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歐姆定律之間的關系精選(九篇)

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歐姆定律之間的關系

第1篇:歐姆定律之間的關系范文

歐姆定律有效性反思電路設計滑動變阻器教材安排是通過實驗探究來研究電流與電壓電阻關系,從而得出歐姆定律。這樣安排比較好,但實際學生動手參與率不高,學生的科學探究有效性不高,有點照本宣科,對歐姆定律不能真正實現探究的思想,如何改變你?

歐姆定律(初中學習的是部分電路歐姆定律)作為一個重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻這三個重要的電學量之間的關系,是電學中最基本的定律,是分析解決電路問題的金鑰匙。

歐姆定律這節(jié)課的特點是,十分重視科學方法教育,重視科學研究的過程。讓學生在認知過程中體驗方法、學習方法,了解得出歐姆定律的過程。了解運用“控制變量法”研究多個變量關系的實驗方法,同時也為進一步學習電學知識打下了基礎。

教材安排是通過實驗探究來研究電流與電壓電阻關系,從而得出歐姆定律。這樣安排比較好,但實際學生動手參與率不高,學生的科學探究有效性不高,有點照本宣科,對歐姆定律不能真正實現探究的思想。究其原因有三點:

1.本實驗是用歐姆定律來研究歐姆定律由于學生還沒學習歐姆定律很難理解為什么調節(jié)滑片的位置就能改變或保持這段電路兩端的電壓。

2.學生很難正確區(qū)分一段電路和整個電路兩個概念及它們之間的關系,在本實驗中研究AB這段電路中的電流與電壓和電阻的關系時不容易將這段從整個電路中分離出來,更不會分析探究它們之間的關系。

3.在一個電路圖中卻要分次研究兩個實驗規(guī)律先研究電流與電壓的關系,后又更換電阻,研究電流與電阻的關系,學生很難理解,更別說自己設計這個電路來探究其中規(guī)律了。

以上是學生探究實驗和分析實驗電路的障礙,如何來解決呢?

在教學中筆者對實驗教學做了適當的改變。讓學生自己分兩步實驗來設計電路探究規(guī)律:先激疑,后激智,引出正確的電路設計,再完成正確的實驗操作。

第一步,研究電流與電壓的關系,他們的設計是:保持電阻不變,用改變電池節(jié)數來改變電池兩端的電壓。(因為學生很容易想到串聯電池越多電壓越大),于是我說,那你們就按你們的思路去探究,結果是能得出:電阻一定時,電壓越大,電流越大,卻得不出:電阻一定時,電流與電壓成正比的關系。此時,他們反問:問題出在哪呢?我接著反問:你們怎么知道定值電阻兩端的電壓是在成倍數的變化呢?學生馬上回答,因為電池是成倍的增加啊,我說,那你們用電壓表測測看,一測發(fā)現電壓并沒隨電池節(jié)數的成倍增加而成倍增大,學生反問:那怎么辦?有學生很快想到上節(jié)課學到滑動變阻器可以調節(jié)電壓,立即就串聯了滑動變阻器上去,結果,水到渠成,完成了該實驗,而且不用改變電池節(jié)數。現在再反問學生這兩種電路設計的區(qū)別在哪,問題在哪,優(yōu)勢在哪,這時老師點撥一下:因為導線也有電阻,學生就會豁然開朗,會心一笑,經過一次挫折他們重新設計出探究電流與電壓關系的電路,同時也自行將這段電路從整個電路中分離出來,研究出這段電路中電流與電壓的關系:電阻一定時,電流與電壓成正比的關系。

第二步,研究電流與電阻的關系,起初他們的設計是:保持電池節(jié)數不變,再改變電阻。(因為學生很容易想到串聯電池節(jié)數不變,電壓也不變),很快,有些學生就想到在第一步中出現的問題,于是想到可以用滑動變阻器控制電壓不變,只要在原來的電路圖上改變電阻就行了,并想到如用電阻箱來改變就更好了,因為不僅改變方便,能多次成倍數改變電阻,并且能知道電阻的值,這樣也更方便找到電流與電阻的更具體的關系。

這樣分兩個實驗電路圖分別設計,分別實驗,避免了照搬照抄,死記硬背的教學模式,實驗從開始設計到實驗障礙,再到改進實驗,總結規(guī)律,都是學生親身實踐,學生真正理解了:

1.兩步實驗中為何要用滑動變阻器,如何用滑動變阻器?

在研究電流與電壓的關系時,如果不用滑動變阻器,雖然能夠測量出R兩端的電壓和其中的電流,但該電路只能測量出一組電壓和電流的值,而從一組電流和電壓的數據是無法找出二者之間的關系的,應該再測幾組電壓和電流,因此就需要改變R兩端的電壓,用滑動變阻器可以成倍地改變R兩端的電壓,簡單方便,當然也可以采用改變電池節(jié)數的方法,但因為導線有電阻,很難成倍地改變R兩端的電壓,比較下來,當然是用滑動變阻器更方便快捷。同時,滑動變阻器還可以起到保護電路的作用。

2.用控制變量法探究電流I與電阻R之間的關系實驗中,應該如何操作?探究電流I與電壓U之間關系時,應該如何操作?

探究電流I與電阻R之間的關系時,如何保持電壓U不變?即改變定值電阻的阻值的同時,該電阻兩端的電壓就發(fā)生了變化,因此,要及時調節(jié)滑動變阻器以保持電壓不變,觀察并記錄電流表的示數隨電阻的變化關系。

探究電流I與電壓U之間關系時,要不斷的改變電壓,即保持定值電阻的阻值不變的同時,要改變電阻兩端的電壓,因此,要及時調節(jié)滑動變阻器使電壓成倍地變化,觀察并記錄電流表的示數隨電壓的變化關系。

總之,這樣改進充分發(fā)揮了實驗的作用,降低了教學環(huán)節(jié)中學生遇到問題的難度,調動了學生的學習興趣和積極性,更深入地理解和掌握了知識。既培養(yǎng)了思維能力,又培養(yǎng)了實驗能力,進一步實現了以教師為主導、學生為主體、思維為核心、能力為目標的教學理念,開闊了學生思路,有效地提高物理教學質量。

參考文獻:

[1]教育部.初中物理新課程標準(實驗稿).

第2篇:歐姆定律之間的關系范文

關鍵詞: 新課標 《歐姆定律》 探究性實驗教學

《初中物理新課程標準》將科學探究納入了物理教學的內容,旨在將學生學習的重心從過去的過于強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化。

所謂“實驗探究教學模式”,是指學生在教師的引導下,運用已有的知識和技能,充當新知識的探索者和發(fā)現者的角色的學習模式。

筆者多年從事初三物理教學,結合新課改要求,在《歐姆定律》探究教學中進行了嘗試,現談談自己的實踐和體會。

一、在探究過程中,著重應用控制變量法

控制變量法是指決定某一物理量的因素有很多。為了弄清這個量與這些因素之間的關系,往往先控制住其他幾個因素不變,集中研究其中一個因素變化所產生的影響,然后通過比較歸納出與這些量之間的關系。

歐姆定律揭示了電流、電壓、電阻三個物理量之間的關系,由于電流大小與電壓、電阻都有關系,因此探究步驟中的設計實驗應盡量引導學生分為兩步設計。

1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關系。

要讓學生明確“研究電流跟電壓的關系時,應保持電阻不變”,設計實驗電路時應考慮:①怎樣測量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢?②怎樣保持導體的電阻R不變呢?③通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢?

設計并連接電路利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓,使它成整數倍地增加,并記錄所對應的電流值,

2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關系。

要讓學生明確“研究電流跟電阻的關系時,應保持電壓不變”,實驗探究時應考慮:①怎樣改變導體電阻R的大???②怎樣保持導體兩端的電壓U不變呢?讓學生討論交流,使學生認識到:當定值電阻的大小發(fā)生變化時,可通過滑動變阻器控制其兩端的電壓U保持不變。

更換定值電阻,利用滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變,記錄對應的電流值,在具體的探究教學中可能會遇到這樣的問題:在電阻R阻值改變時,電阻R兩端的電壓也發(fā)生變化,如何移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓恢復到原來的電壓值。這也是把控制變量法從理論升華到實際的一個方面。

二、在探究過程中,讓學生親身體驗,增強課堂教學效果

學生是教學活動的主體,教師對思維活動過程的展開,不能代替學生自己的思維活動。因此,在設計本節(jié)探究活動時筆者以學生為中心,進行分組實驗。激發(fā)學生的求知欲和參與意識,使不同層次學生的認知結構、個性品質在參與中都得到發(fā)展。設計學生活動程序如下:

(1)提出問題:電流與電壓,電流與電阻的關系?

(2)作出假設:①不成比例。②成正比。③成反比。

(3)設計并進行實驗:①設計電路圖。②設計步驟。③進行實驗。

(4)分析數據得出結論。

這樣做有以下好處:第一,可以充分調動學生的積極性。對于初中學生來說,他們已不再局限于看老師演示實驗,都喜歡自己動手操作,通過自己的實踐解決問題。第二,可以清楚地發(fā)現并指出學生的操作中的錯誤,物理實驗中一些儀器的使用,要求學生掌握,培養(yǎng)學生正確而良好的操作技能。但是,在實踐過程中,筆者認為學生的練習機會實在太少,有些儀器的使用方法盡管學生課上聽懂了,但真正操作起來并不如想象的那樣簡單順手。就像本節(jié)中的電流表、電壓表的使用,學生往往會把電表的串并連搞錯,把正負接線柱接錯等,滑動變阻器的使用也不夠到位。第三,可以鞏固學生對相應知識的掌握情況。對于人的記憶方式來說,自己動手操作過的情景記憶起來要比單純的聆聽接受記憶要牢固得多。

三、在探究過程中,引導學生反思應用遷移

這一方法要求把已知遷移到未知、把此一類知識遷移到另一類知識中,使學生受到相互滲透、影響和轉化的觀點的教育。例如,啟發(fā)學生把已有的知識遷移到歐姆定律的探究中,把歐姆定律的知識遷移到其他知識的學習中。這樣就使學生不僅提高了知識學習的效率,而且逐漸樹立普遍聯系、轉化的觀點。

例如:在總結歐姆定律的公式(I=U/R)時,可以壓強的公式為母本,壓強的公式是P=F/S,它的理解可以是:當受力面積一定時,壓強與壓力成正比;當壓力一定時,壓強與受力面積成反比。而歐姆定律是:通過導體的電流,與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。兩者是可以相互遷移的,所以很順利地得出歐姆定律的公式I=U/R。這對于知識和思維不是很完善的初中學生來說,可以很容易地掌握知識,得出結論。

當然在歐姆定律的探究教學中還有很多地方可以運用知識遷移,例如:在運用探究的基本過程解決電流、電壓、電阻三者關系時,可以反思以往用探究的方法解決過的問題,如液體壓強、深度、液體密度三者的關系,用以往的經驗為本次探究的順利完成做鋪墊。

四、在探究過程中,利用教材對學生進行德育教育

德育是五育之首,新課程標準關注人的發(fā)展,把德育放在十分重要的地位。作為基礎學科的物理理所當然承擔著重要的德育任務。

在《歐姆定律》探究教學中,筆者首先做了大量的準備工作,這樣學生不僅學得很愉快,而且在心里會產生一種對教師的敬佩之情,并從老師身上體會到一種責任感,這對以后的學習工作都有巨大的幫助作用。其次,在教學過程中,利用分組實驗的合作性學習潛移默化地對學生進行德育教育,培養(yǎng)他們團結協(xié)作的精神。最后,利用歐姆的事跡和成果激發(fā)學生的學習熱情,樹立崇高理想,榜樣的力量是無窮的,它對學生具有強大的感染力和說服力。

教育部頒布的《物理課程標準》首先提出科學探究,其次才是科學內容,它把科學探究作為很重要很有價值的學習方法和教學方法提出來,說明越來越多的教育者注意到探究教學在教改中的重要地位?!稓W姆定律》一課的探究教學不僅要求教師有較高自身的修養(yǎng)素質,還要做好在探究教學中與學生一起雙向地、互動地建構學科知識、促進能力發(fā)展。因此,在初中物理新課標下如何更好地開展探究教學,值得我們探討。

參考文獻:

第3篇:歐姆定律之間的關系范文

【關鍵詞】物理;歐姆定律;問題;解題思路

歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容,也是高考的重難點內容,同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績,因此要多用時間將這塊知識進行鞏固,以取得更高的分數。

1在歐姆定律的學習中常遇到的問題

1.1歐姆定律的使用范圍問題

在電路的實驗過程中,我會出現忽略導線,電子元件與電源自身的電阻,將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體,對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件,但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問題,向老師進行了請教并查閱了相關資料,許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件,但對于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受,有牽強之意,即個人理解為既然各個狀態(tài)下都是適合的,那就是適合整個過程。

1.2線性元件的存在問題

通過物理學習我們會發(fā)現材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導致導體的電阻實際上不可能是穩(wěn)定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中,當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時,可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。

1.3電流,電壓與電阻使用的問題

電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎的概念,也是我最容易混淆的內容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節(jié)電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器,另外,歐姆定律只是用來研究電路內部系統(tǒng),不包括電源內部的電阻、電流等,在學習歐姆定律的過程中,電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的,而對于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個物理量,則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中,且是同一時刻的數值。

2歐姆定律學習中需要掌握的內容

本人在基于電學的基礎之上,通過對歐姆定律的解題方式進行分析,個人認為我們需掌握以下內容:了解產生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進行相關的計算;熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關的電路問題;知道什么是導體的伏安特性,什么是線性元件與非線性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題;需要進行實驗、設計實驗,能根據實驗分析、計算、統(tǒng)計物理規(guī)律,并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。

3歐姆定律的解題思路及技巧

3.1加深對歐姆定律內容的理解

在歐姆定律例題分析中,我們比較常見的問題是多個變量的問題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學習難度較大,但我通過相關教學短片的學習,將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”的方式,明白了電阻是導體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關,并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題,解決步驟都是不相同的,雖同一問題會有不同的解題方法,但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識,我一般會利用歐姆定律解決電生磁現象與電功率計算問題。例如:某人做驗時把兩盞電燈串聯起來,燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據兩燈串聯這一關建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。

3.2利用電路圖進行進行計算

在解有關歐姆定律的題時,以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算,并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算,因此經?;煜?,不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議,在解題前我都會先根據題意畫出電路圖,并在圖上標明已知量、數值和未知量的符號,明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯還是并聯,以抓住電流、電壓、電阻在串聯、并聯電路中的特征進行解題。同時,我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標,其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。

3.3利用電阻進行知識拓展

本著從易到難的原則,我們可從一個電阻的問題進行計算,再擴展到兩個電阻、三個電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少的問題時,我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當難度增加由一個電阻變?yōu)閮蓚€電阻時,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,就可簡化許多變量問題的計算。當變量變?yōu)槿齻€電阻時難度會進一步的增大,我起初認為這是一項不可能完成的任務,所以放棄了這類題,而在經過詢問成績優(yōu)秀的同學時,才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻,通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并,以此簡化題目。

4總結

簡言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一,是電學內容的重要知識,也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然,對于歐姆定律的學習與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學習中,我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取,突破重難點知識,以找到更好的解題思路。

參考文獻:

[1]高飛.歐姆定律在串并聯電路中的應用技巧[J].才智,2009(27)

第4篇:歐姆定律之間的關系范文

【教材分析】

歐姆定律是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,是本章的重點。學生要通過自己的實驗得出歐姆定律,最關鍵的是兩個方面:一個是實驗方法,另一個就是歐姆定律。學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點,這個實驗難度比較大,主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面。由于實驗的難度比較大,學生出現錯誤的可能性也比較大,所以實驗的評估和交流也比較重要。這些方面都需要教師的引導和協(xié)助,所以這次節(jié)課采用啟發(fā)式綜合教學法。引導科學探究, 創(chuàng)設民主課堂。

【教學片段】

探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系

師:猜一猜導體的電流與導體的電壓有什么關系呢?說出你的理由。

生1:電壓越大,電流越大

生2:導體的電流與導體兩端的電壓可能成正比

生:……

師:猜一猜導體的電流與導體的電阻有什么關系呢?說出你的理由。

生1:電阻越大,電流越小

生2:導體的電流與導體的電阻可能成反比

生:……

師:對于物理問題,不能僅靠猜想,還要進行實驗研究,通過實驗來檢驗猜想是否正確。為了驗證同學們的猜想,怎樣設計實驗呢?對于電流、電壓、電阻三個物理量的關系如何進行研究呢?

生:采用控制變量法

師:如何進行控制變量呢?

生1:保持電阻不變,研究電流與電壓的關系

生2:保持電壓不變,研究電流與電阻的關系

師:下面就利用這一方法,先研究電阻一定時,電流與電壓的關系。請同學們想想需要哪些實驗器材?如何設計電路圖?

生1:電路圖如甲示

生2:電路圖如乙示

圖甲圖乙

師:甲圖與乙圖哪個更好?并說明理由。

生:乙圖更好。因為不要多次連接電路,就可方便地改變電阻兩端的電壓。

師:同學們,我們?yōu)榱烁玫赝瓿蓪嶒?,可先來回答下列問題。

① 連接電路時,開關應處于 狀態(tài);

② 滑動變阻器的滑片應處于阻值位置;

③ 注意認清電壓表和電流表的 接線柱;

④ 電壓表的量程選 V,電流表的量程選 A;

⑤ 閉合開關前應 電路,確認無誤后可進行實驗。

【教學反思】

探究電流與電壓、電阻之間的關系的實驗是歐姆定律一節(jié)的重點也是難點。實驗中應注意以下問題:

1. 用控制變量法研究I、U、R三者之間的關系時,為什么只探究電流I與電壓U之間關系以及電流I與電阻R之間的關系?而不研究保持電流I不變,探究電壓U與電阻R之間的關系?

這個問題學生感到困惑不解。其實,電阻是導體的本身性質,它并不隨著電壓、電流的變化而變化,當電壓變了,電阻不改變,只能電流變化了,保持電流變化不可能。

2. 實驗中為何要用滑動變阻器?

如果不用滑動變阻器,雖然能夠測量出R兩端的電壓和其中的電流,但該電路只能測量出一組電壓和電流的值,而從一組電流和電壓的數據是無法找出二者之間的關系的,應該再測幾組電壓和電流,因此就需要改變R兩端的電壓,可以不斷改變電阻,也可以采用改變電池節(jié)數的方法,還可以用滑動變阻器,比較下來,當然是用滑動變阻器更方便快捷。同時,滑動變阻器還可以起到保護電路的作用。

3. 在探究電流I與電阻R之間的關系實驗中,應該如何操作?

如何保持電壓U不變?即改變定值電阻的阻值的同時,該電阻兩端的電壓就發(fā)生了變化,因此,要及時調節(jié)滑動變阻器以保持電壓不變,觀察并記錄電流表的示數隨電阻的變化關系。

4. 在本實驗之前要注意哪些問題?

學生實驗之前,不僅要按照正確的操作規(guī)程辦事,還要有檢查電路的良好習慣,而學生往往急于動手實驗,忽視實驗規(guī)則。本實驗中,實驗之前,開關斷開,滑動變阻器的滑片要放在電阻最大位置。其次,為測量誤差減少,要選擇適當的電表量程。

5. 要認識到學生的解題能力和動手實踐能力之間可能存在較大差距

第5篇:歐姆定律之間的關系范文

此類題目的特點往往是:題目給出電路圖,電路中一般含有一個或兩個電阻(或燈泡),滑動變阻器一個,電壓表、電流表若干。當滑動變阻器滑片移動時,讓學生去判斷電流表、電壓表的示數如何改變。

根據電路元器件連接方式,把此類問題歸為簡單電路和復合電路兩類進行分析。

一、簡單電路(用電器與滑動變阻器純串聯或純并聯)

1.純串聯

如圖,當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化?

[分析]:在此題中,電阻、滑動變阻器三者串聯,I=I1=I2,R=R1+R2。。當滑片向左移動時,R2變大,R1不變,R變大,根據歐姆定律I=■,電源電壓U不變,I應減小,I1、I2均減小,再根據歐姆定律U1=I1R1可知U1減小,最后根據U=U1+U2知道U2增大。

[結果]:安培表示數減小,伏特表1示數減小,伏特表2示數增大。

2.純并聯

如圖,當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化?

[分析]:由于電阻和滑動變阻器并聯,故U=U1=U2,伏特表示數為電源電壓保持不變,當滑片向左移動時,R2變大,R1不變,根據■=■+■,則R變大,根據歐姆定律I=■知I應減小。而R1電阻、電壓均不變,故I1不變。再根據I=I1+I2知I2應減小。

[結果]:安培表示數減小,伏特表示數不變,安培表1示數不變,安培表2示數減小。

二、復合電路(滑動變阻器與用電器串并聯混聯)

1.滑動變阻器在干路中,兩電阻并聯

如圖,當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化?

[分析]:此種情況由于R1、R2電阻都不變,可將兩電阻并視為一個電阻,它們兩端的電壓相同,故它們電流變化方向是相同的。這樣此題思路就同純串聯電路一樣。

[結果]:安培表示數減小,伏特表1示數減小,伏特表2示數增大,安培表1示數減小,安培表2示數減小。

2.滑動變阻器在支路中

如圖,當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化?

[分析]:此種情況較為復雜。由于R1、R2并聯,所以它們兩端電壓相等為U1,且U=U1+U3,I=I1+I2。當滑片向左移動時,R2變大,導致電路總電阻R增大,根據歐姆定律I=■,電源電壓U不變,I應減小,對于R3,再根據歐姆定律U3=IR3可知U3減小,再根據U=U1+U3知道U1增大,從而得到I1增大,最后根據I=I1+I2知道I2減小。

[結果]:安培表示數減小,伏特表1示數增大,伏特表3示數減小,安培表1示數增大,安培表2示數減小。

第6篇:歐姆定律之間的關系范文

1.知識目標。

(l)掌握閉合電路的歐姆定律;

(2)理解端壓跟外電路的電阻的關系,理解斷路和短路時的端壓和電流;

(3)理解端壓發(fā)生變化的根本原因。

2.能力和方法目標

(l)培養(yǎng)學生“發(fā)現問題,提出假設,實驗研究,得出結論”的探究物理規(guī)律的科學思路和方法;

(2)通過學習,使學生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題。

【教學方法】

在教師指導下,師生共同探討的啟發(fā)式教學。

【教學器材】

電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導線等各24組。新電池兩節(jié),內阻較大的電池一組(電動勢為9V以上),燈泡若干,演示用電壓表,保險絲,導線若干,單刀雙擲開關,投影儀等。

【教學過程】

1.引入新課

師:如圖1電路,將電壓表接在電源兩端,從電壓表上讀出的是什么?

生:電源電動勢。

演示實驗:測電源電動勢并觀察燈泡亮度。

師:出示圖1裝置示教板,簡介實驗裝置,分別開關打向1和2,讓學生通過電壓表的實物投影讀電源和的電動勢。

生:,。

師:(將電壓表換接成小燈泡,開關接1時。小燈泡很亮,幾乎發(fā)白光)問:開關接2時,會發(fā)生什么情況?

生:(猜測):①燒毀,②更亮。

師:(開關接通2,小燈泡還不如接1時亮。)

生:(嘩然,形成強烈反差)

師:學習了閉合電路歐姆定律后,我們就能解釋這一實驗現象了。

2.新課教學

2.l閉合電路歐姆定律的數學表達式(在教師的啟發(fā)下,引導學生完成)

師:什么樣的電路叫閉合電路呢?

生:由電源和用電器組成的完整電路。

師:電源有哪些重要的參量?

生:電源電動勢和內阻。

師:(出示圖2的動畫電路)閉合電路中,流過內電路和外電路的電流有什么關系?

生:相等。

師:電源的電動勢與端壓(外電壓)、內電壓之間的關系是怎樣的?

生:E=U=U′。

師:現設通過電路的電流強度為I,外電路的電阻為R電源電阻為r,根據歐姆定律,可以把上式進一步寫成怎樣的形式?

生:根據歐姆定律,外電壓U′=IR,內電壓U′=Ir,代入E=U+U′,可以得出:E=IR+Ir。。

師:如果我們要探討電路里的電流強度I跟哪些因素有關,有什么關系,還需要把公式改變成怎樣的形式?

生:可以改寫成:。

師:好,這就是閉合電路歐姆定律的數學表達式。它表示:閉合電路中的電流,跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比。在公式中,R的含義是什么?

生:外電路的總電阻。

師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時,會引起電路電流的變化,I隨R會發(fā)生怎樣的變化?

生:由公式知,R變大則I減少,R變小則I增大。

師:根據U=IR,R變大時端壓(外電壓)會隨之發(fā)生怎樣的變化呢?

生:(猜測。有人說變大,有人說變?。?/p>

師:請兩個學生介紹判斷的過程和依據。(暫時不做評價,由“實踐是檢驗真理的標準”過渡到學生實驗上來。)

2.2探討U隨R變化的規(guī)律

學生實驗:探討U隨R變化的規(guī)律

師:如果給你一個電源,一個電鍵,一個電壓表,一個電阻箱,讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律,你該怎樣設計電路?請畫出電路圖。

生:(畫電路圖)

師:(講評學生所畫電路,指導學生進行實驗)

生:(出示實驗數據記錄,得出結論)端壓隨外電阻的增大而增大,隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。

師:能否根據閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化?

生:(討論,在教師誘導下得出)

師:剛才我們通過實驗和理論探討了端壓隨外電阻變化的規(guī)律,得出了上述結論。請大家再思考,當外電阻很小時,會發(fā)生什么情況呢?

生:外電阻減少到零時,會發(fā)生短路現象。

師:短路時的電流有多大呢?

生:(可能會說無窮大教師從電路電阻出發(fā)引導,使學生得出)短路時:R=0,I=E/r,U′=E,U=0。

師:短路時的電流取決于E,r。一般情況下,電源內阻很小,像蓄電池的內阻只有0.005Ω-0.1Ω,所以短路時電流會很大,很大的電流會造成什么后果呢?

演示實驗:保險絲熔斷現象。

師:(出示示教板,簡單向學生介紹電路的元件,先讓電燈開始正常工作)大家說說,怎樣的外電路才算短路呢?

生:將電鍵合上,使外電路的電阻R=0。

師:(演示:合上電鍵,保險絲燒斷起煙,小燈泡熄滅)保險絲燒斷,說明短路時的電流的確很大。如果沒有保險絲,短路時很大的電流長時間通過電路,就可能損壞電源,甚至釀成火災。所以在實驗操作中和日常生活、生產中要注意避免短路,也不能圖方便用銅絲替代保險絲。那么,怎樣使電路恢復正常呢?

生:(教師引導)先排除故障,再換保險絲。

師:當外電阻很大時,又會發(fā)生什么現象呢?

生:(引導學生類比得出)斷路。

斷路時:R∞,I=0,U′=0,U=E。

師:電壓表測電動勢就是利用了這一道理.通過前面的討論,我們對U隨R變化的規(guī)律有了了解,但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個電源,它們的內阻不同,端電壓隨外電阻的變化有什么區(qū)別呢?

2.3U隨R變化的根本原因

學生實驗:探究內阻不同時U隨R變化的特點(電路如圖3)。

師:現有四節(jié)干電池組,電動勢約6V,內阻阻值大約在0.5Ω-2Ω之間;有一個蓄電池組,電動勢約6V,內阻大約在0.005Ω-0.1Ω之間。請大家再做實驗,比較這兩個電源U隨R變化的特點。

生:(實驗操作,教師巡回指導)

實驗結論:內電阻很小的電源,端電壓隨外電阻的變化不明顯。

師:大家推測一下,當電源內電阻為零時,外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎?

生:不隨。

師:能否理論推導一下?

生:r=0,無論I如何變化,U′=Ir=0,故U=E-U′=E不變。

師:內電阻等于零的電源叫理想電源,它的端壓是不定值,不隨外電阻的變化而變化,初中討論的都是這樣的電源??墒?,實際的電源都有內阻。正是由于r≠0,才導致U隨R的變化。可見,U隨R變化的根本原因是……

生:r≠0。

3.規(guī)律應用演示實驗:(裝置見圖5)

師:(簡單介紹實驗裝置,電源為6V干電池組)逐個合上電鍵,燈泡的亮度會不會發(fā)生變化?

生:(討論,看法不一)

師:(實驗。結果發(fā)現接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。)怎樣解釋看到的現象?

生:隨著燈泡逐漸接入,外電路的總電阻逐漸減小,外電路的端壓逐漸減小,由知,燈泡消耗的實際功率逐漸變小,燈泡亮度變暗。

師:(改用蓄電池作電源,再做上述實驗,結果發(fā)現燈泡亮度幾乎不變)

生:蓄電池內阻很小,外電路電阻變化時,端壓變化非常小,燈泡消耗的實際功率變化很小,因而亮度幾乎不變。

師:這一現象再次說明了……

生:內電阻不為零是端壓變化的根本原因。

師:請大家思考,開始上課時做的演示實驗為什么會出現那樣一個結果?

生:(討論后得出)電源的內阻很大,比燈泡的電阻還要大,因此內阻分壓也大,第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。

師:你們的推理是否正確,實際測量一下就知道了。

演示實驗:

師:(測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結果表明,第二次的端壓小于第一次)

生:(露出滿意的笑容)

師:通過這節(jié)課的學習,我們解決了上一節(jié)課學習電動勢時產生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問,得到了閉合電路的歐姆定律,搞清了端壓變化的根本原因。在本節(jié)課的學習中,有沒有新的問題?

生:實驗測量中發(fā)現,隨著外電阻的增大,端壓并不是一直增大的,這是為什么?

師:(表揚提問題的學生,引導大家討論,然后解釋)當外電阻大到一定程度時,由閉合電路歐姆定律知,總電流極小,內電阻止的分壓趨近于零,端壓趨近于電源的電動勢,接近于發(fā)生了斷路現象。

生:老師,你是怎樣知道干電池和蓄電池的內阻的?

師:這個問題提的好。我們是在干電池組內阻大于蓄電池組內阻的前提下得出端壓變化的根本原因的,如果事實不是這樣,則結論也就不成立了,這個問題留做課后思考,下節(jié)課我們將通過實驗來測定電源的電動勢和內阻。實際上今天的課已經告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎?

生:……

4.小結

4.l閉合電路歐姆定律是高中電學中的重要規(guī)律之一,要掌握其內容并會運用它分析電流強度、端壓隨外電阻的變化規(guī)律。以及端壓跟電流強度的關系。根據I=E′(R+r)、U′=Ir、U=E-Ir可知:

RIU′U

R=0,I=E/r,U′=E,U=0(短路)

RIU′U

R∞,I=0,U′=0,U=E(斷路)

4.2在初中討論電路問題時,不考慮電源內阻。到了高中,有些問題常要考慮電源內阻。路端電壓隨外電阻變化而變化,其根本原因是因為電源有內阻。我們關心路端電壓的變化情況,是關系到用電器能否正常工作的問題,這在實際應用中有現實意義。

5.布置作業(yè)(略)。

【教學設計說明】

1.閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位,這是一節(jié)承上啟下的課。在設計本節(jié)課時,我十分注意對學生科學素質的培養(yǎng)。在教學中實施素質教育的核心是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。對于中學生來說,創(chuàng)新精神主要體現在學生應具有創(chuàng)新的意識,其直接的表現就是善于發(fā)現問題,善于提出問題。因此在課堂上應把主要精力放在引導學生發(fā)現問題并尋找解決問題的途徑上。根據上一節(jié)課中學生對端壓會發(fā)生變化所產生的疑問,我設計了本節(jié)課的教學流程,旨在通過學生的親身實踐,得到掌握知識、培養(yǎng)能力、形成習慣的最終目的。在這節(jié)課的最后,還留給學生一段時間,讓他們自己來提問題,并討論、解答,這也是出于培養(yǎng)創(chuàng)新意識的需要。

2.利用實驗發(fā)現規(guī)律,利用實驗驗證結論是貫穿整個課堂教學的一條主旋律。本節(jié)課一開始,就利用學生的日常生活經驗與演示實驗的矛盾巧設“懸念”,使他們的心理經歷了一次前科學意識與物理規(guī)律的強烈碰撞,求知欲望之火被迅速點燃,從而興致勃勃地進入了主動學習的“角色”。在教學活動中,一個個演示、學生實驗不斷地開后學生思維的“閥門”,他們時而全神貫注,時而心領神會,在一系列“發(fā)現問題,提出假設,實驗研究,得出結論”的過程中,錯誤的前概念逐步被糾正,科學的物理規(guī)律在腦海里扎下了很。物理教學活動的科學性和藝術性得到了有機的統(tǒng)一,科學美的教育也滲透在其中了。

第7篇:歐姆定律之間的關系范文

關鍵詞:技?!峨姽せA》課 教學改革

在技校,《電工基礎》課是電工專業(yè)學生的一門專業(yè)基礎課,這門課程的理論性很強,而且相對來說有些抽象,對于剛剛接觸電工理論的中技學生而言(而且,眾所周知,中技來的學生有相當一部分的同學在初中學習就是不太好,或根本就對學習沒有興趣),如何將難懂的看不見摸不著的電的知識講得通俗易懂,激發(fā)學生的興趣,一直是使教師大傷腦筋的問題。

總的看,現在的《電工基礎》課程有些概念還是過于抽象,學生不容易理解。本來這門課程就不好學,萬事開頭難,只有頭開好了,學生覺得好學,好玩,才會慢慢喜歡這門課程,故書本上的有些概念沒必要說得那么專業(yè)。畢竟,中技學生主要還是以實習為主不是搞研究的,對于理論課的內容,只要按照自己的思維方式把它消化吸收掉,并且和實際的應用不發(fā)生沖突就可以了。這里以第一章《電路的基本知識和基本定律》來談談改革問題。

其一§1-2電流

所謂電流這個概念,課本上是這樣說的,“電荷的定向流動稱為電流”,書上的定義當然毫無問題。但是,別忘了,電荷是微觀的東西,說一根導線通電有電荷定向流動形成電流,但是肉眼看不見,如何使抽象的電荷形象化,加深學生對電流的概念的理解呢?我通過實際電工教學摸索,認為這一章中的多數概念用水來做比喻很恰當,能讓學生比較容易的接受電流概念。當然,雖然以水為例講解電的概念,在道理上有些相通的地方,但本質不同,這一點還應該向學生說明。我教師可以對學生解釋說:水流的形成是水(分子)的定向流動,同理,電流的形成是電荷的定向流動,這樣,用水做對比,學生一下就明白了。之后,趁熱打鐵,再用水流方向來對電流方向進行類推,也就不難了。再有,電流大小,書上是這樣定義的“一定時間內通過導體橫截面的電荷量的多少”。對于“一定時間”和“導體橫截面”學生都能理解,因為不抽象,但對于“電荷量”即電量的理解,有點費勁。是的,電量,顧名思義,電荷的數量,但是,它看不見,1庫侖電量怎樣理解呢?若以水流大小為例,單位時間內通過水管橫截面的水量叫水流大小或水流強度。這里,水管比喻為導體,水量比喻為電量,則這樣之后,也能加深對電流大小的理解。

其二§1-3電壓與電位

所謂“電壓”的概念,書上是這樣說的,“電場力把單位正電荷從電場中的a點移動到b點所做的功稱為兩點間的電壓”。我覺得,還是上面那句話,對于中技學生而言,他們是技術工人,是干實際活的,不是搞理論研究的,沒必要這么去和學生講,只需這樣去說,水壓是對水(分子)的壓力,而電壓是對電荷的壓力就可以了。

對于“電位”概念的理解,課本是這樣說的“如果在電路中任選一點為參考點,那么電路中某點的電位就是該點到參考點之間的電壓”。電位這個概念比電壓更難理解。

可仍然以水位為例,通過對水位參考點的不同,則某點水位高度值也發(fā)生變化來讓學生理解電位的概念。比如,若以地面為參考點,a點水位為5米,b點水位為2米;若以地面以上5米為參考點,則a點水位為0米,b點水位為一3米,若以地面以下5米為參考點,則a點水位為10米,b點水位為7米。在這里,由于水位參考點選取的不同,各點水位值也發(fā)生了變化,并且有正水位、零水位、負水位。然后向學生說明,電位的概念和水位有相似之處,在電路中,由于參考點選取的不同,各點電位值也發(fā)生變化,并且有正電位、零電位、負電,位,這樣一對比,使學生形象的明白了電位的概念。繼續(xù)趁熱打鐵,不管水位的參考點如何變化,任意兩點比如ab之間的水位的壓力差值是不變的,總是3米,因為參考點是人為選定的,顯然參考點不能影響水位的壓力差值,進而也形象的說明了電壓與電位差的關系即任意兩點電(水)壓等于兩點之間的電(水)位差,其三 §1-4電動勢

所謂“電動勢”,課本上是這樣說的,“在電源內部,電源力將單位正電荷從電源負極移動到正極所做的功叫做電源的電動勢”。我是這樣給學生解釋的,水在自然壓力即重力下,由高水位處流向低水位,若想由低水位處流向高水位,必須借助于外力;同理,正電荷在電壓的作用下,由高電位流向低電位,若想由低電位流向高電位,必須借助于外力即電源力才能實現,即“電荷”在電源力作用下有從高電

位運“動“到低電位的趨”勢“簡稱電動勢。這樣,學生也好理解一些。 其四 §1-6歐姆定律

部分歐姆定律內容如下:對于不含電源電路,當在電阻兩端加上電壓時,電阻中就有電流流過,流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比,與電阻成反比。對于該定律,可采用的啟發(fā)式和對比式教學教學。水流是由于水(分子)的定向流動,那么,為什么水要定向流動,因為受到了壓力才定向流動;那么,為什么必須施加壓力才能讓水定向流動呢,因為水受到了阻力;最后總結,顯然水流大小與水壓成正比,而與水受到的阻力成反比。對比,則電流是由于電荷的定向流動,那么,為什么電荷要定向流動,因為受到了壓力即電壓才定向流動;那么,為什么必須施加電壓才能讓電荷定向流動呢,因為電荷受到了阻力即電阻;最后總結,顯然電流大小與電壓成正比,而與電荷受到的阻力即電阻成反比,這就是歐姆定律。這樣,一步一步的把歐姆定律明白的講了出來,學生也很容易接受,之后,再理論聯系實際,馬上再通過一個實驗來驗證歐姆定律,最終是使學生深入的理解了這個重要定律。

其五§1-8電功與電功率

第8篇:歐姆定律之間的關系范文

一、部分電路知識是基礎

1.電流:自由電荷的定向移動形成電流。I也流是標量,但有方向,我們規(guī)定正電荷的定向移動方向是電流的方向。電流的定義式為單位為A。

2.電壓:當在導體兩端加上一定電壓后,在導體中將產生一定的電場,自由電荷在靜電力的作用下做定向移動,形成電流。

3.電阻:電流通過導體時受到導體的阻礙作用。電阻的定義式為R,決定式,單位為Ω

4.部分電路歐姆定律:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。其表達式為I=,適用范圍有金屬導電和電解液導電(對氣體不適用)和純電阻電路。

5.電路:在串聯電路中有,并聯電路中有

例1 根據經典理論,金屬導體中電流的微觀表達式為I=nvSe,其中n為金屬導體中單位體積內的自由電子數,v為導體中自由電子沿導體定向移動的速率,S為導體的橫截面積,e為自由電子的電荷量。如圖1所示,兩段長度和材料完全相同、各自粗細均勻的金屬導線ab、bc,圓形橫截面的半徑之比為rab:rbc=l:4,串聯后加上電壓,則()。

A.兩導體內的自由電子定向移動的速率之比為vab:vbc=l:4

B.兩導體內的自由電子定向移動的速率之比為vab:vbc=4:1

C.兩導體上的電壓之比為Uab:Ubc=4:1

D.兩導體上的電壓之比為Uab:Ubc=16:1

解析:兩段導體串聯,根據串聯電路的特點可知,電流處處相等,即Iab=Ibc再由金屬導體中電流的微觀表達式I=nvSe,得,選項A、B錯誤。根據歐姆定律,得U=IR,所以。又有,得,選項c錯誤,D正確。答案為D。

點評:導體兩端加電壓后,在導體中會形成電場,自由電荷在靜電力作用下做定向移動而形成電流,金屬導體中電流的微觀表達式I=nvSe就是由導體中電流推導而出的。串聯在電路中的每段導體分得的電壓跟電阻成正比。

例2 對于電阻的概念和電阻定律,下列說法正確的是()。

A.由可知,導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,與流過導體的電流成反比

B.由可知,導體的電阻與導體的長度成正比,與導體的橫截面積成反比

c.由可知,導體的電阻率與導體的橫截面積成正比,與導體的長度成反比

D.導體的電阻率只由材料的種類決定,與溫度無關

解析:電阻是由導體本身決定的,跟電流、電壓無關,所以選項A錯誤,B正確。電阻率主要決定于導體的材料,還跟溫度有關,所以選項C、D錯誤。答案為B。

點評:電阻是用比值法定義的,即電阻等于電壓與電流的比值。而電阻的大小是由決定的,其中p為電阻率,主要決定于導體的材料,還與溫度有關。

二、閉合電路分析是綜合

1.電源:電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電能的裝置。(l)電動勢是非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值,即,單位為V1(2)電源內部也是由導體組成的,也有電阻,叫做內電阻,是反應電源性能的一個重要參數。

2.閉合電路:(1)閉合電路歐姆定律是指閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比,與內、外電阻之和成反比,其表達式為,只適用于純電阻電路;(2)路端電壓與電流的關系為U=E-Ir,此式適用于一切電路;(3)路端電壓與外電阻的關系為U=,此式只適用于純電阻電路。當外電路斷開時,有1=0,U=E;當外電路短路時,有。

例3 一節(jié)干電池的電動勢為1.5V,一節(jié)鉛蓄電池的電動勢為2V。所以()。

A.干電池在1s內將1.5J的化學能轉變?yōu)殡娔?/p>

B.蓄電池將化學能轉變?yōu)殡娔艿谋绢I比干電池的要大

C.無論接不接人外電路,一節(jié)干電池兩極間的電壓都為2V

D. g節(jié)蓄電池每通過IC電荷量,電源把2J的化學能轉變?yōu)殡娔?/p>

解析:電動勢的物理含義是電源搬運IC的電荷量做功(把其他形式的能轉化為電能)的大小,顯然,選項A錯誤,B、D正確。當電源接人外電路時,兩端電壓隨外電阻的變化而變化,選項C錯誤。答案為BD。

點評:電動勢是比較難理解的物理量,它是非靜電力做功與電荷量的比值,而不是非靜電力做功與時間的比值。當外電路接通時,隨外電路電阻的變化,電流、路端電壓也隨之改變。

例4 如圖2所示,在A、B兩點間接有電動勢E=4V,內電阻r=lΩ的直流電源,電阻R1、R2、R3的阻值均為4Ω,電容器的電容C=30μF,電流表的內阻不計,求:

(l)電流表的讀數;

(2)電容器所帶的電荷量;

(3)斷開電源后.通過電阻R2的電荷量。

解析:當開關S閉合后,因為電容器的電阻無窮大,可以以去掉,而電阻R1、R2被電流表短路,所以外電路可以簡化為電流表和電阻R3串聯。

(1)根據歐姆定律可得,電流表的讀數I=

(2)電容器接在電源兩端,其電壓為路端電壓,即U=IR3=3.2V,因此電容器帶電荷量Q=UC=

(3)斷開開關S后,電容器相當于電源,因為電流表內阻不計,外電路是電阻R1、R2并聯后與R3巾聯,所以通過電阻R1和R2的電荷量之比為又有,解得

點評:電容器中間有電介質,電流不能通過其中,在電路中表現為斷路,而理想電流表的內阻為零,在電路中表現為短路,在電路分析時要充分利用這些特點。

三、動態(tài)電路分析是熱點

1.基本規(guī)律:(l)當外電路中任何一個電阻增大(或減?。┒渌娮璨蛔儠r,電路的總電阻一定增大(或減?。唬?)若開關的通、斷使串聯的用電器增多時,電路中的總電阻增大,若開關的通、斷使并聯的支路增多時,電路的總電阻減?。唬?)在如圖3所示的分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構成,其中一段R并與用電器并聯,另一段R串與并聯部分串聯,A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致。

2.分析思路:

例5 在如圖4所示的電路中,Rc為定值電阻,閉合開關S。當滑動變阻器R的滑片P向右移動時,下列判斷正確的是()。

A.電壓表V1、電流表A的讀數都增大

B.電壓表V1與電流表A讀數的比值保持不變

C.電壓表V2與電流表A讀數的比值保持不變

D.電壓表V2、電流表A讀數變化量的比值保持不變

解析:當滑動變阻器R的滑片P向右移動時,接人電路的阻值變大,總電阻變大,回路中的總電流減小,電流表A的讀數減小,選項A錯誤。巾歐姆定律得。顯然,選項B錯誤,c正確。而選項D正確。答案為CD。

點評:根據動態(tài)電路分析的一般思路,靈活運用部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律即可順利求解本題。

例6 在輸液時,藥液有時會從針口流出體外,為了及時發(fā)現,設計了一種報警裝置,電路如圖5所示。M是貼在針口處的傳感器,接觸到藥液時其電阻Rm發(fā)生變化,導致S兩端電壓U增大,裝置發(fā)出警報,此時()。

A.Rm變太,且R越大,U增大越明顯

B.RM變大,且R越小,U增大越明顯

C.RM變小,且R越大,U增大越明顯

D.Rm變小,且R越小,U增大越明濕

解析:根據題述可知,傳感器接觸到藥液時其電阻Rm發(fā)生變化,導致S兩端電壓U增大,因此Rm變小。又因為R與Rm并聯,所以R越大,U增大越明顯。答案為C。

點評:通常情況下對動態(tài)電路進行分析是通過電阻的變化確定電壓的變化,而該題是利用電壓的變化來確定電阻的變化。

四、功和功率的計算是難點

1.純電阻電路的電功和電熱:電流通過純電阻電路時,它所消耗的電能全部轉化為內能,電功等于電熱,電功率等于熱功率。數學表達式為w=Q=Pt

2.非純電阻電路的電功和電熱:當電路中含有電動機、電解槽等時,該電路為非純電阻電路。在非純電阻電路中,消耗的電能除轉化成內能外,還轉化成機械能、化學能等。在非純電阻電路中,電功大于電熱,即;電功率大于熱功率,即在計算電功和電功率時只能用定義式W=UIt和P=UI,在計算電熱和熱功率時只能用定義式Q=

3.電路中的功率與效率:電源的總功率P=EI,電源的輸出功率P=UI,電源的內耗功率電源的效率

4.電源的最大輸出功率:對于純電阻電路有P=,當外電路電阻等于內電路電阻(R=r)時,電源的輸出功率最大,且,此時電源的效率η=50%。

例7 如圖6所示,電源電動勢E=6V,內阻r=2Ω,定值電阻R1=R2=12Ω,電動機M的內阻R3=2Ω。當開關S閉合電動機轉動穩(wěn)定后,電壓表的讀數U1=4V。若電動機除內阻外其他損耗不計,求:

(1)電路的路端電壓U2;

(2)電動機輸出的機械功率P;

(3)電源的效率η。

解析:(1)設干路電流為I,對全電路,有E=成立。設通過R1和電動機的電流為I1,通過R2的電流為I2,對R3、R2,歐姆定律適用,有I1=。由并聯電路的特點得即,解得

(2)電動機的輸入功率,轉化為機械功率P和通過其內阻生熱的功率。根據能量守恒定律得。代人數據得

(3)電源的效率83.3%。

點評:對于含有電動機、電解槽等非純電阻的電路,在分析和討論時務必注意歐姆定律是不適用的。

五、圖像問題討論是提升

1.在恒定電流問題中,為了更加直觀地反映某元件的電壓和電流的關系,我們常常選用伏安(U-I)特性曲線來描繪。它們主要有兩種:一是電阻元件對應的伏安特性曲線,簡稱“電阻線”,如圖7甲所示,其對應的電阻R的大小等于tanα;另一種是電源元件對應的伏安特性曲線,簡稱“電源線”,如圖7乙所示,其對應的電源內阻r的大小等于tanα,電動勢E為直線在U軸上的截距。

2.在純電阻電路中,我們常用功率與外電阻的圖像來反映它們之間的變化規(guī)律,如圖8所示,電源的總功率,電源的輸出功率,電源的內耗功率

例8 某種材料的導體的U-I圖像如圖9所示,圖像上A點和坐標原點連線與橫軸成a角,A點的切線與橫軸成β角。關于導體的下列說法中正確的是()。

A.在A點,導體的電阻大小等于tanα

B.在A點,導體的電阻大小等于tanβ

C.導體的電阻隨電壓U的增大而增大

D.導體的電功率隨電壓U的增大而增大

解析:由歐姆定律得,由圖得在A點有,故導體的電阻隨電壓U的增大而增大,在A點,導體電阻的大小等于tana,選項A、C正確,B錯誤。由圖可知隨著電壓的增大,電流也增大,所以導體的電功率增大,選項D正確。答案為ACD。

點評:根據部分電路歐姆定律可以確定U-I圖像的幾何意義。在解決恒定電流的某些問題時,巧妙地應用電阻線、電源線進行分析,不僅可以避免運用數學知識列式進行復雜的運算,而且可以獲得直觀形象、一目了然的效果。

側9 電池甲和乙的電動勢分別為E1和E2,內阻分別為r1和r2。若用甲、乙兩電池分別向某個電阻R供電,則在這個電阻上所消耗的電功率相同。若用甲、乙兩電池分別向某個電阻R'供電,則在R'上消耗的電功率分別為P1和P2。已知E>E2,R'>R,則()。

解析:依題意作出電池甲和乙(E1>E2)及電阻R的伏安特性曲線。因為兩電池分別接R時,R消耗的電功率相等,所以這三條線必相交于一點,如圖l0所示。由圖可知a1>a2,所以,r1>r2。作R'的伏安特性曲線,因為R'>R,所以R'的伏安特性曲線應在R的上方。由圖可知,當甲電池接R'時,;當乙電池接R'時。因為,所以。答案為AC。

點評:在U-I直角坐標系中作出電源的伏安特性曲線,再在此坐標系中作出電阻R的伏安特性曲線,則兩條線的交點就表示了該閉合電路所工作的狀態(tài)。此交點的縱、橫坐標的比值表示外電阻R1縱、橫坐標的乘積即為外電阻所消耗的功率。

跟蹤訓練

l.一個T形電路如圖11所示,其中電阻。另有一測試電源,電壓為lOOV,則()。

A.當c、d端短路時,a、b之間的等效電阻是40Ω

B.當a、b端短路時,c、d之間的等效電阻是40Ω

C,當a、b兩端接通測試電源時,c、d兩端的電壓為80V

D.當c、d兩端接通測試電源時,a、b兩端的電壓為80V

2.將一電動勢為E、內阻為r的電池與外電路連接,構成一個閉合電路。用R表示外電路的電阻,I表示電路中的電流,U表示路端電壓,則下列說法正確的是()。

A.由U=IR可知,外電壓隨I的增大而增大

B.由U=Ir可知,路端電壓隨I的增大而增大

C.由U=E-Ir可知,電源的輸出電壓隨電流I的增大而減小

D.由可知,回路中電流隨外電阻R的增大而減小

3.在如圖12所示的閃光燈電路中,電源的電動勢為E,電容器的電容為C。當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓U時,閃光燈中才有電流通過并發(fā)光,當閃光燈正常工作時,會周期性短暫閃光,則可以判定()。

A.電源的電動勢E一定小于擊穿電壓U

B.電容器所帶的最大電荷量一定為CF

C.閃光燈閃光時,電容器所帶的電荷量一定增大

D.在一個閃光周期內,通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等

4.如圖13所示,電源的電動勢E=12V,內阻r=3Ω,Ro=1Ω,直流電動機的內阻Ro'=1Ω。當調節(jié)滑動變阻器R1時可使甲電路的輸出功率最大,當調節(jié)滑動變阻器R2時可使乙電路的輸出功率與甲電路相同也最大,且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率Po=2W),則使電路輸出功率最大的R1和R2的值分別為()。

A.2Ω,2Ω

B.2Ω,1.5Ω

C.1.5Ω,1.5Ω

D.1.5Ω,2Ω

5.如圖14所示,直線①表示某電源的路端電壓與電流的關系圖像,曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關系圖像,則下列說法中正確的是()。

A.電源的電動勢為50V

B.電源的內阻為

C.電流為2.5A時,外電路的電阻為15Ω

第9篇:歐姆定律之間的關系范文

如何激發(fā)學生的學習興趣培養(yǎng)學生的角色意識?筆者主要從電工電子教學實踐中常用的教學方法:啟發(fā)討論法、理論實際互換法來闡述如何激發(fā)學生學習興趣,聚焦課堂教學。

一、展現個性教學,激發(fā)學生興趣

引言是引起學生注意、激發(fā)學習興趣、形成學習動機、明確學習目標和建立知識間聯系的教學活動方式。引言運用得恰當是上好一堂課的重要因素之一。

(一)提問——復習法

《電工基礎》是一門理論性強、抽象、不易被學生接受的課程。恰當提問,通過復習的方式便可達到“溫故而知新”的目的,逐步啟發(fā)學生,順其自然地引入新課。筆者講授“諧振電路”一課時,有針對性地提出如下一系列問題:RLC串聯電路的電流及電流與電壓之間的相位差的計算方法;電感性負載與電容并聯的電路的總電流及總電流與電壓之間的相位差的計算方法;這兩個電路中的電抗值的變化對電路計算的影響。這樣既復習了已學知識,又為新課打下堅實的基礎。

(二)演示——議論法

職高學生學習能力差、基礎薄弱、形象思維強、抽象思維弱,他們對生動、形象、具體的事物易記住。一邊進行演示實驗,一邊發(fā)問,師生通過觀察現象、相互議論引入新課題。這樣可以直觀地激發(fā)學生思維,使其得到初步的感性認識。再通過教師講解,能使學生的感性認識和理性認識融為一體。筆者講授《電子技術基礎》的“PN結的單向導電性”、“晶閘管的可控單向導電性”等課時筆者均采用此法。

(三)習題——延伸法

先通過對已掌握的知識點習題的練習,再將知識延伸,把新課的習題布置給學生作為懸念。這樣可將學生的思維引導到新課上來,自然會集中他們的注意力,使得新課的教學很好的開展。筆者在講授《電子技術基礎》課程的“加法、減法運算電路”一節(jié)課時,先讓學生們計算“反相、同相比例運算電路”的習題,再通過電路變換要求學生們給出結果,這顯然無法回答。但是對教師提出的問題卻產生了很大的興趣,對新課內容產生了極強的求知欲。

二、運用啟發(fā)討論 激活學生思維

“啟發(fā)討論法”不同于傳統(tǒng)的“講述法”。它的基本做法是圍繞教材的中心要求,設計一系列互相聯系而又不斷深化的問題,激活學生的思維,組織學生進行分析和討論,引導他們得出正確的結論。并在此基礎上進一步組織學生繼續(xù)探討,不斷鞏固和擴大學生的認識,把整個教學過程變成培養(yǎng)他們的分析問題和處理問題的能力的過程。

筆者在講授《電工基礎》課程的“閉合電路的歐姆定律”一節(jié)課時,提出“為什么在實際電路中測得的電源電壓值略小于它的電動勢?”一石激起千層浪,激發(fā)了學生的興趣和調動他們的積極性。接著抓住要害,深入討論。提出“什么是全電路?”“電荷為什么會沿著回路循環(huán)流動?”“在閉合電路中電源內部和外部發(fā)生了哪些化學的和物理的過程?”等等一系列的問題,為論證閉合電路的歐姆定律創(chuàng)造條件。最后畫龍點睛,引出結論??上驳脑谔岢觥皬哪芰渴睾愕慕嵌瓤矗庆o電力做功所形成的E和電場力所形成的電勢降落U之間,應該有什么樣的關系”學生即可答出:E=U外部 +U內部,再考慮部分電路的歐姆定律,得到E=IR+Ir。接著繼續(xù)深入,提高認識。提出“比較部分電路的歐姆定律和全電路歐姆定律的區(qū)別和聯系?”等等,使定律運用到實際生活的問題上來。最后似盡非盡,留有余味。提出“什么是損耗功率?什么是消耗功率?”等等問題,把學生引向另一個新的天地,為新的學習埋下伏筆。

通過運用“啟發(fā)討論式”教學方法,有利于學生思維能力的鍛煉和培養(yǎng),有利于學生牢固的掌握基礎知識,以提高課堂教學的效率。

采用此法教學時要注意幾個問題:①注意對個別學生的輔導;②留出足夠的時間給學生自己歸納小結;③教師要對本課的內容做出適當的總結。

三、互換理論實際 鍛煉學生能力

(一)理論到實際

電子電工專業(yè)學科中的許多教學內容是我們日常生活中經常遇到的,只不過學生們沒有正確運用電子電工基礎知識去理解它。因此,在講這些內容時,盡可能與實際生活中的實例聯系起來,讓學生易于理解,學得輕松。在《電工基礎》中講授“電源的端電壓與負載電阻之間的關系”一課時,筆者就結合家中的電燈有時在白天和晚上不一樣亮這一生活實例告訴同學們,負載使用越多,總電流就越大,內阻上消耗的內壓降也會增大。所以,電源的端電壓就會減小,電燈也就會變暗。從而,學生們就能很好地理解電源端電壓與負載之間的關系了。

(二)實際到理論

對日常生活中已經存在的產品進行理論研究,從而可達到既了解社會相關行業(yè)的動態(tài)又能使自己的理論知識更加鞏固與靈活運用。當然這需要學生要有一定的理論基礎,同時對產品的科技含量要有一個先低后高、對產品的組成要有先簡后繁認識的過程。比如:拿“音樂彩燈控制器”為例,通過演示操作、觀察現象、電路分析等過程,既可把《電子技術基礎》課程已學的“可控硅”章節(jié)做一全面的知識總結和滲透,又加深學生的創(chuàng)造欲望,使學生的創(chuàng)造能力得到培養(yǎng)。