig,内阻为Rg。将红、黑表笔短接,对欧姆表调零时,根据闭合电路的欧姆定律有Ig=ΕRg+r+R。此时,外电路电阻为零,所以通过调节调零电阻使表头电流达到满偏,使指针指示值为0Ω。当红、黑表笔间接有未知电阻Rx时,有I=ΕRg+r+R+Rx ,可以看出对于每一个未知电阻都有一个电流值I与之对应,我们在刻度盘上直接算出并标出与I对应的Rx值,所测电阻的值就可从表盘刻度直接读出。

4 换档原理及换档后需重新调零的原因

换档后欧姆表的内阻已经发生了变化,而电源电动势是固定的,所以必然电路中的电流会发生变化。也就是说,原来红黑表笔短接时,指针满偏指到零刻度,若将倍率档调大,由于内阻发生变化,电路中电流也随之变化,当红黑表笔短接时,指针将不再指向零刻度。因而,每次换档后均需调零。

如我们所知道的,表头的满偏电流是固定的,倍率档的调大是通过串联电阻使总阻值增大而实现的,由于电阻的增大,电流则相应地减小。而换档后调零的目的,却是使电流恢复到原来的值,以便表笔短接时指针指示到零刻度,所以必然需要将调零电阻阻值调小。

这样便发现了一个问题,当换档后,通过调零使指针再指到零刻度,此时欧姆表的内阻将和原来一样,这样便没有起到换档的目的。所以欧姆表如果真的只像是书上给出的一个简单的串联电路,完全是不可行的。

6 总结

欧姆定律笔记例3

自制的多量程欧姆表是根据串联电路的欧姆定律制成。Arduino将电路中电压分配规律,转化为数字信号。通过数字的变化,反推出未知电阻的阻值。我们参照自制多量程欧姆表的电路图(如图1),来解析自制多量程欧姆表的原理。

5V为待测电阻Rx和已知电阻R1之间的总电压,V为电压表测得的阻值。因为串联电路的电流不变,所以根据公式可求得待测电阻的阻值为: 。

可见,要求得待测电阻的阻值,我们需要已知两个变量。一个是定值电阻,一个是A0端口电压。理论测量范围为0到无穷大。已知Arduino UNO可提供5V的电压,选择1KΩ定值电阻作为电路的已知电阻。Arduino UNO可以将电路中的0~5V电压转换成数字信号0~1023,且两者呈线性关系。例如,输入模拟信号管脚的电压为0V,转换之后的数字为0;模拟信号管脚电压为5V,转换之后的电压为1023。利用Mixly图形化编程软件,可以实现两者转换以及结果显示。图2为实际电路示意图。红色导线一端接入Arduino UNO板5V管脚,另一端作为测量电阻的引脚;1KΩ电阻一端接地,另外一端连接黑色导线作为测量电阻的引脚,同时连接蓝色导线接入A0管脚。

之前我们已经了解到A0端口的测量值和A0和GND之间电压V之间的换算关系为 ,将其代入到计算公式当中,可得A0数值和Rx的计算关系为: 。

改装:绘制欧姆表的表盘

上述的欧姆表只是一个最初的模型,测量的电阻值只能在电脑上显示。这样的欧姆表只是对其原理的一个展现,还不能成为一个独立的作品。为了使自制的欧姆表更贴近真实的欧姆表,我们可以对其做进一步改进,在图2连线的基础上,加入舵机。利用舵机角度的变化表示阻值的大小,制成指针式欧姆表。要解决的首要问题是,将测量到的电阻值转换成为舵机的角度。选择欧姆表的量程为0~10KΩ。已有舵机的旋转范围是0~180度,为了简化计算过程,我们设置舵机转动10度代表1KΩ,转动5度代表最小刻度0.5KΩ。现设置欧姆表量程为0~10KΩ,因此舵机转动的最大角度为100度。

使用直尺、半圆与圆规,在纸盒的表面画出欧姆表的刻度盘,用舵机在刻度盘上比对位置,使得舵机的转动轴和刻度盘的中心重合,以此来确定舵机的安装位置,并用笔标记。再按照舵机的尺寸,挖空纸盒表面,将舵机安装上去。舵机的三根引脚分别接Arduino UNO电源管脚、接地端与A1管脚。这样,一个独立欧姆表的连线和组装工作已经完成。图3为欧姆表刻度盘,图4为指针式欧姆表实际电路示意图。

玩转:学习小数变量的使用

程序的编写大致分为三个部分:第一个部分是对变量的定义,第二个部分是各个小程序的编写,第三个部分是用程序语句连接各个小程序,最终实现欧姆表的功能。

第一部分的程序是定义变量。变量分为整数、小数、布尔、字符和字符串。如果要给数字赋予一个变量,需要定义变量为整数变量或者小数变量。我们在这一制作过程中,需要进行比较精确的计算,计算的过程与结果必须以小数的形式呈现。因此,我们选择各个变量为小数变量。定义analog变量为小数变量,初始值为0。模拟端口A0的数值会赋予这个变量。同理,经过欧姆定律公式计算,得到的待测电阻数值用r来表示;r扩大10倍得到的数值赋予a,a与舵机旋转的角度有关系。图5为第一部分程序。

第二部分是各个小程序的编写。首先根据欧姆定律,编写待测电阻的计算程序。将模拟端口的A0数值赋予analog变量,再代入计算公式中。这里的计算公式与上述欧姆定律的计算公式一致。不同的是,总电压V原先是5V,现在是与5V对应的1023,而电压V1用变量analog表示。

名为“电阻”的程序被执行后,会得到待测电阻的精确数值。如果用舵机表示电阻值,电阻值的数值过小,需要进行放大。如待测电阻经过测量为5KΩ,如果舵机相应地转动5度,指针转动不明显。但将电阻值放大十倍为50,舵机转动50度,舵机转动明显,这样欧姆表的指示将更加精确。

所以,需要执行“舵机显示电阻”程序,程序内容为待测电阻数值扩大十倍。选择A1端口为舵机的信号输入端口,之后a与舵机转动的角度进行映射,建立对应关系。0~10KΩ放大十倍为0~100,放大的数值和舵机转动角度一一对应。图6为第二部分程序。

第三部分程序是要连接第二部分的程序(如图7)。

欧姆定律笔记例4

他探究的欲望被激发起来了,很快又设计了如下的探究方案:

器材:指针万用表、黄色发光二极管.

探究方案:用万用表的不同档位分别测量二极管的正向电阻值,并观察二极管的发光情况(如图1).实验结果如下:

Ω档正向电阻值/Ω发光情况

×138最亮

×102.8×102较亮

×1002.6×103较暗

×1k1.9×104不亮

“为什么会这样呢?”

“二极管亮度不同,说明在不同档位流过二极管的电流不同,你研究一下万用表的欧姆挡的原理,分析为什么不同挡位下同一只二极管电流会不同.”

子航认真研究了万用表欧姆挡的电路图,欧姆档电路非常复杂,于是我指导他画出简化后的电路(如图2),原来不同的档位就是通过改变分流电阻实现的.由欧姆表的原理可知,若用×1和×10档指针指的位置相同,用×1档时通过被测电阻的电流是用×10档的10倍.前面四次测量中,指针的位置变化不多,所以通过二极管的电流依次递减,约为前者的1/10,因此二级管的亮度也依次递减.

子航疑惑地说:“可我还是不明白,我记得导体的电阻大小与通过导体的电流无关,可二极管为什么电阻随电流变化这么大呢?”

我提醒他:“你还记得咱们学习《欧姆定律》时指出,二极管属于非线性元件,欧姆定律并不适用.这样吧,这里有传感器,你设计实验,描绘一下二极管的伏安特性曲线.”

这对子航来说并非难事, 因为前面刚刚做过描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,在物理兴趣小组又经常用数字化实验装置.他很快设计好电路(如图3),器材如下:电池组(3 V)、滑动变阻器(0~20 Ω)、黄色发光二极管、电压传感器、电流传感器、数据采集器、开关和导线.

笔者提醒他,调整滑动变阻器时注意,电流不要超过20 mA,否则容易烧毁发光二级管.他得出二极管的伏安特性如图4所示.

由图像可知,当二极管两端的电压由1.8 V增大到2.3 V的过程中,电流迅速由零增大到20 mA,可见用万用表不同档位测量二极管的正向电阻时差别很大,这绝不是误差.甚至用不同型号万用表的同样档位来量同一二极管的正向电阻,测量值也会不同,这是由二极管的伏安特性决定的.

欧姆定律笔记例5

中图分类号:G633.7 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)09-0227-01

测量电阻是初中物理教学最重要的内容之一,也是考察学生能力的热点命题之一。伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测量待测电阻,因为电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX 。通过对各省市中考试题的分析可以发现,测量电阻除了用伏安法来考查外更多的是利用伏安法衍生出来的其他测量电阻的原理和方法,常见为单表(只用电流表或电压表)测电阻,它们可以考查学生综合运用欧姆定律,串联、并联电路知识的能力。以下是笔者对初中物理人教版中常用到的几种单表测电阻的方法进行梳理。

1.安阻法测电阻

安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。利用的是欧姆定律和并联电路中的电压关系知识。如图1所示是安阻法测电阻的基本电路图,图中,我们先闭合S1,断开S2记下电流表的示数为I1;然后我们再闭合S2,断开S1记下电流表的示数为I2,然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律有: U0=UX即: I1RX = I2R0所以RX= I2R0/ I1根据这种方法可以延伸以下的情况:1.1 电路图:图2

测量方法:

①S1合,S2开测出电流表的示数为I1;②S1 、S2闭合,测出电流表的示数为I2;③Rx=(I2-I1)Ro / I1

图1图2图3

1.2 电路图:图3

测量方法:

①S1合,S2打开测出电流表的示数为I1;

②S1、S2闭合,测出电流表的示数为I2;

③Rx=I1Ro/(I2-I1)

图4图5

1.3 电路图:图4

测量方法:

①S接a时电流表示数为Ia;②S接b时电流表示数为Ib

③Rx=IaRo /Ib

4、电路图:图5

测量方法:

①S1、S2闭合电流表示数为I1

②S1闭合,S2断开电流表的示数为I2

③则Rx=I2Ro /(I1-I2)

对于以上安阻法测电阻,可以归纳为利用并联电路中各支路两端的电压相等或利用电源电压不变作为恒量,然后利用欧姆定律知识列一元一次方程,求待测电阻的。

2.伏阻法测电阻

伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。利用的是欧姆定律和串联电路中的电流关系的知识。

如图6所示就是伏欧法测电阻的原理图,在图中, 我们让S先接时a处,记下电压表的示数为Ua,接着让S接时b,记下电压表的示数为Ub ,根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律有: Ub/ Ro=( Ua-Ub)/ Rx ,所以Rx=(Ua-Ub)R0/Ub

图7图8图9

根据这种方法可以延伸到以下的情况:

2.1 电路图:图7

测量方法:

①S1、S2闭合,电压表的示数为U1

②S1闭合,S2断开电压表的示数为U2

③则Rx=(U1- U2)R0/U2

2.2 电路图:图8

测量方法:

①S1、S2闭合,电压表的示数为U1

②S1闭合,S2断开电压表的示数为U2

③则Rx= U2R0/( U1-U2)

对以上伏阻法测电阻,可以归纳为利用串联电路中电流处处都相等作恒量,然后利用电源电压不变特点及欧姆定律知识列一元一次方程,求待测电阻的。

3.利用单表(电压表或电流表)和滑动变阻器测量待测电阻阻值

欧姆定律笔记例6

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)2-0021-5 

1 前 言 

初中电学作为物理学的起始学习知识,难学、难教已成为广大师生的共识。学生从心理上畏惧,教师也感到头疼。苏科版物理教材相比较其他版本的教材,将电学放在初三的第13章到第16章,而不是在初二学习。虽然说初三的学生在智力、心理等各方面都有了极大的发展,但是大部分教师对于如何快速让学生跨入电学的大门,学好初中电学,为后续的高中学习打下坚实的基础,还是感到力不从心,收效甚微[1]。本文以相关教学案例,探究初中电学难学、难教的原因,并提出自己的一些建议。 

2 教学案例分析 

2.1 用电器被短路,“强扭的瓜不甜” 

案例1 苏科版九下第13章的第一节“被短路现象”的教学(如图1)。 

教师:请同学们注意观察,如果老师将一根导线接在这个正在发光的灯泡两端,会出现什么现象? 

学生:灯泡不亮了。 

教师:为什么灯泡不亮了? 

学生猜想。 

教师:电流不经过灯泡,从正极出发,直接回到了电源负极。 

评析 由于电流本身是抽象的,对初中生来说很神秘,学生很难感知电流的流动路径。小灯泡被短路的实验中,学生只看到灯泡不亮了,学生虽然也猜想了,但对电流流动路径的认识是基于老师的说教,单调刻板,无法心服口服。造成了电学的入门困难,这也打击了学生学习电学的信心,不利于后续的学习。 

建议 学生在学完第二节电路连接的基本方式之后,已经了解了串、并联电路的电流流动路径,对电流已经有了一定的认识。如果将用电器被短路的现象放在本节研究,将会减轻学生的学习难度。如图2,由学生亲自动手将三只灯泡组成一个串联电路,然后教师引导学生:如果将一根导线并联在任意一只灯泡两端,会看到什么现象?学生会看到被并联的灯泡不亮了。灯泡不亮的结果是学生自己实验发现的。学生自然对实验现象没有怀疑,主动去猜想“为什么灯泡不亮了”。教师再展示flash课件,模拟演示电流路径。比如,理解记忆灯泡被短路现象:把用电器比喻为消耗电能的“老虎”,电流比喻为我们,如果我们经过“老虎”,就会被“吃掉”,学生恍然大悟,电流当然不经过小灯泡了! 

2.2 用电压表测电压的方法不清楚 

案例2 苏科版电压表使用的教学过程。 

教师:请同学们自学完成信息快递“使用电压表的注意事项”。 

教师:电压表如何接入电路的? 

学生:并联。 

教师:哪位同学给大家演示一下。 

学生演示电压表的接法。教师演示电压表反接实验。 

教师:你看到了什么现象? 

学生:指针反偏。 

教师:如果把电压表直接接在电源两端,可以吗? 

学生:可以。 

评析 教师的授课确已完成了教材中电压表使用的基本教学要求,但没有总结出电压表使用的更深层次的方法。一旦电压表的两个接线柱所接位置改变,学生可能会看不懂电压表测的是哪个用电器两端的电压。将电压表接在电源两极,也只是看到了电压表没有损坏,教师没有引导学生思考:为什么电压表示数接近电源电压。学生由于缺少动手实验的机会,直接解决复杂问题的能力仍然没有形成,需要教师在习题课中反复练习。貌似新课改,实际上还是走的应试教育的老路。并没有有效地培养学生的物理实验探究能力,只是把学生当作学习的机器,为考试而学习。 

建议 电压表教学中多给学生布置有阶梯的实验任务。如图3,首先测量简单电路中灯泡L1两端的电压,然后将电压表的接线柱由位置A改接到位置C。观察电压表指针的偏转情况,明白电压表不可反接的原因。再例如:2014年江苏宿迁中考试题的第9题(如图4所示),将电压表左边的负接柱沿着导线移动到L2的左边,电压表右边的正接线柱沿着导线移动到L2的右边,这样电压表的两个接线柱就是并联接在了L2的两端,测L2两端的电压。注意:移动只能沿着导线移动,不可越过电源和用电器。 

■ 

图3 学生实验任务电路图 图4 题图 

2.3 运用类比建构电阻概念 

案例3 电阻的教学,教材是通过直接给出概念,介绍电阻表示符号R和单位欧姆(Ω)。然后,教师要求学生按照影响电阻的因素(材料、长度、粗细)分组研究。温度对电阻的影响只通过“白炽灯不通电时的电阻大约为100欧,而通电时电阻高达1200欧”进行简单的比较。教师直接告诉学生,灯丝的电阻随着温度的升高,也随之变大。有少数学生通过其他课外资料的学习,小声地讲“半导体的电阻不是这个特点”,但教师“充耳不闻”,继续介绍不同物质的导电性能。 

评析 电阻概念抽象,学生很难理解,直接告知学生,不作或只有很少地就“如何改变电流”作为铺垫,会对部分学生造成这样的错误认识:改变电源电压,也能改变电流大小,电阻与电压有关。电阻实验教师只是简单地介绍了控制变量法,就把实验时间交给了学生,没有对学生的实际认知水平有足够的认识。学生盲目地做实验,浪费了宝贵的课堂时间,不易留下深刻印象。特别是当有的同学提出“有些材料随着温度的升高,电阻变小”的结论时,教师为了按照自己的设计方案,选择性地忽视学生的观点。整个教学节奏太快,师生缺少互动的时间,学生被老师撵着走。 

建议 学生之前已经掌握了运用类比方法认识电流、电压,对类比研究方法并不陌生。教师应充分利用学生的已有认知突破现有的电阻概念的学习。以笔者所在学校为例,每当周五放假的时候,学校门前的智慧路拥堵异常,学生对此苦不堪言,印象很深刻。将电阻和学生放学时候的交通拥堵进行对比,能够很好地起到理解电阻概念的作用。比如:把学生看作电流,问学生如果这条路一直堵到你家门口,你觉得阻碍作用如何?学生立刻就理解了其他条件相同时,长度越长,阻碍作用就越大的结论。再比如,问学生如果这条路扩宽为现在的10倍,对你的阻碍作用又怎样呢?同样,也很好地理解了其他条件相同时,导线越粗,电阻越小的结论。苏科版教材虽然对“温度对电阻的影响”降低了要求,但是当有学生提出不同观点的时候,教师同样可以采用类比冲突加深学生对温度影响电阻的理解。2.4 欧姆定律实验难探究 

案例4 通过如何改变电流启发学生,引入电压、电阻对电流的影响教学不成功。 

教师:如果电源电压超过小灯泡能承受的最大电压,我们怎么办? 

学生:串联一个电阻。 

教师:大家知道串联一个电阻,灯泡中的电流变小了,灯泡两端的电压也改变了。那么,影响电流的因素有哪些呢? 

学生:影响电流大小的因素有电压、电阻。 

教师:有哪些生活经验支持你的猜想呢? 

学生讲述生活经验。 

评析 欧姆定律的引入采用教师诱问的方式,学生顺着教师的思路,貌似联系生活实际,却紧紧地硬拽着学生,将学生的思维空间限制在教师自己的教学设计中。电流的变化与电压、电阻的思辨关系并未详细涉及。学生乐于效仿物理学家,重演物理知识的产生过程。但是,教师采用简单的“问答式教学”缺乏实验探究,束缚了学生对欧姆定律知识的学习。 

建议 影响电流大小的因素有电压和电阻。让学生亲力亲为,通过实验探究引入如何改变电流大小,有利于培养学生的科学兴趣和热情。有的同学认为设计电路如图5(改变电池节数),也有的同学认为设计如图6。 

学生自己亲自完成实验并观察现象,会产生这样的认识:选择不同的电源电压从而造成电流大小改变(图5);改变整个电路的阻值,也会造成电流大小改变,并且发现方案2的优点是能连续调节电路中的电流大小。学生通过动手实验发现改变电流的方法是改变电压和电阻,这是学生自己探究的,不是教师用语言强加的,自然对影响电流大小的因素认识更深刻。 

案例5 学生在探究电流与电阻的关系时(如图7),教师提醒学生如何改变电阻?甲同学:只要调节滑动变阻器就可实现改变电阻从而改变电流大小。学生这样想,有其“合理”的原因,但教师并没有继续分析,而是让另外一位成绩较好的学生回答:将原来5欧姆的电阻换下来,再接上10欧姆的电阻。接下来教师要求学生按照控制变量法完成实验探究。 

评析 学生通过调节滑动变阻器,发现确实改变了电流表的示数,于是认为调节滑动变阻器就可实现改变电阻从而改变电流大小。教师对学生的这一认识并没有作详细分析,而是选择成绩较好的同学来回答自己的问题,回避了学困生的思维障碍。看似教学过程很流畅,但学生的疑惑并没有得到解决,对于改变电阻影响电流的变化规律并不能让学生心悦诚服。 

建议 研究电流与电阻的关系,需要控制电阻两端的电压不变[2]。改变电阻教师可打比方“狸猫换太子”,狸猫和太子是不同的个体,改变电阻就是把原来的电阻R拿掉,换上新的电阻,再引导学生:“滑动变阻器在电路中有什么作用呢?”学生恍然大悟,改变电阻不是改变滑动变阻器的阻值,调节滑动变阻器的目的是要控制电阻两端的电压不变。然后,再让学生重演实验过程。通过教师的引导,降低了研究电流与电阻关系的难度,对于学困生,能有效地保护他们学习电学的信心。 

2.5 欧姆定律习题课分压、分流规律难记忆 

案例6 如图8所示,若甲、乙两表均为电压表,闭合开关S,两表示数之比是4:1。若甲、乙两表均为电流表,断开开关S,两表示数之比是多少? 

评析 此题涉及到电路连接方式,能否识得电表的作用是本题的第一个难点。学生在课堂上仅仅是看过教师对分压、分流规律的板演过程,没有亲自推演,教材也没有安排实验探究分压、分流规律。表面上看,分压、分流规律被淡化了,但江苏省13市中考题每年都有,在当前的考试大环境下,学生也只能硬着头皮死记硬背。 

建议 准确理解分压、分流规律,关键还是在于对欧姆定律知识的理解与掌握。串联电路中的电流处处相等,所以通过每一个电阻的电流都是一样的。根据欧姆定律I=U/R,可知U1/R1=U2/R2=U3/R3=……所以,串联电路的电压之比等于电阻之比,即串联电路有分压的特点(如图9)。 

为了便于学生记忆,还可以这样类比,如一家有兄弟好几个,只有一锅饭,当然是长得结实的兄弟多分点。各个电阻看作兄弟们,这锅饭看作电源电压,分压和分饭进行类比,能活跃课堂气氛,降低记忆难度。并联电路各支路两端的电压是一样的,同样也可以将电流与河流类比,主干河道的水流进入各支流,分减了水流,并联电路的电流有着同样的分流规律。通过化抽象为形象,把看似刻板的分压规律内化为学生有意义的记忆。 

2.6 焦耳定律规律抽象,学生有抵触情绪 

案例7 

教师:电流通过导体时会发热,将电能转化为内能[3]。同学们能举出生活中相关的例子吗? 

学生纷纷给出自己的例子。 

甲学生:电流流过电热油汀、电水壶等会发热。 

乙学生:电流流过取暖器会发热。 

评析 以上的教学过程出现在很多焦耳定律教学的公开课上。表面上看活用学生的生活经验引入电流热效应的学习,但是考虑到学生的实验能力水平,后续的焦耳定律规律的得出,教材改为了定性实验。学生只能了解影响电流热效应的因素,对焦耳定律的认识还是会“心存芥蒂”。如何让学生愉悦地融入教学过程,减弱对焦耳定律学习的“抗拒”情绪,是值得广大物理教师思索的重要课题。 

建议 物理教学离不开实验,没有实验的物理课绝不是成功的物理课。电流热效应现象留给学生自我完成,更能凸显过程与方法教育,学生实验热情高涨,这也为焦耳定律规律的学习减少了心理障碍。电流热效应的引入采用学生身边的器材——铅笔芯,为了现象更明显,可以将电源电压设置大一些(比如12 V),这样流过两只铅笔芯的电流也会很大,电流热效应更明显。将两只铅笔芯轻轻摩擦,还会看到耀眼的闪光,看到铅笔芯上冒出的浓烟。当然,还可以安排课后实验将铅笔芯替换为包口香糖的锡箔纸,利用锡箔纸导电性好和着火点低的特点,通电自燃。直观的视觉刺激比任何强大的语言都更具有说服力。 

3 结 语 

综上所述,初中电学难学、难教的原因主要有以下两个方面。 

首先,学生的心理因素。刚进入电学的大门,学生满怀着好奇心,对电学充满了神秘感。但是,接下来的电路图以及实物连接图会让学生一筹莫展,不知道电流是如何流动的。学习的困惑如果得不到老师及时的帮助,学生的心理就会滋生对电学学习的挫败感,不利于电学的入门。有的老师说,学好欧姆定律、学好电功率就等于学好了初中电学,观点是有点偏颇的。试想如果在迈入电学的大门口,学生就心生怯意,欧姆定律、电功率的学习也就不是在学生自己内驱力的作用下进行的,只是为了学习而学习,谈不上兴趣,学习效果也就事倍功半了。 

其次,教师对教材的处理水平不同。虽然新课改理念都强调以生为本,教师也确实朝着这个方向努力了,但由于个人的理解程度,在激发学生兴趣,保持高昂的学习热情方面做得还不够。甚至有的教师为了实现自己最初的教学设计,当课堂上学生提出自己的看法或观点时,若自己一时无法解释清楚就刻意回避。学生的问题依然没有得到解决,对教师的评价就会降低。“亲其师,信其道”,由于对教师的怀疑、不信任,电学的学习必将是一个煎熬的过程。 

历经数代科学家的探究才得出的电学规律,却要求学生在短短的两三个月里熟练掌握并会运用它来解决问题,这对物理教师是一个巨大的挑战。因此,在教学中教师只有有效地运用实验重演当初科学家的探究过程,才能让学生知其所以然,对于抽象的电学概念不妨多用类比方法教学,毕竟这也是我国古代科学家常用的研究方法。只有让学生乐学电学,情感上喜爱电学,才能培养学生的质疑、创新精神,实现电学的有效教学。 

参考文献: 

欧姆定律笔记例7

第二次世界大战结束后,大国之间的利益冲突和意识形态斗争把世界分为两个敌对的集团,一个是以美国为首的西方帝国主义阵营,一个是以苏联为主导的东方社会主义阵营。中华人民共和国作为社会主义国家一经成立就执行了一条与苏联结盟,“一边倒”的外交政策,在国际斗争中把矛头紧紧对准以美国为首的帝国主义集团。

在这种情况下,我们把欧洲共同体(以下简称“欧共体”,现欧盟是在其基础上发展而来的)这样一个具有一定联合自强反霸倾向的西欧国家联合组织也打入另册,不与其发生任何关系。曾经有一个小插曲反映了当时中国与欧共体的关系:1972年,在一个西欧国家驻比利时使馆招待会上,欧共体委员会一位高官,一边自我介绍,一边就握住了一位中国外交官的手并欲攀谈。当这位同志知道对方是欧共体官员后,急忙把手抽回,并说:“中国和你们没有任何关系,没什么好谈的”。说罢急忙离去,闹得这位欧共体官员非常尴尬,蜂拥而至并举着相机准备拍照的西方记者们也只好怏怏散去。

尼克松总统访华结束了中美20多年的相互隔绝状态,第26届联合国大会恢复了中国在联合国的合法席位,一大批西方国家与中国建交,这些都是中国外交政策调整的结果。与此同时,中国对欧共体的态度也慢慢开始变化。国内指示驻比利时使馆加强对欧共体的调研,随之对欧共体的接触也开禁。

当时,笔者在驻比利时使馆担任大使翻译,在研究室还参与对欧共体的调研工作。要调研就得有资料,于是使馆领导就指派笔者到位于布鲁塞尔法律大街200号的欧共体总部,也就是欧共体委员会办公大楼新闻处索取资料。这样的人选,是因为笔者是年轻的随员,属最下级外交官,不引人注目。

印象中可能是1973年下半年的一天,笔者打电话给欧共体新闻处,说要去取些有关欧共体的资料。新闻处长非常热情,在电话中连说了两次“非常欢迎,愿意为您服务”。第二天上午,笔者如约来到新闻处,新闻处长已等在那里,而且已经准备了一大堆资料,足有10多公斤重。该处长说:“资料较多,可能叫您受累了。希望您常来常往,以后资料就不会像今天那么多,那么重了”。他还派一个年轻人把资料送到笔者停在大楼门前的车上。这是笔者第一次进入欧共体总部大楼,随之很快在媒体上就出现了一条消息:中国外交官第一次走进欧共体总部大楼,到新闻处索取资料,这是一个可喜的、值得注意的新动向。

那以后,笔者几乎每个月都要到新闻处取一次资料。几个月后,大概是到了1974年春,一次笔者拿到资料后正准备离去,新闻处长却坚持把笔者领到他隔壁的办公室,欧共体委员会对外关系总司长已等在那里。这位总司长原是法国一位资深外交官,他自我介绍后,非常热情却强人所难地硬把笔者请到楼上他的办公室喝茶。看得出来,这完全是预先安排好的。他非常友好地说,中国是个具有几千年历史的文明古国,他非常喜欢博大精深的中国文化,喜欢喝中国茶,更喜欢吃中餐。他说他第一次和中国人打交道是在1954年日内瓦有关印支问题国际会议上,总理的睿智和风度给他留下了非常深刻而美好的印象。笔者被请到他的办公室坐了大约一刻钟,却只谈些友好,没谈任何正经事。

这期间,中国对欧共体的兴趣越来越大,开始考虑与其建立正式关系的可能性。

与此同时,欧共体也在紧锣密鼓地策划推进建交的进程。大概是在1974年冬的一天上午,笔者去欧共体大楼取材料,又碰上那位等在新闻处的总司长。他说:“宋先生,还想占您点时间,欧共体委员会主管外事的副主席克里斯托弗・索姆斯先生很想见见您。”他不容分说地把笔者带到大楼9层索姆斯的办公室。索姆斯是英国人,身材高大魁梧,举止作派很绅士。

握手、落坐后,索姆斯说:“我今天请您喝的不是中国茶,而是英国立顿茶,不知道宋先生喜不喜欢”。接着他说,他对中国怀有特殊的感情,说罢话锋一转:欧共体已和世界100多个国家建立了关系,很多国家向欧共体派驻了使团。不知中国政府对欧共体有何看法。其实欧共体和中国有很多共同点、共同利益,双方有广阔的合作前景。话说至此,他突然提出:我想以个人名义宴请一次你们大使,如果他认为有不便之处,可以避开喧嚣的布鲁塞尔市区,到郊区我的别墅也可以,完全是私人性质的。笔者未作任何表态,允诺转告大使后告辞。

回馆后,笔者立刻向使馆领导汇报了索姆斯的谈话和邀请。国内很快回复使馆的请示报告,同意接受邀请。就是在索姆斯乡间别墅的这次所谓私人性的晚宴上,他非常正式而明确地提出中欧建立正式关系的问题。大使允报中国政府。

欧姆定律笔记例8

中图分类号:J205 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2014)06-0054-02

夏尔・皮埃尔・波德莱尔在《恶之花》中,曾把自己称为“喜欢地图和画片的娃娃”(《远行》)。这种对艺术、特别是绘画的喜爱突出地体现在他的一系列美学评论中。而备受他推崇的画家德拉克洛瓦的伟大成就不仅在于精湛的绘画技艺,而是“整体性、色彩、主题和素描之间的深刻全面的协调”,①更重要的是,在题材上,德拉克洛瓦比同辈的画家更关注“高等文学”,广泛涉猎阿里奥斯托、拜伦、但丁、沃尔特・司各特、莎士比亚等巨匠,并致力于揭示崇高的、精妙的、深刻的思想。

一、史诗的现代色彩

波德莱尔在《现代生活的画家》中曾宣称:“现代性就是过渡、短暂、偶然。就是艺术的一半,另一半是永恒和不变。”这一点与德拉克洛瓦不谋而合。在他们看来,一味地仿古、重复过去的艺术形式而不注重现代风俗,是非常愚蠢的行为。古典艺术值得遵循和学习的,并非是题材、形式,而是“永恒的艺术规律:生动的表现和旋律感,优雅和朴素”②。德拉克洛瓦曾举了伦勃朗的例子,说伦勃朗将创作朱庇特或者柏拉图时的同一规则也用于描绘衣衫褴褛的穷人的肖像,表明伟大的、美的作品不仅仅在于表现神话、圣经等传统内容,而在描述现时的事件或平常的小人物也可以表现出来,只要画家遵守永恒的创作规律:“美的规律是永恒的和固定不变的,而美的形式是极其多样的。这是确定不移的真理。”③这种理解也正符合康德在《判断力批判》中对于“典范性”的阐述,即后来的天才通过它可唤醒自己的独创性的感觉,在艺术里从规则的强制下解放出来,而艺术由此获得了一个新的规则。④

另外一方面,正如波德莱尔所说:“史诗缺少的不是主题,也不是色彩。缺的是画家,真正的画家,善于从现时的生活攫取其史诗的一面、用色彩或素描让我们看见并理解系领带穿漆皮鞋的我们多么伟大、多么有诗意。”⑤那么,应该如何利用美的规律,将画家的思想传达出来?在波德莱尔和德拉克洛瓦这里,有一个共同的途径,那就是艺术家的记忆,换言之,即艺术家的想象力。

这种“记忆”并非是对对象的完全的模仿和再现,相反,波德莱尔和德拉克洛瓦分别从诗歌和绘画的角度阐明了单纯模仿的弊端和不可行性。在他们看来,对象或模特虽然是需要的,但它们只是辅的,“仅仅是奴仆,它应该服从艺术家的想象力的使唤。”⑥艺术家要得到的,并非对象的外形,而是“思想”以及使思想更加明确的东西。即使在细节上有所采用,采用的也只是那些想象力不能企及的细节,将它们与艺术家所创造的图景结合在一起,才能构成成功的作品。

二、哈姆雷特式的忧郁

既然波德莱尔和德拉克洛瓦都强调,在选择创作题材时,最好不要重新回到古希腊、古罗马的圈子里去,那么创作的灵感还可以来源于何处?

在德拉克洛瓦那里,这种灵感在很多时候来自于书籍。波德莱尔曾说德拉克洛瓦本质上是文学的,而且是诗人的画家,因为他不仅喜欢、而且能够读懂伟大诗人如但丁、莎士比亚和拜伦,并且能够完美地表现出来。莎士比亚作为一位伟大的、“具有世界性”的诗人,深受波德莱尔尊崇;而莎士比亚作品中蕴含的丰富的戏剧性、矛盾性,以及各种复杂情感的融合,也让德拉克洛瓦找到了充分发挥和进行阐释的空间。德拉克洛瓦在日记中曾经记载与友人谈论莎士比亚而达成的一致结论,非常精辟地体现了德拉克洛瓦的文学鉴赏力:

比较恰当地讲,莎士比亚既不是悲剧作家,也不是喜剧作家。他的艺术是独一无二的,既是诗也是心理学。……莎士比亚具有如此强烈的现实主义感染力,使我们不得不接受他所塑造的人物,甚至还觉得我们好像很了解这些人物似的。……一根逻辑的线索,一条看不见的脉络隐藏在众多的细节描写中。在那里,你无法期望能见到其他东西,只会看到一座奇形怪状的山峰,你会发现那里有清晰的布局谋篇,深思熟虑的刻画,还总有连续性和理性深藏其间。⑦

德拉克洛瓦有时甚至感叹,为什么自己不是一个诗人。但他也清晰认识到,他完全有能力通过自己的画笔,尽可能强烈地在画作中表现出那些他希望传达给别人的情感。在他画笔下,莎士比亚作品中的人物层出不穷,如《罗密欧与朱丽叶的永诀》(1846)《克里奥帕特拉与农民》(1838)《跪在父亲面前的苔丝德蒙娜》(1852)等。1834-1843年间,德拉克洛瓦为莎士比亚的《哈姆雷特》创作了系列石版画,共16幅,后又将其中的几幅,如《哈姆雷特与欧哈修在墓园》(1843)《奥菲莉亚之死》(1844)等创造为油画。

而在波德莱尔看来,德拉克洛瓦与莎士比亚乃至很多伟大诗人相通之处,就是他作品中那种特殊的、顽固的忧郁,这种忧郁,被德拉克洛瓦表述为“无常的命运拖走了那些哀求的人,他们徒然地寄希望于他们的祷告,渴望能停留在命运柔顺的臂弯里。”⑧其中蕴含着犹豫、无奈,或是在暴风雨来临之前(如《美狄亚》描述的是美狄亚即将杀死自己亲生儿子之前),或是在目睹死亡而前途未卜之时(如《希奥岛的屠杀》前景的老妇人),是一种比痛苦更严肃、更深沉的表现。

这种忧郁之感,除了题材的选择,更主要的是通过人物的表情、动作和色彩的风格来表现。《哈姆雷特与欧哈修在墓园》的故事背景是被送遣到英国的哈姆雷特与欧哈修秘密回国,在掘墓人那里发现了以前父王身旁的朝臣的头骨,从而引发了哈姆雷特对“美貌、功名都注定逃不过一死”的感慨。这幅画中的哈姆雷特并非是一个悲哀或狂暴的哈姆雷特,而是一个敏感、苍白的哈姆雷特:“生有一双白皙的、女人似的手,性情优雅,但是懦弱,稍微有些优柔寡断,眼睛几乎没有表情。”⑨据称,画中哈姆雷特的模特就是一位女子――波利娜・维约,是德拉克洛瓦的朋友弗朗索瓦・维约的妻子,也是德拉克洛瓦爱恋的对象。从人物线条来看,《哈姆雷特》的笔触可以说是模糊的,画家并不希望观者过分注重某一方面的细节,而是看重整体的感受方式。这就使得色彩的重要性凸显出来:三角式的构图将几个重要人物的色块区分开来,互不侵犯,其中哈姆雷特的黑衣白肤,恰恰和掘墓人的白衣黑肤形成鲜明对比,二者的视线看似通过掘墓人伸出的手以及手上的骷髅相连接,但眼部模糊线条的处理又使得哈姆雷特的目光游离不定,加重了这种“高度的严肃的忧郁”中闪烁着的“一种沮丧的光”。⑩这种对于色彩的巧妙运用,波德莱尔曾在《灯塔》一诗中称赞道:“德拉克洛瓦,恶神出没的血湖,/四周有常绿的松林投下阴影,/愁苦的天空下,有奇怪的号鼓,/像飘过了韦伯压抑的叹息声。”{11}

难怪波德莱尔声称,在莎士比亚之后,没有人像德拉克洛瓦那样善于把悲剧和梦幻融入一种神秘的整体之中。{12}

注释:

①[法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.美学珍玩.上海: 上海译文出版社, 2009, 254页.

②[法]欧仁・德拉克洛瓦著,平野译.德拉克洛瓦论美术与美术家.上海: 上海人民出版社, 2008, 224页.

③[法]欧仁・德拉克洛瓦著,平野译.德拉克洛瓦论美术与美术家.上海: 上海人民出版社, 2008, 259页.

④[德]康德著,曹俊峰译.康德美学文集.北京:北京师范大学出版社, 2003, 569页.

⑤[法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.美学珍玩.上海: 上海译文出版社, 2009, 65页.

⑥[法]欧仁・德拉克洛瓦著,平野译.德拉克洛瓦论美术与美术家.上海: 上海人民出版社, 2008, 256页.

⑦[法]欧仁・德拉克洛瓦著,冯锦编译.艺术引导人生――德拉克洛瓦的私人日记.济南: 山东美术出版社, 2011, 141页.

⑧[法]欧仁・德拉克洛瓦著,冯锦编译.艺术引导人生――德拉克洛瓦的私人日记.济南: 山东美术出版社, 2011, 217页.

⑨[法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.美学珍玩.上海: 上海译文出版社, 2009, 251页.

⑩[法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.美学珍玩.上海: 上海译文出版社, 2009, 105页.

{11}[法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.恶之花.上海:上海译文出版社,2011,24页.

{12}[法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.美学珍玩.上海: 上海译文出版社, 2009, 250页.

参考文献:

[1][法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.恶之花.上海:上海译文出版社,2011.

[2] [法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.美学珍玩.上海: 上海译文出版社, 2009.

[3][法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.巴黎的忧郁.上海:上海译文出版社,2009.

[4][法]夏尔・波德莱尔著,郭宏安译.浪漫派的艺术.上海:上海译文出版社,2009.

[5][英]唐纳德・雷诺兹等著,钱乘旦、罗通秀译.剑桥艺术史・19世纪・20世纪・绘画欣赏.北京: 中国青年出版社, 1994.

[6][法]欧仁・德拉克洛瓦著,平野译.德拉克洛瓦论美术与美术家.上海: 上海人民出版社, 2008.

[7][法]欧仁・德拉克洛瓦著,冯锦编译.艺术引导人生――德拉克洛瓦的私人日记.济南: 山东美术出版社, 2011.

欧姆定律笔记例9

2强化电路设计、突出难点,合理利用课堂生成

笔者认为实验电路图的设计是本节课的难点之一,打破以往过分重视实验过程,轻设计的观念.学生只有清楚地理解实验设计的原理及目的,才会在接下来的实验中得心应手.引导设计实验,这个环节的设计体现了教师主导、学生主体的双主教学模式.在设计电流与电压的关系的电路时,学生很容易想到的是用电压表、电流表来测量电压和电流.用电器的选择学生会提出用小灯泡、定值电阻;而如何改变用电器两端电压将成为学生思维的障碍,学生会提出更换电池节数、串联定值电阻分压等方案.由于前面变阻器的学习学生通过把变阻器串联在电路中移动滑片观察灯泡的亮度变化这一直观实验现象,清楚了变阻器可以改变电路中的电流及保护电路的作用.而对滑动变阻器可以改变用电器两端电压这一性质理解模糊,所以帮助学生理解滑动变阻器可以改变用电器两端电压成为此次实验设计的难点.教师可以通过连接实物电路图,移动滑动变阻器滑片观察电压表示数来实现教学.强调探究三个物理量之间的关系,要控制变量.正如叶澜教授所说:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都遵循固定线路而设有激情的形成”,课堂上会产生一些意料之外的有价值的资源,所以教师不应抓住预设教案不放,要及时调整预设,关注并有效利用生成资源.所以在电路原理图设计部分,是教师与学生思维碰撞的最佳时期,教师应充分把握学生思维的盲点,及时调整方案.

3合理设计实验,巧妙处理数据

课标对《欧姆定律》这一节有三个要求:(1)通过实验,探究电流与电压,电流与电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律;(2)理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题;(3)通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学问题的良好习惯.显然,这节课教学内容比较紧张,需要教师在有限的时间内高效完成教学任务.为了完成第一个课标要求教师要设计两次实验才能完成,这种方法受课堂时间限制可能完不成教学任务.实验设计完毕,再提出连接实物图有哪些注意事项,学生可以通过思考对前面所学内容进行回顾,给学生更多的思考空间,课堂关注让不同层次的学生有收获.这样可以从学生中发现问题,及时修正教学,便于抓住教学的契机.在物理教学过程中学生行为上的探究和思想上的探究都要有.教师可以合理设计实验,在实验报告单记录数据设计两项规定,一项是规定动作,要求每组都测1V、2V、3V电压下通过定值电阻的电流;另外再附加一项,在量程范围内学生可以自由选择几组电压值进行测量.在学生分组实验时,每三组发放同一个阻值的电阻,发三个不同的电阻。启发学生通过数据发现当电压是1V、2V、3V时电流有什么变化?通过表格不难看出成正比关系.每一横行成正比关系,每一纵列为何差别很大?循序渐进地引出是由于电阻不同引起的.同学们的数据是否说明同样的问题呢?为了将每组数据尽量汇集到一起说明问题,要求学生将剩余数据以描点的形式描在坐标纸上,以电压为横轴电流为纵轴,强调不需要连线,因为学生手里的是单独的数据.坐标纸的设计是将透明胶片放在坐标纸上,相同阻值的三组发放相同颜色的描点笔.教师只收集胶片,最后将所有的胶片叠放在一起展示给学生,会发现阻值相同的三组同学的数据大致在同一直线上.由此得出结论,电阻一定时,电流与电压成正比.提出研究电流与电阻关系可不可以仍然用这个电路图呢?因为在设计电路图时学生清楚滑动变阻器是可以改变电压的,引导学生更换不同电阻通过滑动变阻器实现电阻两端电压一定,教师在前面演示.回归前面表格通过记录的数据能否找到在相同的电压条件下,电阻变化时电流有什么变化?观察表格中一纵列很容易得出,电压一定时,电阻越大电流越小.通过引导学生把数据依次画在坐标纸上,以电阻为横坐标电流为纵坐标,很明显看出是反比例函数.所以得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比.物理规律教学,规律表达要严谨,所以最后不仅要给出欧姆定律内容的文字表述还要有公式表述,强调公式表述中I、U、R是针对同一导体同一时刻而言.

欧姆定律笔记例10

2、安全电压:不高于36V(经验表明)

3、(1)手湿后人体电阻减少,由I=U/R可知,电流变大。

(2)水是导体,又会流动,易使人体与电源相连。

4、注意防雷:(1)雷电的特性、数据。(2)避雷针

二、中考关注

电路计算是初中物理的重点知识,它已成为历年来中考的必考内容。主要考点有:①记住欧姆定律的内容、表达式,并能熟练运用欧姆定律分析解决简单的电路问题;②知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系,并会运用这些知识分析解决简单的串、并联问题;③知道电功、电功率的公式,并会求解简单的问题;④知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系;⑤记住焦耳定律公式并能用焦耳定律进行求解通电导体发热问题。

1、简单串并联问题

解决串、并联电路的问题,首先要判断电路的连接方式,搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系,结合欧姆定律和其它电学规律加以解决。

例1、(2004上海)如图1所示的电路中,电阻R1的阻值为10。闭合电键S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.求(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值。

2、生活用电问题

家庭电路与我们的生活密切相关,家用电器在家庭里越来越多,有关生活用电问题的计算自然成为中考的热点。

例2、(2004佛山)在家用电器中,有许多电器的电功率是不同的下表列出了小明家的部分家用电器懂得电功率。

家用电器的额定电功率

*

小明在开着空调的房间里使用电子计算机,而且电热水壶在烧开水,如果家里只有这几种电器(各一件)在正常工作,在这种情况下,请计算:

(1)电路的总功率和总电流各是多少?

(2)如果平均每天使用3h,一个月(按30天计算)用电多少千瓦时?

3、变化电路问题

由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动改变了电路的结构,电路中的电流、电压值会发生变化,称之为变化电路问题。解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路,即画出每次变化后的等效电路图,标明已知量和未知量,再根据有关的公式和规律去解题。

例3(2004沈阳)如图5所示,电源电压保持不变,灯L1和L2上分别标有“6V3W”和“6V6W”字样,灯L3上标有“12V”,其它字迹模糊不清。当断开S1,闭合S、S2时,其中一盏灯能长时间保持正常发光;当断开S2,闭合S、S1时,电流表的示数为0.3A。求电源电压和灯L3的额定功率。

4、开放性问题

题目条件不确定,求解问题不指明,解答方法不惟一,答案形式多样化的题型,称之为“开放题”。解答开放性问题,要对题目所给的条件、过程、结论,进行全面的分析。对于自行补充条件的开放题,补充的条件要适当,使问题得以简单解决。

例4、(2004江西)如图12所示,R1为12的定值电阻,电源电压为9V,开关闭合后电流表示数为0.5A,通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量

5、实验探究问题

例5、(2006年泰州市)为了探究电流与电压的关系,小华设计了图13所示的实验电路图.

(1)实验选用的器材如图14所示,其中电源为2节干电池,定值电阻为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω2A”字样,则实验图14

图13

A

V

R

R''''

S

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14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)右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:

*

三、堂上练习

1、在如图1所示的电路中R的阻值为2欧姆,灯泡两端的电压是3伏特,电源电压是4伏特,则R的两端的电压是______伏特,灯泡的电阻是______欧姆。

2、如图2中电源电压保持不变,R1为定值电阻。开关S闭合后,以下说法正确的是:

A.滑片P向右移动,表A示数变小,表V示数变小;

B.滑片P向右移动,表A示数变大,表V示数变大;

图2

C.滑片P向左移动,表A示数变小,表V示数变大;

D.滑片P向左移动,表A示数变大,表V示数变小。

欧姆定律笔记例11

等效替代法是最简单的一种方法.但由于初中阶段对等效替代思想提及不多,学生往往一开始不能理解,给教学带来一定障碍.

例1图1为测量未知电阻Rx的阻值的电路, R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.主要步骤有:

A.按照电路图,正确连接实物.

B.先把开关S接(填a或b)点,读出电流表的示数为I.

C.再把开关S接(填a或b)点,调节电阻箱,使电流表的示数为.

D.读出电阻箱的示数R′.

(1)请补全实验步骤.

(2)待测电阻Rx的阻值为(选填R′或R0).

本题比较简单,但学生答题的结果并不理想.在教学过程中笔者借助“曹冲称象”的故事来进行类比,取得了不错的效果:(1)曹冲应该先称象还是先称石头?引出应先把开关拨至a点,让电阻Rx接入电路;(2)曹冲向船中加石头到何时为止?引出如何等效,即当开关拨至b点,R接入电路后让电流表示数仍为I;(3)象的质量是多大?引出用R替代Rx,从而顺利得出结果.在这样的启发式提问的情况下,学生能再次通过教师的类比更深刻、更形象的理解等效替代法,同时学生也感受到类比法的作用.

2伏安法

伏安法是最重要的方法,在课程标准中它的要求是理解,也是中考的热点实验.从名称不难看出是利用电流表和电压表测出电流和电压,最终计算出电阻,它其实是欧姆定律的应用.实验重点考查学生设计电路、连接电路、分析数据、总结规律、方案评价、异常情况处理等能力.

例2在测定值电阻Rx的阻值实验中.电源电压保持不变,滑动变阻器R0上标有“20 Ω 1 A” ,器材均完好.

(1)某同学按图2连接电路,闭合开关S前, 应将滑动变阻器的滑片置于端.(选填“a”或“b”).

(2)该同学实验操作正确,闭合开关后读得电压表示数为2 V、电流表示数为0.2 A,则Rx的阻值为,电源电压为V.

(3)他再次移动滑片,观察到电流表示数如图3所示,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为Ω.

(4)该同学继续向左移动滑片,他发现电压表的示数将(选填“变大”“变小”或“不变”),当滑片移至某点时,电流表和电压表的示数均变为0,经检查是电压表的0~15 V量程断路了,若想利用该器材完成这组数据的测定,他的做法是:.

(5)该实验中滑动变阻器的主要作用是:.

第(1)、(5)小题属于基本的实验操作能力考查,比较简单.

第(2)小题的第1空、第(3)题、第(4)题的第1空属于欧姆定律的基本运用,难度也不大.

第(2)小题的第2空则需要学生能挖掘题目中“实验操作正确”所隐藏的条件,即开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值端.再利用欧姆定律进行求解.

第(4)小题的第2空的解决相对要求较高.需要学生利用第(3)小题的结果推算出电流表示数为0.3 A时,电压表的示数已为3 V,再根据第(4)小题电压表示数将变大,判断出此时电压表的示数已经超过3 V,要完成数据的测量,电压表已不能直接测量Rx的电压,最后依据电源电压为6 V和串联电路中U=U1+U2,判断出此时滑动变阻器两端的电压小于3 V.所以将电压表改为测量滑动变阻器的电压,最终完成数据的测量.

3单表法

所谓单表法,是指在伏安法测电阻过程中一电表损坏,利用另一电表配以滑动变阻器或定值电阻(电阻箱)来测量电阻的方法,也可以理解为伏安法的延伸.

例3现要测量一个阻值约为几百欧的电阻.提供的器材有:电源、电压表、电阻箱R、开关S1和S2、导线.设计了如图4所示的电路图.

(1)实验过程如下:

①根据电路图,连接成如图5所示的实物电路.

②电路连接正确后,先闭合S1,再将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为.

③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx=.

(2)如将上述器材中的电压表换成电流表(0~0.6 A),你认为(选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是.

第1题中,当开关S2接1时,电压表测的是电源电压,接2时,电压表测Rx电压,则R分得的电压为U1-U2,通过R的电流为U1-U2R,根据串联电路电流相等的特点,求出Rx的阻值为U2U1-U2R.

第2题中考虑到Rx的阻值为数百欧,电流最大为零点零几安,读数时误差较大,甚至无法读取.

本题中由于缺少电流表,则电路中Rx和R通过的电流相等,设计成串联电路.利用测R的电压,计算R通过的电流来求得Rx通过的电流,最终利用欧姆定律完成阻值的测定.解答此类实验题的关键是要根据实验中缺少的电表来进行方案的设计、步骤的确定、表达式的推导.

例4利用下列器材测出Rx的电阻值.滑动变阻器(最大阻值为R0)、电流表、待测电阻Rx、电压保持不变的电源,开关若干.请画出实验的电路图,写出实验步骤,并最终给出Rx的表达式.

方案一步骤:

(1)将滑片移至最大阻值端,按图6连接电路;

(2)闭合开关,读出电流表的示数,记为I0;

(3)再用电流表测出通过Rx的电流,记为Ix.

表达式:Rx=I0IxR0.

方案二步骤:

(1)按图7连接电路,闭合开关;

(2)将滑片移至a端,记下电流表示数为Ia;

(3)再将滑片移至b端,记下电流表示数为Ib.

表达式:Rx=IbIa-IbR0.