恒定電流教學(xué)體會

1、人教版物理3-1恒定電流教學(xué)體會蘭州一中物理組 麻明峰各位老師上午好！很榮幸能夠參加蘭州市物理大備課活動，能夠與蘭州市各中學(xué)的物理老師一起探討新課程實(shí)施過程中方方面面的問題。應(yīng)中心組的安排，我今天主要談恒定電流這一章的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法方面的問題，我校這一章教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)結(jié)束，我實(shí)際就是把我對本章的理解和教學(xué)體會與大家交流，如有不同的看法和理解，我們一起討論，如有不到位或不正確的地方，歡迎斧正。一、恒定電流教材分析1課程標(biāo)準(zhǔn)解讀普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)必修兩個(gè)模塊加選修3系列5個(gè)模塊中總共23個(gè)二級主題，二級主題分布是：力學(xué)8 個(gè)，電磁學(xué)7 個(gè)，熱學(xué)4 個(gè)，光學(xué)2 個(gè)，原子物理2 個(gè)。由于在必修1

2、與2 兩個(gè)模塊中，涉及的只是力學(xué)內(nèi)容，有關(guān)電磁學(xué)部分的7 個(gè)二級主題全部集中在選修3系列模塊中。電磁學(xué)有“場”和“路”兩部分。7 個(gè)二級主題中，涉及“路”有3 個(gè)二級主題?！半娐贰边@個(gè)二級主題安排在選修3-1 模塊。選修3-1 模塊的設(shè)置理念：本模塊是選修模塊，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、學(xué)科性。2教材分析物理學(xué)有自己的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和邏輯結(jié)構(gòu)，有廣泛的技術(shù)應(yīng)用，它還是人類文化的重要組成部分，它的發(fā)展深刻地影響著我們的生產(chǎn)方式和生活方式。電磁學(xué)的研究成果及其技術(shù)應(yīng)用改變了我們的生活?，F(xiàn)代生活中處處都會遇到電磁學(xué)的知識。人民教育出版社是以“恒定電流”作為“電路”這個(gè)二級主題的章標(biāo)題。在恒定電流單元中，學(xué)生將比

3、較全面地學(xué)習(xí)恒定電流、直流電路及其技術(shù)應(yīng)用、它與社會發(fā)展及人類文化的互動作用。本單元的物理概念和規(guī)律是進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ)，是高中物理核心內(nèi)容的一部分。這一章研究直流電路和簡單的邏輯電路的基本知識，是高中電學(xué)有關(guān)電路的第一章，其基本內(nèi)容是學(xué)習(xí)后面的“交變電流”和“傳感器”兩章的基礎(chǔ)，特別是“交變電流”更是以直流電路為基礎(chǔ)的。另一方面，電路知識在生產(chǎn)和生活實(shí)際中有較大的實(shí)用價(jià)值，也是學(xué)習(xí)電工技術(shù)和電子技術(shù)的基礎(chǔ)。因此，它既是高中物理課的重點(diǎn)章節(jié)之一，也是有一定教學(xué)難度的章節(jié)。二、學(xué)情分析通過初中物理學(xué)習(xí)學(xué)生已有基礎(chǔ)是：1從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識電源和用電器的作用。2通過實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)

4、系。理解歐姆定律，并會進(jìn)行簡單計(jì)算。3會讀、會畫簡單的電路圖。能連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。能說出生活、生產(chǎn)中采用簡單串聯(lián)或并聯(lián)電路的實(shí)例。4會使用電流表和電壓表。5理解電功率和電流、電壓之間的關(guān)系，并能進(jìn)行簡單計(jì)算。能區(qū)分用電器的額定功率和實(shí)際功率。6知道在電流一定時(shí)，導(dǎo)體消耗的電功率與導(dǎo)體的電阻成正比。7了解家庭電路和安全用電知識。有安全用電的意識。8學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的心理特點(diǎn)：一方面，這部分知識與學(xué)生的社會生活密切相關(guān)，學(xué)生愿意學(xué)；另一方面， 學(xué)生在初中物理中學(xué)過，有一定的基礎(chǔ)，容易忽視電路理論的學(xué)習(xí)。三、教學(xué)體會教學(xué)有法，但教無定法，貴在得法。教學(xué)應(yīng)該是不拘一格，體現(xiàn)教師的個(gè)性和創(chuàng)

5、造性，不能要求把課堂搞成千篇一律，一個(gè)模式。下面簡單談?wù)勎以诒菊陆虒W(xué)過程中的始終貫穿的幾個(gè)理念。1從學(xué)生已有的電學(xué)基礎(chǔ)知識出發(fā)，圍繞教學(xué)重點(diǎn)開展教學(xué)，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能順利實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在第一節(jié)“電源和電流”的教學(xué)中，先讓學(xué)生回答電路的基本組成部分以及各部分在電路中的作用，討論電流的形成條件，復(fù)習(xí)電流的定義、單位、方向的規(guī)定等，這些學(xué)生基本沒有任何困難，回答爭先恐后。由學(xué)生引出了電源和電路中電流的基本知識，然后展示出最簡單的電路圖，再讓學(xué)生討論電源，進(jìn)一步認(rèn)識電源，知道描述電源的三個(gè)基本物理量：即電動勢、內(nèi)電阻和容量。關(guān)于電動勢的知識直接告訴學(xué)生下一節(jié)會更深入的討論，電源實(shí)際上也是電

6、路的一部分，電流也要通過電源，它對電流也有阻礙作用，因此也有電阻，把電源的電阻叫內(nèi)電阻；初中學(xué)生只學(xué)習(xí)了電源外部電流方向是從正極出發(fā)經(jīng)用電器到負(fù)極，根據(jù)電路中電流循環(huán)方式，自然可以得出電源內(nèi)部電流方向是從負(fù)極到正極，再從功和能量角度分析電路中的能量轉(zhuǎn)化過程，解釋電源外部電流形成的原因，用假設(shè)法推導(dǎo)金屬導(dǎo)體中電流強(qiáng)度與自由電荷定向移動速率關(guān)系。這樣學(xué)生既感覺本節(jié)許多知識已經(jīng)掌握，又感覺有新的知識需要進(jìn)一步理解，不會感覺乏味，更不會感覺很難而高不可攀。其實(shí)第三節(jié)“歐姆定律”、第四節(jié)“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”、第五節(jié)“焦耳定律”、第六節(jié)“導(dǎo)體的電阻”等都是在學(xué)生初中知識的基礎(chǔ)上展開的，都可以用類似的方法

7、教學(xué)，可以起到事半功倍的效果。2不惜花費(fèi)時(shí)間，扎扎實(shí)實(shí)搞好雙基知識教學(xué)，抓住重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。我對本章教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)有如下幾條理解：1) 電流、電壓、電阻、電功、電功率、歐姆定律是重要知識，本應(yīng)成為教學(xué)重點(diǎn)，但都是初中學(xué)過的知識，多屬于在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上提高，著重點(diǎn)應(yīng)放在理解概念的物理意義和掌握規(guī)律的適用條件上。2) 閉合電路歐姆定律是分析電路規(guī)律的重要依據(jù)，理解電動勢概念又是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵，又因?yàn)槌踔胁欢垦芯侩娮瓒膳c焦耳定律，所以，電阻定律與焦耳定律、電動勢與閉合電路歐姆定律都是全章的重點(diǎn)知識。3) 由于電路計(jì)算的公式多、變量多、變換形式多，學(xué)生又容易忽視公式適用條件或轉(zhuǎn)換條件，

8、因而電路的計(jì)算，特別是閉合電路中外電路電阻變化對電路中電流變化的影響是教學(xué)中的難點(diǎn)之一。4) 由于電動勢和閉合電路歐姆定律涉及電源內(nèi)部能量形式的轉(zhuǎn)化比較抽象，學(xué)生又不習(xí)慣從能量角度分析問題，因而它們是教學(xué)中的又一難點(diǎn)。5) 電路中電功率的分配、用電器的額定功率與實(shí)際功率因電壓(或電路其他量)的變化而發(fā)生變化的關(guān)系，也是有些學(xué)生常常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和遇到困難之處。3以基本概念、基本規(guī)律教學(xué)為線索，始終貫穿物理思想方法教學(xué)。物理思想方法教學(xué)是新教材始終貫穿的基本理念之一，可以說在每一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中都有它的影子存在，在教學(xué)過程中，對這些思想方法要及時(shí)總結(jié)，對學(xué)生學(xué)習(xí)會有很大的幫助。比如第一節(jié)推導(dǎo)電流的微

9、觀表達(dá)式時(shí)用到“假設(shè)法”、第二節(jié)講電動勢時(shí)用到“類比法”，將電源類比成抽水機(jī)，將電流類比成水流、將電路類比成水路，將用電器類比成水輪機(jī)，將電荷的電勢能類比成水的重力勢能等、第三節(jié)講歐姆定律時(shí)強(qiáng)調(diào)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本方法是“圖像法”、第四節(jié)串并聯(lián)電路中用到“等效法”、第六節(jié)用到實(shí)驗(yàn)中最常用的“控制變量法”、第八節(jié)采用“轉(zhuǎn)換測量”的思想，把測量電阻轉(zhuǎn)化為測量電流。在整章教學(xué)中始終貫穿著“能量轉(zhuǎn)化和守恒”思想。比如在“電動勢”的教學(xué)中，過去我們說：“電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的，為了表征電源的這種特性，物理學(xué)中引入了電動勢的概念”，就這樣把電動勢的概念直接交給了學(xué)生。從學(xué)知識的角度看，

10、這樣做的確比較簡潔，但卻不能利用電源這個(gè)素材再一次強(qiáng)化“通過做功研究能量”的思想，而這點(diǎn)正是新教材十分看重的，是科學(xué)方法教育的體現(xiàn)。新教材從非靜電力做功出發(fā)學(xué)習(xí)電動勢的概念，體現(xiàn)了“說理”這個(gè)科學(xué)態(tài)度。以這樣的方法引入電動勢，的確要比直接給出一個(gè)名詞費(fèi)些時(shí)間，但這是值得的，因?yàn)檫@里體現(xiàn)的是物理學(xué)的基本思想通過做功研究能量的思想、用比值定義物理量的思想。不僅如此，這樣的學(xué)習(xí)還有助于建立閉合電路中電荷運(yùn)動的圖景，有助于科學(xué)價(jià)值觀的樹立。從機(jī)械的練習(xí)中分出少量時(shí)間來經(jīng)歷這個(gè)過程，是在打基礎(chǔ)，對于學(xué)好物理，提高分析問題和解決問題的能力，有根本性的幫助。在“焦耳定律”一節(jié)中，區(qū)別純電阻電路和非純電阻電路

11、中電功和電熱、電功率與熱功率的不同時(shí)，也是圍繞“功能”這一思想展開的，課本以電動機(jī)作為非純電阻電路的代表，從這一思想出發(fā)學(xué)生容易理解和掌握；在“閉合電路的歐姆定律”的教學(xué)中，過去是通過兒童滑滑梯的比喻引入的，從學(xué)習(xí)這個(gè)知識點(diǎn)的角度講，這樣引入比較簡單，學(xué)生容易接受。但閉合電路的歐姆定律是一個(gè)很好的素材，它能夠充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性。既然學(xué)生已經(jīng)從做功的角度認(rèn)識了電動勢的概念，課本仍舊通過功能關(guān)系的分析來建立閉合電路的歐姆定律，就是順理成章的事了?！敖?jīng)歷科學(xué)過程”的形式是多種多樣的：學(xué)生可以通過討論或?qū)嶒?yàn)認(rèn)識新的規(guī)律，可以通過閱讀來了解前人的工作過程跟著教師的思路一環(huán)套一環(huán)地接受

12、新的概念，也是經(jīng)歷科學(xué)過程的一種形式。能夠嫻熟地從功和能的角度分析物理過程，對于解決物理問題，以至對于應(yīng)考，都是很有好處的。4在系統(tǒng)展開電路分析的基礎(chǔ)上，潛移默化的開展實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)知識教學(xué)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)是歷年高考的重點(diǎn)，所以實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)知識教學(xué)無疑是電學(xué)教學(xué)過程中的重中之重。電學(xué)實(shí)驗(yàn)理論主要包括：1）滑動變阻器的限流式接法和分壓器接法。學(xué)生在初中主要學(xué)習(xí)了限流式接法，在高中主要學(xué)習(xí)分壓式接法，讓學(xué)生仔細(xì)討論區(qū)分兩種接法的不同點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)如何正確選擇滑動變阻器的接法、如何正確選擇不同阻值的滑動變阻器、在實(shí)驗(yàn)過程中閉合開關(guān)前注意哪些事項(xiàng)等。2）電表的改裝原理及相關(guān)計(jì)算。通過對這一部分的學(xué)習(xí)，學(xué)

13、生就會明白電壓表內(nèi)阻并不是無窮大，電流表的內(nèi)阻也不是零，電表連接在電路中也相當(dāng)于連接了一個(gè)大電阻或小電阻，對電路也是有影響的，理解了為什么通常把電表叫“理想電表”，對以后實(shí)驗(yàn)誤差分析理解比較容易。3）伏安法測電阻時(shí)，電流表的內(nèi)外接法及其選擇。（新教材中在第四節(jié)習(xí)題中出現(xiàn)）從電表對實(shí)驗(yàn)引起的誤差分析入手，討論兩種接法對所測電阻的影響，總結(jié)每種接法的適用條件。4）電流表和電壓表的量程選擇、讀數(shù)方法。選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)如何根據(jù)題設(shè)條件使用估算法合理選擇電表量程，一般情況下電表指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)在1/3刻度以上，滿刻度以下，讀數(shù)時(shí)注意估讀及估讀方法等。5）實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)。高中階段實(shí)驗(yàn)電路一般是滑動變阻器的接法選擇

14、和伏安法測電阻中內(nèi)外接法選擇的組合。對于半偏法、等效替代法等方法可以在高三復(fù)習(xí)時(shí)再展開學(xué)習(xí)不遲。6）多用電表原理。這一知識點(diǎn)課本專門設(shè)為一節(jié)，可以看出教材編者對多用電表原理教學(xué)的加強(qiáng)。只有重視原理教學(xué)，理解了電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，才能熟練使用電表。這些基礎(chǔ)知識不一定要集中在一起作為專題教學(xué)，我認(rèn)為在學(xué)習(xí)過程中可以分解開，一點(diǎn)一點(diǎn)的進(jìn)行，每次遇到后強(qiáng)調(diào)注意，潛移默化教學(xué)效果可能更好。5一定要重視演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能只停留在理論教學(xué)上，在實(shí)際教學(xué)中一定要重視演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。在演示實(shí)驗(yàn)中，不僅要將實(shí)驗(yàn)原理讓學(xué)生深刻理解，熟練掌握，而且重視電路連接過程中的細(xì)節(jié)，給學(xué)生做出很好的示范作用

15、。比如第三節(jié)演示伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中，連接電路時(shí)首先教會學(xué)生導(dǎo)線與接線柱的連接方法，再講先通后補(bǔ)法，分壓器的接線方法，電表量程的選擇、正負(fù)接線柱等注意事項(xiàng)，最后一步一步連接電路演示，注意連接電路過程開關(guān)一定要斷開，閉合開關(guān)前滑片滑到輸出電壓為零的一端。測數(shù)據(jù)時(shí)先測電壓為零時(shí)的電流值，作為一組數(shù)據(jù)，它是后面作圖時(shí)圖象過原點(diǎn)的依據(jù)，然后讓電壓每隔一定電壓值測出相應(yīng)的電流值。只有這樣，老師為學(xué)生作出示范，學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)才不會出現(xiàn)大的問題。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生深刻理解，熟練掌握實(shí)驗(yàn)原理，熟悉電路，掌握電路連接方法和連接過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一定要給學(xué)生充足的時(shí)間，認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，并督促完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，

16、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，才能對理論理解更加深刻，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和各種能力。6不能忽視課后“問題與練習(xí)”教學(xué)。課后“問題與練習(xí)”不僅是對本節(jié)課基本知識的鞏固練習(xí)，本節(jié)內(nèi)容與生活和生產(chǎn)的聯(lián)系，而且也是突出學(xué)生的計(jì)算能力及聯(lián)系實(shí)際的能力的培養(yǎng)，尤其有些習(xí)題是本節(jié)知識的擴(kuò)展。不僅要讓學(xué)生在作業(yè)本上書寫，而且有必要對部分習(xí)題認(rèn)真仔細(xì)的分析講解。新教材習(xí)題設(shè)置與原教材相比，內(nèi)涵豐富，對以上各特點(diǎn)更加突出，每節(jié)習(xí)題在教學(xué)參考上都有詳細(xì)的內(nèi)容分析、解答與說明，仔細(xì)認(rèn)真的研究，就能更深刻的理解設(shè)置每道習(xí)題的意圖，對教學(xué)會有很大的幫助。例：(1)課本P52問題與練習(xí)伏安法測電阻內(nèi)外接法的系統(tǒng)誤差分析，特別注意內(nèi)外接

17、法的選擇方法的歸納；理想電表的等效及實(shí)際電表內(nèi)阻對電路的影響；雙量程電壓表改裝的原理及計(jì)算；雙量程電流表改裝的原理及計(jì)算；（2）P57問題與練習(xí)，突出物理與生活和生產(chǎn)的聯(lián)系（3）P57問題與練習(xí)，燈泡額定功率與額定電壓的物理意義，額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別，燈泡亮暗的決定因素。（4）P61問題與練習(xí)應(yīng)突出學(xué)生的計(jì)算能力的培養(yǎng)及聯(lián)系實(shí)際的能力（5）P66 問題與練習(xí)，用電壓表第2題測大電阻的方法。四、學(xué)法指導(dǎo)對于本章的學(xué)習(xí)，可以邊學(xué)習(xí)邊總結(jié)，將零散的知識點(diǎn)整理成塊，最后形成一定的系統(tǒng)。下面我簡單總結(jié)幾個(gè)方面以作示例，拋磚引玉。1關(guān)于直流電路的動態(tài)分析與計(jì)算閉合電路中局部的變化會引起整個(gè)電路中電流、

18、電壓、電功率的變化，“牽一發(fā)而動全身”是閉合電路問題的一個(gè)特點(diǎn)。1）電路動態(tài)分析的基本方法：程序法?；舅悸肥恰熬植空w局部” 。程序法研究電路動態(tài)分析的一般步驟：a分析電路，弄清電路的連接關(guān)系，各電表所測的對象，明確電路中某一電阻阻值變化情況，確定電路的外電阻R外如何變化；b根據(jù)閉合電路的歐姆定律確定電路總電流的變化情況；c由U內(nèi)=I總r確定電源內(nèi)電壓如何變化；d由明確路端電壓的變化情況。e由部分電路歐姆定律確定干路上定值電阻兩端的電壓變化情況；f確定各支路兩端電壓變化情況以及各支路上電流的變化情況。一定要分清變和不變的量及它們之間的關(guān)系，先研究不變的量，再研究變化量的變化情況。以上步驟簡單

19、概括如下： 即R局增大減小R外增大減小I總減小增大U增大減小I分U分2）直觀法：即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論。任一電阻R阻值增大，必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大任一電阻R阻值增大，必將引起與這并聯(lián)的支路中電流I并的增大和與之串聯(lián)的各電路電壓 U串的減小。 3）極限法：即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個(gè)極端去討論。4）特殊值法。對于某些雙臂環(huán)路問題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。例1：如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑動片P向上端移動時(shí)，判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化？解析：先認(rèn)清電表A測量R3中的電流，電表V

20、2測量R2和R3并聯(lián)的電壓，電表V1測量路端電壓再利用閉合電路歐姆定律判斷主干上的一些物理量變化：P向上滑，R3的有效電阻增大，外電阻R外增大，干路電流I減小，路端電壓U增大，至此，已判斷出V1示數(shù)增大再進(jìn)行分支上的分析：由I減小，知內(nèi)電壓U/和R1的端電壓UR1減小，由U外增大知R2和R3并聯(lián)的電壓U2增大判斷出V2示數(shù)增大由U2增大和R3有效電阻增大，無法確定A示數(shù)如何變化，這就要從另一條途徑去分析：由V2示數(shù)增大知通過R2的電流I2增大，而干路電流I減小，所以R3中的電流減小，即A示數(shù)減小。2含電容器電路的分析與計(jì)算 電容器是一個(gè)儲存電能的元件在直流電路中，當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放

21、電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無限大（只考慮電容器是理想的不漏電的情況）的元件，在電容器處電路看作是斷路，簡化電路時(shí)可去掉它簡化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)： (1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過所以在此支路中的電阻上無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓 (2)當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等 (3)電路的電流、電壓變化時(shí)，將會引起電容器的充（放）電如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它并聯(lián)的電

22、路放電電容器兩根引線上的電流方向總是相同的，所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電流方向。如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差；如果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。例2 如圖，電源的電動勢為E=18 V，內(nèi)阻r=1.0，電阻R25.0，R36.0。平行金屬板水平放置，兩板間距d=2cm。當(dāng)可變電阻R1的滑動觸頭移至R1的中點(diǎn)時(shí)，電源的路端電壓是16 V，一個(gè)帶電荷量q8.0109C的油滴正好平衡于兩板之間。（g取10 m/s2）求：（1）R1的總阻值；（2）油滴的質(zhì)量；（3）移動R1的滑動頭P，油滴

23、可獲得向下的最大加速度。解析：（1）電路中總電流為：A=2A R2兩端的電壓為：V=10V R1、R3并聯(lián)部分的電壓為：V=6V通過R3的電流為：A=1A則通過R1的電流為：A則R1接入電路中的電阻為：則可變電阻的總阻值為：（2）電容器并聯(lián)在R2兩端，則電容器兩端的電壓為UCU210V根據(jù)平衡條件得：油滴質(zhì)量為：kg（3）為使油滴獲得向下的加速度，需把R1的滑動觸頭P向上移動，以減小電容器兩端的電壓從而減小電場力。為使向下的加速度最大，則應(yīng)使R1的滑動觸頭移動到R1的最上端，此時(shí)R1、R3的并聯(lián)電阻為：則R2兩端的電壓為：V電容器兩端的電壓為：V根據(jù)牛頓第二定律得：油滴向下的最大加速度為：答案

24、：（1）12 （2）4.0107kg（3）1 m/s2點(diǎn)評：搞清電路連接形式，電容器兩端電壓與何電阻兩端電壓相等是解此題的關(guān)健。拓展：如圖所示，電容器C16F，C23F，電阻R16，R23。當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB？當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電量改變了多少C（已知電壓U18V）？解析：在電路中電容器C1、C2相當(dāng)于斷路當(dāng)S斷開時(shí)，電路中無電流，BC等勢，AD等勢，所以UABUACUCD18V當(dāng)S閉合時(shí)，R1和R2串聯(lián)，C1兩端的電壓等于R1兩端電壓，C2兩端電壓為R2兩端電壓，C1電量變化的計(jì)算首先從電壓變化入手。當(dāng)S1斷開時(shí)，UABUACUCD18V，電容器C1帶電量為：Q1C

25、1UACC1UDC610618C1.08104C當(dāng)S閉合時(shí)，電路R1、R2導(dǎo)通，電容C1兩端的電壓即電阻R1兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得：此時(shí)電容器C1的帶電量為：Q1C1UACC1UDC610612C0.72104C電容器C1帶電量的變化量為：QQ1Q13.6105C負(fù)號表示減少，即C1的帶電量減少3.6105 C。3電路中的能量轉(zhuǎn)化與守恒問題1）電功與電熱比較項(xiàng)目電功電熱電功與電熱的本質(zhì)電功實(shí)質(zhì)是電場力移動電荷所做的功，電熱是由于電流的熱效應(yīng)，電流通過導(dǎo)體發(fā)的熱量，電功與電熱的聯(lián)系與區(qū)別純電阻電路中在非純電阻電路中，電功大于電熱，即：WQ，UItI2Rt電功率與熱功率的關(guān)系純電阻

26、電路中在非純電阻電路中，注意：既不表示總電功率，也不表示熱功率2）如何處理含有電動機(jī)的電路對于含有電動機(jī)的電路，不能簡單理解成它一定是一個(gè)非純電阻電路，要從純電阻電路和非純電阻電路在能量轉(zhuǎn)化的不同上加以區(qū)分，直流電動機(jī)兩端加上電壓后，若電動機(jī)轉(zhuǎn)動，則有電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，此時(shí)電路為非純電阻電路，部分電路的歐姆定律不能適用；若電動機(jī)不轉(zhuǎn)動，則沒有電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，此時(shí)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時(shí)的電路是純電阻電路。因此，分析電動機(jī)問題時(shí)，要重視從能量角度出發(fā)，這樣會感覺思路清晰，解題當(dāng)然就會很順利了。3）用電器消耗功率的分析純電阻電路中，若用電器阻值一定，則隨著通過它的電流增大，其消耗的電功率也

27、將增大，依據(jù)是；若用電器阻值變化，則需根據(jù)各種功率表達(dá)式綜合分析，有時(shí)也可結(jié)合閉合電路歐姆定律，利用等效電源法判斷。4）電源輸出功率與外電阻的關(guān)系當(dāng)Rr時(shí)也即I=E/2r時(shí),電源的輸出功率最大, 由圖象可知，對應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個(gè)不同的外電阻Rl和R2，不難證明由圖象還可以看出：當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則P出減小應(yīng)注意：對于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小。例3：在圖電路中，直流發(fā)電機(jī)=250V，r3：R1R2=1，電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額定電壓為 200V，額定功率為1000W，其它電阻不計(jì)，并且不計(jì)電熱器電阻隨溫度的變化問：

28、 （1）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的電熱器都能正常工作？ （2）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率最大？ （3）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，電熱器組加熱物體最快？ （4）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，電阻R1、R2上消耗的功率最大？ （5）當(dāng)接通幾只電熱器時(shí)，實(shí)際使用的每只電熱器中電流最大？解析：不計(jì)用電器電阻隨溫度的變化，則每只電熱器的電阻R0=40，每只電熱器的額定電流I0=5A（1） 要使用電器正常工作，必須使電熱器兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓200V ，因此干路電流而每只電熱器額定電流為5A，則電熱器的只數(shù)n1=10/5=2只（2）要使電源輸出功率最大，必須使外電阻等于內(nèi)電阻，由此可得電熱器總電阻為：R

29、=r-（R1R2）=3-（11）=1，故有n2=R0/R=40/1=40只（3）要使電熱器組加熱物體最快，就必須使電熱器組得到的電功率最大，把R1、R2視為等效（電源）內(nèi)電阻，則其總電阻為 R/R1R2r=1l35 所以n3=R0/R/=40/5=8只，（4）要使R1、R2上消耗功率最大，必須使其電流為最大，由此電路中總電阻必須是小即當(dāng)50只電熱器全接通時(shí)，可滿足要求所以n4=50只（5）要使實(shí)際使用的每只電熱器中電流最大則須使UAB最大，這樣A、B間的電阻應(yīng)最大，所以算出n5=1只，但考慮到電熱器的安全性，必須選用n5=2只。例4：汽車電動機(jī)啟動時(shí)車燈會瞬時(shí)變暗.如圖所示,在打開車燈的情況下

30、,電動機(jī)未啟動時(shí)電流表讀數(shù)為10 A,電動機(jī)啟動時(shí)電流表讀數(shù)為58 A.若電源電動勢為12.5 V,內(nèi)阻為0.05 ,電流表內(nèi)阻不計(jì),則因電動機(jī)啟動,車燈的電功率降低了 ( ) A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W解析 車燈電阻為1.20 ，電動機(jī)未啟動時(shí)車燈的電功率P1=1021.2 W=120 W，電動機(jī)啟動后，電源內(nèi)阻消耗的電壓Ur=Ir=580.05 V=2.9 V，車燈與電動機(jī)的并聯(lián)電壓為U=E-Ur=(12.5-2.9) V=9.6 V，車燈的電功率為P2=W=76.8 W，車燈電功率降低了P=P1-P2=43.2 W。 答案 B4電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知

31、識：1）實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、讀數(shù)及實(shí)物連接a電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇依據(jù)安全性：各電表的讀數(shù)不能超過量程，電阻類元件的電流不應(yīng)超過其最大允許電流等；精確性：選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時(shí)，要盡可能使指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的以上，歐姆表在使用時(shí)，要選擇合適的倍率，盡可能使指針偏轉(zhuǎn)到中值刻度附近；操作性：選用滑動變阻器時(shí)，應(yīng)考慮使供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，還應(yīng)便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)用到大部分電阻線，否則不便于操作；靈活性：實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有合適的電表，則可用以下方法變通：已知內(nèi)阻的電流表可以作電壓表使用；已知內(nèi)阻的電壓表可作電流表使用。b電表的讀數(shù)方法電流表、電壓表最

32、小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位，（估讀的這位是不可靠數(shù)字，但卻是有效數(shù)字不可缺少的組成部分）；凡是最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀。例如量程為15V的電壓表最小刻度為0.5V，不是10分度，只需讀到0.1這一位。c連接實(shí)物電路的方法畫出電路圖并分析各元件的連接方式，明確電表量程；畫線連接各元件，一般先從電源正極出發(fā)，按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來，然后再將要并聯(lián)的元件并聯(lián)在電路中（先通后補(bǔ)法）；電壓表應(yīng)并聯(lián)，電流表應(yīng)串聯(lián)，且注意電表的正負(fù)接線柱接法（即電流正進(jìn)負(fù)出）；變阻器滑片初位置應(yīng)保證電路中用電器的安全，即保

33、證加在用電器兩端電壓應(yīng)盡量小；連線不能交叉，所有連線必須連接到接線柱上。2）滑動變阻器的兩種接法：限流式接法和分壓式接法。下表是對兩種連接方式的比較：接法電路圖特點(diǎn)適用條件限流式接法1用電器R0與滑動變阻器R的部分電阻串聯(lián)，另一部分不起作用2R0上電壓調(diào)節(jié)范圍為：E R0與R的阻值差不多，或RR0，且不要求R0上電壓能調(diào)至零分壓式接法1用電器R0與滑動變阻器的部分電阻并聯(lián)后再與另一部分串聯(lián)2R0上電壓調(diào)節(jié)范圍為：0E1要求電壓調(diào)節(jié)能從0開始增大2R比R0小，一般取RR0/2滑動變阻器兩種接法的選擇方法：通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情況下，必須選擇分壓連接方式：題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器、電

34、表量程或電阻的最大允許電流不夠；變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻阻值；要求回路中某部分電路的電壓從零開始連續(xù)變化。3）伏安法測電阻兩種接法的選擇方法：接法外接法內(nèi)接法電路測量值R=U/I=RVRx/（RV+Rx）R=U/I=Rx+RA誤差測量值比真實(shí)值小RRx適用場合測較小的電阻測較大的電阻為減小伏安法測電阻的系統(tǒng)誤差，應(yīng)對電流表外接法和內(nèi)接法作出選擇，其方法是：阻值比較法：先將待測電阻的粗略值和電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若RxRA，宜采用電流表內(nèi)接法。臨界值計(jì)算法：當(dāng)內(nèi)外接法相對誤差相等時(shí)，有 ，所以 （RARV）為臨界值。當(dāng) （即Rx為大電阻）用內(nèi)接法；當(dāng) （即Rx為小電阻

35、）用外接法；，內(nèi)、外接法均可。如RA與RV間不是RARV關(guān)系，則可用：當(dāng)時(shí)，用電流表外接法；當(dāng)時(shí)，用電流表內(nèi)接法。試觸法：按如圖接好電路：讓電壓表一根接線P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化（電流表的分壓作用明顯），而電流表的示數(shù)變化不大（電壓表分流作用不大），則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表的內(nèi)接法。例5：如圖所示，四個(gè)相同的表頭分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù) 安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角 安培表A2的偏

36、轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù) 伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角 伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”） 解析：兩電流表并聯(lián)，兩表頭兩端的電壓相同，流過的電流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示數(shù)大于A2的示數(shù). 當(dāng)把V1和V2串聯(lián)使用時(shí)，組成電壓表的電流表和分壓電阻都是串聯(lián)關(guān)系，通過完全相同的兩只電流表的電流強(qiáng)度也相等，指針偏轉(zhuǎn)角度相等.根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系，分配在V1和V2兩端電壓，即V1和V2讀數(shù)之比等于兩只電壓表的內(nèi)阻之比。 伏特表V1的量程大，所以讀數(shù)大。五、本章易錯(cuò)點(diǎn)分析本章中的主要錯(cuò)誤有：電路分析錯(cuò)誤,找不清各部分之間的關(guān)系；對電路動態(tài)變化及故障分析不

37、熟練；運(yùn)算能力差,邏輯性不強(qiáng)造成錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ睿荒苷_理解原理及合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等。下面舉例子簡單分析說明。1認(rèn)為伏安曲線中斜率的倒數(shù)一定等于電阻造成的錯(cuò)誤例1：小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖1所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是( )A隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=C對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=D對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積【錯(cuò)解分析】錯(cuò)選C。出錯(cuò)原因是不理解教材中關(guān)于R=是有條件的，那就是伏安曲線是直線時(shí)才有這一關(guān)系，當(dāng)是曲線時(shí)，雖然斜率k減小，表示

38、R增大這一規(guī)律仍成立，但圖象上某點(diǎn)對應(yīng)的斜率的倒數(shù)已經(jīng)不等于R了?！菊_答案】由歐姆定律可知,B正確；結(jié)合圖象可以看出，隨著電壓變大，U與I的比值在增大，故電阻在增大，A正確；對應(yīng)P點(diǎn)，電壓為U1，電流為I2，故電功率為P=U1I2，即PQOM所圍面積，D正確。要準(zhǔn)確理解概念。對于電阻的定義式R=，當(dāng)電阻R不變時(shí)，也有R=，即R等于伏安曲線斜率的倒數(shù)，但當(dāng)電阻發(fā)生變化時(shí)，則必須依據(jù)電阻定義式求電阻，即對應(yīng)圖象上某一點(diǎn)的電阻等于那一點(diǎn)的電壓U與電流I的比值。2電路分析與計(jì)算中的錯(cuò)誤例2：如圖所示電路,已知電源電動勢=6.3 V,內(nèi)電阻r=0.5,固定電阻R1=2,R2=3,R3是阻值為5的滑動變阻器.按下電鍵K,調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸點(diǎn),求通過電源的電流范圍。【錯(cuò)解分析】將滑動觸頭滑至左端,R3與R1串聯(lián)再與R2并聯(lián),外電阻：再將滑動觸頭滑至右端R3與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián),外電阻由于平時(shí)實(shí)驗(yàn)，常常用滑動變阻器作限流用(滑動變阻器與用電器串聯(lián))，當(dāng)滑動頭移到兩頭時(shí)，通過用電器的電流將最大或最小。以至于給人一種思維定勢：不分具體電路，只要電路中有滑動變阻器，滑動頭在它的兩頭，通過