科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
人教版第七章 歐姆定律 復習提綱
一、電流跟電壓、電阻的關系
1、電流跟電壓的關系:在電阻一定時,導體中的電流踺段導體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的,不能說一個導體中的電流和另一導體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關系,這里的電壓是原因,電流是結果,是因為導體兩端加了電壓,導體中才有電流,不是因為導體中通了電流才加了電壓,因果關系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關系:在電壓一定的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導體而言的,不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導體本身的一種特性,即使導體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內容: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。
2、表達式:I=U/R U表示一段導體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就增大幾倍;當加在導體兩端的電壓不變時,導體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應是同一段導體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關系分別有不同的前提條件,即當電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當導體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認為導體兩端的電壓跟導體中的電流、導體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關,只是為我們提供一種測量、計算導體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機電路、日光燈電路等,不能直接應用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導體的串聯(lián)相當于增加了導線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導線若干。
3、實驗電路圖:
4、實驗操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關。
②調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。
實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應的電阻R,進行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護電路。
6、實驗過程中應注意的事項:①連接電路時開關應是斷開的。②電路連好開關閉合前,應使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險:
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關。大量觸電事故表明:當人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導體中電流的大小與導體的電阻成反比。人體也是導體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關等,極易使水流入插座和開關內,使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內的電線斷了;、開關等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴重的是,因為電流太大,會使導線的溫度升高,嚴重時有可能造成火災。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導線直接連接。當用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當成導線,把電壓表當做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。
七、解電學題的方法、步驟
解電學題目應該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內阻很小,簡化處理時可先看做一根導線,電壓表的內阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標明已知量和未知量,同一個導體的U、I、R下角標要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。
八、測量導體電阻的方法總結
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關、導線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關、導線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關、導線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
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人教版第七章 歐姆定律 復習提綱
一、電流跟電壓、電阻的關系
1、電流跟電壓的關系:在電阻一定時,導體中的電流踺段導體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的,不能說一個導體中的電流和另一導體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關系,這里的電壓是原因,電流是結果,是因為導體兩端加了電壓,導體中才有電流,不是因為導體中通了電流才加了電壓,因果關系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關系:在電壓一定的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導體而言的,不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導體本身的一種特性,即使導體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內容: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。
2、表達式:I=U/R U表示一段導體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就增大幾倍;當加在導體兩端的電壓不變時,導體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應是同一段導體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關系分別有不同的前提條件,即當電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當導體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認為導體兩端的電壓跟導體中的電流、導體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關,只是為我們提供一種測量、計算導體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機電路、日光燈電路等,不能直接應用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導體的串聯(lián)相當于增加了導線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導線若干。
3、實驗電路圖:
4、實驗操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關。
②調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。
實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應的電阻R,進行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護電路。
6、實驗過程中應注意的事項:①連接電路時開關應是斷開的。②電路連好開關閉合前,應使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險:
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關。大量觸電事故表明:當人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導體中電流的大小與導體的電阻成反比。人體也是導體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關等,極易使水流入插座和開關內,使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內的電線斷了;、開關等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴重的是,因為電流太大,會使導線的溫度升高,嚴重時有可能造成火災。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導線直接連接。當用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當成導線,把電壓表當做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。
七、解電學題的方法、步驟
解電學題目應該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內阻很小,簡化處理時可先看做一根導線,電壓表的內阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標明已知量和未知量,同一個導體的U、I、R下角標要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。
八、測量導體電阻的方法總結
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關、導線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關、導線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關、導線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
摘要:本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對物理學試題題型進行歸類、例舉和解析。學生要解好物理題,必須要有扎實的物理知識和相關學科的知識,綜合分析和解決問題的能力。因此,在物理教學過程中要注重提高學生的解題能力,加強對解題方法的教學。 關鍵詞:隱含條件 物理學 解題能力 學習在解物理習題時,經常會遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并為明確給出,而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件,明確題目要求,采用合適方法,選擇正確答案,是解好這類題的關鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件,提高解題能力作一例析。 一、從關鍵詞中挖掘隱含條件 在物理題中,常見的關鍵用語有:表現(xiàn)為極值條件的用語,如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等,它們均隱含著某些物理量可取特殊值;表現(xiàn)為理想化模型的用語,如“理想滑輪”、“輕質杠桿”、“光滑水平面”等,扣住關鍵用語,挖掘隱含條件,能使解題靈感頓生。 例1 一個物體在平衡力的作用下,在光滑水平面上做勻速直線運動,當這對平衡力突然消失,則物體將(。 A.立刻停止運動 B.運動速度越來越快 C.速度減慢,最后停止 D.仍作勻速直線運動 解析:題中“光滑水平面”為關鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后,將不再受力的作用,因此仍要保持勻速直線運動(牛頓第一定律)。 答案:D 二、從物理學常識中找隱含條件 有些題目幾乎沒有條件,但仔細研究就會發(fā)現(xiàn)條件其實全部隱含于物理常識中,這就要求學生根據(jù)題意進行發(fā)散性思維,努力挖掘相關知識,在條件不足的情況下,根據(jù)常識假設適當?shù)臈l件和數(shù)據(jù)以彌補題中明確給出的已知條件的不足。 例2 一個中學生對地面的壓強大約是( ) A.10Pa B.100Pa C.1000Pa D.10000Pa 解析:此題隱含條件有兩個,一是中學生的體重約為50kg,二是中學生雙腳底面積約為5dm2,而這兩個條件都非常隱蔽,屬于物理學常識,只要明確了這兩點,不難得出正確答案D。 三、從物理學發(fā)展史中尋找隱含條件 這類試題一般涉及對物理學研究有貢獻的科學家、科研成果和歷史進程等,增加了學生的愛國情感,有利于培養(yǎng)學生的高尚情操,激起學生學習生物學知識的遠大理想。 例3 發(fā)電機和電動機的發(fā)明使人類步入電氣化時代,制造發(fā)電機的主要依據(jù)是電磁感應現(xiàn)象,首先發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的是( ) A.愛因斯坦 B.帕斯卡 C.奧斯特 D.法拉第 解析:知道這些科學家的研究成果和對社會的巨大貢獻,很快就能準確地選出正確答案D。 四、從物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件中尋找隱含條件 一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn),是以具備一定的條件為前提的,當知道什么條件具備時可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應的隱含條件。 例4 我國“遠望號”衛(wèi)星測控船從江陰出發(fā)執(zhí)行任務,由長江進入海洋。下列有關測控船所受浮力的說法正確的是( ) A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大 B.由于船排開海水的體積小,所以它在海洋里受到的浮力小 C.由于船排開的海水的體積大,所以它在海洋力受到的浮力大 D.由于船始終漂浮在水面上,所以它受到的浮力不變 解析:“一個物體漂浮在液面上……”,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重,所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。 答案:D 例5 放在水平常木板上重10N的木塊,受到水平向右,大小為5N的拉力作用,沿水平方向做勻速直線運動,這時木板水平方向受的合力為_______N。當拉力增大到8N時,木塊受到的合力為_______N。 解析:“一個物體勻速運動……”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象,前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用,所以隱含條件為:物體不受力或受平衡力作用。 答案:0;3 五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件 有些物理學問題、現(xiàn)象、判斷等條件隱含于相關的概念和原理中,或是命題時有意混淆概念,偷換概念,要求學生對概念掌握準確,理解要透徹。 例6 晴天,幾位大學生在森林中迷路了,下面四種利用風向引導他們走出森林的說法中,正確的是_______(圖中虛線為空氣流動形成風的路徑示意圖) A.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應順風走 B.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應順風走 C.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應迎風走 D.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應迎風走 解析:本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大,吸收熱量后溫度變化越小。 土地的比熱容大,吸熱后溫度升高較快,空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升,地面空氣從森林流向外界,應順風走。 答案:A 六、數(shù)學關系之中尋找隱含條件 正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發(fā)思路,而且還能通過數(shù)學關系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學中有較多的應用,而且在其它物理問題中也經常應用。 例7 有一均勻正方體對水平地面的壓力是F,壓強是P,如下圖所示。若切去陰影部分,則剩余部分對地面的壓力是原來的_______倍,壓強是原來的_______倍。 解析:該題的條件隱含在數(shù)學關系之中,解題的關鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長為a/2,體積為V/8。切去陰影部分后,其質量為7/8m,底部受力面積為3/4S,剩余部分壓強為P’=m/S=7/6P,壓力為F’=Ps=7/8F。 答案:7/8;7/6 七、從圖形、圖表與曲線關系中尋找隱含條件 圖示是貯存和傳遞科學文化知識比較便捷的一條途徑,它能夠高度濃縮物理學的基本概念及原理,使之更加形象、直觀。試題圖文并茂,生動活潑,但圖表曲線中隱含了相當多的沒有敘述和未提及的條件,解題時結合題設條件分析圖形,從圖形中挖掘隱含條件,才能正確作答,較好地培養(yǎng)學生的觀察和分析問題的能力。 例8 在如圖所示的各圖中,關于磁場的描述和小磁針表示正確的是( ) 解析:這是一道集概念、實驗和理論于一體的圖形選擇題,要求學生明確磁場的概念、磁場方向及磁場方向的規(guī)定等情況,這樣才可選出正確答案為B。 八、從實驗的器材、操作過程或結果中尋找隱含條件 在理論試題中,也有相當多的題干條件看似不足,其實隱含在實驗器材、操作步驟和實驗結果之中,要求學生根據(jù)已有知識,挖掘這些隱含條件,從而得出正確答案,這有利于考查學生的實驗操作技能,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。 例9 如圖所示電路,圖中1、2、3表示電流表或電壓表,請?zhí)钌细鞅黼娐贩枺顺稣⒇摻泳柱的位置。 解析:判斷電表的類型,需了解器材的使用規(guī)則。電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。判斷時,可假設將改表處斷開,凡對電路結構有影響的是電流表,沒有影響的是電壓表。答案如上圖。 九、選擇合適的方法 確定解題思路,根據(jù)題型特點,充分理解題意。采用合適方法,能很好地提高解題能力,常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉換法、數(shù)據(jù)歸納法等。 例10 下表列出由實驗測定的幾種物質的比熱容。認真閱讀,你一定會有所發(fā)現(xiàn),請?zhí)畛鋈我馊龡l:
(1)________________________________________; (2)________________________________________; (3)________________________________________。 解析:給表找規(guī)律時一般采用比較分析,綜合分析的方法,即可找一般規(guī)律如某種變大或變小的趨勢,共性等,也可找特殊規(guī)律。此表中12種物質除煤油和冰比熱相同外,其他不同。說明不同物質得比熱一般不同,這是共性。但冰和煤油不同物質比熱相同這是特殊性質。水、冰同種物質,狀態(tài)不同,比熱容也不同。且可將物質分為金屬、非金屬進行比較。還可找比熱容最大的、最小的。 例11 用實驗研究決定電阻大小的因素,供選擇的導體規(guī)格如下表:
①要比較電阻與長度的關系應選擇導線:_______________________; ②要比較電阻與橫截面積的關系應選擇導線:_______________________; ③要比較電阻與材料的關系應選擇導線:_______________________。 解析:本題中導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積三個物理量有關,要探究它們之間的關系,要采用“控制變量法”。要驗證猜想一,就要取不同的長度,相同材料和橫截面積的導線,所以應選序號1、2,同理可選出另兩個猜想的序號。 答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3 |
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人教版第七章 歐姆定律 復習提綱
一、電流跟電壓、電阻的關系
1、電流跟電壓的關系:在電阻一定時,導體中的電流踺段導體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的,不能說一個導體中的電流和另一導體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關系,這里的電壓是原因,電流是結果,是因為導體兩端加了電壓,導體中才有電流,不是因為導體中通了電流才加了電壓,因果關系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關系:在電壓一定的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導體而言的,不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導體本身的一種特性,即使導體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內容: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。
2、表達式:I=U/R U表示一段導體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就增大幾倍;當加在導體兩端的電壓不變時,導體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應是同一段導體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關系分別有不同的前提條件,即當電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當導體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認為導體兩端的電壓跟導體中的電流、導體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關,只是為我們提供一種測量、計算導體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機電路、日光燈電路等,不能直接應用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導體的串聯(lián)相當于增加了導線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導線若干。
3、實驗電路圖:
4、實驗操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關。
②調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。
實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應的電阻R,進行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護電路。
6、實驗過程中應注意的事項:①連接電路時開關應是斷開的。②電路連好開關閉合前,應使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險:
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關。大量觸電事故表明:當人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導體中電流的大小與導體的電阻成反比。人體也是導體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關等,極易使水流入插座和開關內,使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內的電線斷了;、開關等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴重的是,因為電流太大,會使導線的溫度升高,嚴重時有可能造成火災。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導線直接連接。當用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當成導線,把電壓表當做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。
七、解電學題的方法、步驟
解電學題目應該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內阻很小,簡化處理時可先看做一根導線,電壓表的內阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標明已知量和未知量,同一個導體的U、I、R下角標要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。
八、測量導體電阻的方法總結
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關、導線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關、導線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關、導線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
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