欧姆定律的实验探究十篇-欧洲杯买球平台

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欧姆定律的实验探究

欧姆定律的实验探究篇1

关键词:欧姆定律;电流;电压;电阻

中图分类号:g633.7 文献标识码:a 文章编号:1003-6148(2016)4-0026-2

在初中物理电学实验中,探究欧姆定律是一个非常重要的实验,如图1所示的电路图。

1.器材:

学生电源(6 v),电流表,电压表,滑动变阻器(1 a、20 ω),开关,定值电阻(5 ω、10 ω、20 ω),导线若干。

2.实验方法:

控制变量法。

3.实验步骤:

(1)按照电路图,连接好实物图,电流表选择“-和3”和电压表选择“-和15”。

(2)在探究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,通过缓慢移动滑动变阻器改变r两端的电压,分别记下电压表和电流表的示数。

(3)在探究电流与电阻的关系时,应保持电压表示数不变,通过缓慢移动滑动变阻器保持r两端的电压达到预设值,记录下电流表的示数,然后更换不同的定值电阻,调节滑动变阻器使电压表的示数达到预设值,记录下电流表相对应的示数。

4.分析数据得出结论:

当导体电阻一定时,通过该导体的电流与两端的电压成正比;当导体两端电压一定时,通过该导体的电流与导体电阻成反比。

然而,在具体的实验操作过程中,以下问题很容易让我们忽略,下面我们进行一些探讨。

(1) 在探究电流与电压、电阻的关系时,我们在记录数据时应注意些什么?

对于初中生而言,从较为复杂的数据中分析并找到规律,这是一件很困难的事情。为了数据方便处理,在探究电流与电压的关系时,电压的值尽量成倍数地增加,如l v,2 v,3 v(0.3 v,0.6 v,0.9 v);在探究电流与电阻的关系时,电阻值也成倍数增加,如5 ω,10 ω,15 ω。这样更容易找出实验规律,节省处理数据的时间。

(2)在探究电流与电阻的关系时,每次更换定值电阻时,都要将原来的定值电阻和电压表拆下,把新的定值电阻和电压表重新接上,这样操作比较麻烦,频繁的操作不仅容易造成电路接触不良,而且也影响学生实验探究的效果,换用旋钮式电阻箱代替需要更换的电阻, 原先每次更换电阻需要拆接就只需一次旋钮,大大地简化了实验操作,提高了实验效率。

(3) 在探究电流与电阻的关系时,一般都是老师给定一个预设值,往往发现进行了一两次实验后,后面的实验没有办法再进行。为了完成实验,若只给定滑动变阻器规格(1 a、20 ω),电压表示数的预设值为2 v,如何选定值电阻?

例如,在上述实验中,电压表示数为u定=2 v不变,根据串联;

根据串联分压:

则定值电阻的选择范围是2~10当我们选择的电阻小于2 ω,在实验中能够得出实验数据,但是电路中的电流大于1 a,有损坏仪器的危险;若我们选择的电阻大于10 ω,则滑动变阻器接入的阻值大于20 ω>r,即无论怎么滑动,都没有办法使电压表的示数为2 v。

若给定定值电阻,如何选定值电阻(5 ω、10 ω、20 ω),电压表示数的预设值仍为2 v,如何去选择滑动变阻器或算出滑动变阻器接入的电阻范围?

例如,在上述实验中,电压表示数仍为2 v不变,

即选择滑动变阻器的规格最大值不能超过40 ω或滑动变阻器接入的阻值最大值为40 ω,而接入的最小值要根据滑动变阻器的规格和电流表选择的量程来决定。

(4) 在探究电流与电阻的关系时,要保持电压表示数不变,这个预设值是如何得到的呢?是不是随意给定这个预设值都可以呢?

例如,在上面的实验中,定值电阻(5 ω、10 ω、20 ω)和滑动变阻器(1 a、20 ω),如何去找这个预设值的范围?

则u定max=5 v。

当滑动变阻器接入的阻值最大(r=20 ω),则定值电阻两端的电压最小,

所以,为了完成整个实验,则u=3 v。即预设值的范围是3~5 v。当预设值大于5 v,在实验中,能够得出实验数据,但是电路中的电流大于1 a,有损坏仪器的危险;若预设值小于3 v,当定值电阻阻值大于20 ω> r,即无论怎么滑动,都没有办法使电压表的示数达到预设值。

参考文献:

欧姆定律的实验探究篇2

欧姆定律在中考中的题型主要有填空题、选择题、图像题、问答题、实验探究题、计算题等。填空题、选择题、图像题主要考查欧姆定律的基础知识,实验探究题主要集中在探究电流与电压、电阻的关系及伏安法测电阻上,问答题一般在实际应用方面出题,计算题主要考查欧姆定律的计算。

重点考查:

1.探究实验:探究电流与电压、电阻的关系;伏安法测电阻及变形;

2.欧姆定律的意义及应用:对欧姆定律的理解及应用欧姆定律解决问题。

考查热点:

1.实验:探究电流与电压、电阻的关系;伏安法测电阻及变形;

2.理解:对欧姆定律的理解;

3.应用:应用欧姆定律分析动态电路、计算及解决实际问题。

考点1: 电流与电压、电阻的关系

例1:小华用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6v,滑动变阻器r2的最大电阻为20ω,电阻r1为l0ω。实验过程中,将滑动变阻器滑片移到某一位置时,读出电阻r1两端电压为4v,并读出了电流表此时的示数。紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验,可供选择的电阻有l5ω、30ω、45ω和60ω各一个,为了保证实验成功,小华应选择的电阻是 ω和 ω。

解析:要探究电流与电阻的关系时,必须要控制电阻r1两端的电压一定,即r1两端电压u1=4v不变。要能保证实验成功,滑动变阻器两端电压控制为6v-4v=2v,r2中也就是电路中的最小电流为2v/20ω=0.1a,此时定值电阻最大为u1/i=4v/0.1a=40ω,故只能选择l5ω、30ω的电阻。

答案:15,30。

点拨: 探究电流与电阻的关系,要改变电阻大小,而必须控制其两端电压一定。

考点2: 欧姆定律表达式及其物理意义

例2:关于欧姆定律公式i= ■,下列说法正确的是( )。

a.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比

b.导体两端的电压越大,其电阻越大

c.据欧姆定律公式变形可得r= ■,可见导体电阻大小与通过它的电流与它两端电压有关

d. 根导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值

解析:i、u、r三者不能随意用正比、反比关系说明,r=u/i,它是电阻的计算式,而不是决定式,导体的电阻是导体本身的性质,与电流电压无关,只与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,但可用电压与电流的比值求电阻。

答案:d。

点拨:理解欧姆定律中的“成反比”和“成正比”两个关系及知道决定电阻大小的因素。

考点3:动态电路分析

例3:如下图所示,电源电压不变.闭合s1后,再闭合s2,电流表的示数 ,电压表的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”。)

解析:当闭合s1后,再闭合s2,此时r2被短路,电压表接到电源两端,因此电压表示数变大,此时电路中的总电阻减小,电流表示数也变大。

答案:变大,变大。

点拨:分清原来开关闭合时电路状态和两个开关同时闭合时电路的状态。

考点4:欧姆定律计算

例4:实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15v 1.0a”字样,乙标有“10v 0.5a”字样。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)( )。

a.25v b.35v c.15v d.12.5v

解析:甲灯的电阻是r甲=■=■=15ω。乙灯的电阻r乙=■=■=20ω,两灯串起来后,总电阻是15ω 20ω=30ω,允许通过的最大电流是0.5a,所以最高电压是30ω×0.5a=15v。

答案:c。

点拨:不能把两额定电压的值相加作为最高电压;串联应取小电流。

考点5:电阻的测量

例5:现有一个电池组,一个电流表,一个开关,一个已知电阻r0,导线若干,用上述器材测定待测电阻rx的阻值,要求:①画出实验电路图;②简要写出实验步骤并用字母表示测量的物理量;③根据所测物理量写出待测阻值rx的表达式。

解析:此题是伏安法测电阻的变形――双安法,在两表一器不全的情况下设计电路测电阻,因有电流表和定值电阻,故设计并联电路,测出两支路电流,利用电压相等,电流比等于电阻反比列关系式解答。答案不唯一,但基本原理是设计成并联电路。

欧姆定律的实验探究篇3

1.教材的地位和作用

“欧姆定律”是在学生学习了电流、电压、电阻等概念以及使用电压表、电流表、滑动变阻器之后的内容,这样的安排既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性、系统性。通过学习“欧姆定律”,主要使学生掌握在同一电路中电学三个基本物理量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法,同时也为下一步学习“电功率”以及“焦耳定律”等其他电学知识与电路分析和计算打下基础,起到了承上启下的作用。

2.教学目标

(1)知识与技能

通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。

(2)过程与方法

运用“控制变量法”探究电流跟电压、电阻的关系,归纳得出欧姆定律。

(3)情感态度与价值观

通过对欧姆定律的认识,体会物理规律的客观性和普遍性,增强对科学和科学探究的兴趣。

3.教学的重难点

重点:理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。

难点:对欧姆定律的理解和应用。

二、说教法

这节课可综合应用目标导学、讲授和讨论等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生学习物理的兴趣,激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。

三、说学法

在物理教学中,应该对学生进行学法指导,应重视学情,突出自主学习,锻炼实验操作能力。在本节课的教学中,通过阅读例题,让学生在阅读过程中进行分析、推理,培养学生的自学能力与分析推理能力。

四、说教学设计

在教学中公式的推导是建立在学生体验的基础上的,先由学生解题而后再去总结、引导,学生通过自主解决实际问题获得感性认识。教师该讲的还是要讲,该放手的就尽管让学生去完成,即便会有一些问题,也可以让学生去发现问题的源头出在哪里,让学生对问题进行分析和讨论,这样既加深学生对欧姆定律的理

欧姆定律的实验探究篇4

1实验准备

教师预先将全班学生5人1组,分成若干组,每组实验桌面上放置的仪器有:电源(6 v)、滑动变阻器(0~20 ω)、电阻箱、定值电阻r0(20 ω)、阻值约10 ω的定值待测电阻rx各1个,电流表、电压表各1只,开关、导线若干等。

首先,引导学生回顾电阻的相关知识,如:电阻的定义、符号、单位,影响电阻大小的因素;滑动变阻器改变电路电阻的原理、连接方法、元件符号;电阻箱的符号及其连接和读数方法。

其次,引导学生回顾一个实验,即伏安法测电阻,复习伏安法测电阻的原理,电路图如图1所示。学生依据电路图连接实物,着重指出实验注意事项,认真讨论滑动变阻器在电路中的作用。

2合作探究

在此基础上,引导学生动手操作、实验测量,并依据欧姆定律,实际计算出rx的阻值。

教师接着问:“如果现实中缺少电流表,该如何测量未知电阻rx呢?”

学生马上想到“串联电路电流处处相等”,于是就会想到如图2所示的设计方案。

学生代表解释说:“如图2所示,先用电压表测出r0两端的电压u0;再测出rx两端电压ux。先依据i=u0/r0,计算出通过r0的电流i,由于r0与rx串联,故通过r0的电流也就是通过rx的电流,利用欧姆定律:

rx=ux/ix=ux/(u0/r0)=uxr0/u0。

待阐述完毕,各组根据该同学的讲述,选择桌面上的仪器,实际操作。教师适时点拨,利用滑动变阻器,再测量两组数据,实现多次测量求平均值从而减少误差的目的,并与已测得的rx比较,验证该办法的正确性。

教师又问:“若缺少电压表呢?”

学生马上想到利用“并联电路各支路两端电压相等”来完成实验。

各组学生积极投入到设计实验中。不一会儿,有学生发言:如图3所示,先用电流表测出通过r0的电流i0,再用电流表测出通过rx的电流ix,由于r0与rx并联,根据欧姆定律和并联电路的特点,推算出:rx=ux/ix=u0/ix=i0r0/ix。

接着,教师见学生探究的积极性高,乘胜追问道:“上述方法我们都进行了两次测量,并利用了串、并联电路特点,利用欧姆定律测出了rx的值。下面大家开动脑筋,能否仅连接一次测量出rx的值呢?”

学生都积极投入探索之中,教师适时巡视点拨,一会儿功夫,探究成果便出来了。

学生1:如图4所示,开关s闭合时,rx短路,电路中仅有r0工作,故电流表此时的示数是通过r0的电流即i合。根据欧姆定律,电源电压为:u=i合r0;当s断开时,电流表的示数是通过rx和r0的电流,即i断,故此时电源电压为:

u=i断(r0 rx)

由于前后电源电压不变,有:

i合r0=i断(r0 rx),

所以rx=r0(i合-i断)/i断。

学生2:如图5所示,当开关s闭合时,电路中仅rx工作,电压表的示数为rx两端电压u合;当s断开时,r0与rx串联,电压表的示数为rx,此时分得的电压为u断,根据串联电路特点,此时r0分得的电压为u0=u合-u断,故通过r0的电流为:i0=(u合-u断)/r0。

即此时通过rx的电流,故rx的值为:

rx=u断r0/(u合-u断)

学生3:如图6所示,当开关s断开时,电流表的示数是通过r0的电流i断;当s闭合时,r0与rx并联,电流表的示数是rx与r0的总电流i合;由于电源电压不变,根据并联电路特点与欧姆定律得:

rx=u/(i合-i断)=r0i断/(i合-i断)

学生4:如图7所示,由于r0为滑动变阻器,且阻值为0~20 ω,所以,当滑片p在a端时,电流表的示数是通过rx的电流ia;当滑片p滑到b端时,电流表的示数是通过rx与r0的电流ib;由于电源电压不变,故有:iarx=ib(rx r0最大)。

所以rx=ibr0最大/(ia-ib)。

学生5:如图8所示,开关s闭合后,滑片p在a端时,电压表的示数为rx两端电压,即电源电压为ua;当滑片p滑至b端时,由于rx与r0串联,此时电压表的示数仅为rx分得的电压ub,根据串联电路特点和欧姆定律得:rx=ubr0最大/(ua-ub)。

教师分析、表扬后,接着问:“你们能否利用电阻箱测出未知电阻rx?”学生很快讨论、设计出实验方案,并积极发言。

学生6:如图9所示,把开关s接a点时,读出此时电流表的示数为i;再把开关s接b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍为i,读出此时电阻箱的示数r0。因为(r0 rx)i=(r0 r)i,所以rx=r0。

教师总结说:“电路计算题关键是根据电路中开关的断开和闭合,正确判断电流的流向,从而得出用电器的串、并联情况,然后根据串、并联电路特点和欧姆定律灵活解决电学有关计算问题。同学们只要掌握方法,牢记规律,一定没有解决不了的问题。”

3结束语

欧姆定律的实验探究篇5

论文关键词:多用电表,欧姆档,多倍率,电路图

多用电表是中学物理教材电学内容的一个基本点,也是重点。因为多用电表的原理包含了串、并联电路的规律和闭合电路欧姆定律,而这些规律是电流计改装成电流表、电压表和欧姆表的理论基础,更是历年高考电学实验考察的重点。新课程改革中,人教版教材在本节的编写上充分体了现新课程理念,摆脱了旧教材中单纯理论的推导和仪表结构、原理、使用方法的讲解,而是先以例题的形式引入,让学生结合教材中的电路图(图1),通过“体验式探究”的方式,来理解欧姆表的工作原理。然后过度到图2探究如何把三个单独的电压表、电流表、欧姆表合为一个单量程多用电表,通过共用表头让学生体会实现“多用功能”的巧妙之处。最后的难点是让学生掌握如何实现多量程多用功能的,结合图3领悟转换开关在实现“多量程”功能上的作用。

笔者教学中就是把这些难点进行梯度化处理的,以探究的方式来完成本节“欧姆表”、“多用电表”两模块内容的。但在师生探究多用电表原理时,学生通过讨论发现书中的电路图与实际的电表内部结构不同,并向教师提出疑问:教材的电路图(图3)虽然能实现多功能测量,即能测电流、电压、电阻,而且能实现测电流和电压的多量程功能,但却不能实现测电阻的多量程功能,即不能实现电阻档的倍率转换功能。

学生的提出的两个主要问题如下:

1、电路图中多路电源与实际表内只有一路电源相矛盾

keyimg22、如果实际电路有多路电源按着教材中的原理图去设计时,确实能实现多倍率功能,但有一个基本要求:即每路电源的电动势关系应满足e=ne1。(e1是×1档的那条支路电源电动势)。由此可推知若e1=1.5v,则×10、×100档的电源分别为15v、150v,而×1k档的电源电动势就应高达1500v!显然这不可能,也很荒谬!任何电表内都不可能装有这么高的电源,还是直流电源!

提出第1个问题,是因为学生打开多用电表后发现确实表内只有一个含源电路,且通常只装有一节或两节干电池,即电动势只有1.5v或3v,这与教材电路图中的多个含源支路相矛盾。

提出第2个问题,是通过分析教材电路图图3必然会得出的结论。由于虚线框内的电路相当于一个安培表,选择开关置于3或者4,等于制作了两个欧姆表(类似图1),很显然这两个欧姆表是同一个安培表改装的。那么实际测电阻时,只要指针偏角相同,流过两个表头的电流就应相等(因为表头g一样),且流过电源的总电流——即安培表的电流也应相同(因为安培表内部结构一定,流入表头的电流占总电流的比例也就确定)。不防设3为×1档,4为×10档,显然多用电表要求用这两档测电阻时,若指针均指在i0(假设为半偏)的地方,3档对应的阻值若为r0,则4档对应的阻值应为10r0。现在就用3档来测某个实际的电阻(阻值就为r0),首先要进行欧姆调零操作,即短接两表笔,调节电源支路的可调电阻,使指针满偏,操作的结果是欧姆表现在的总内阻

r内=e/ig,(由闭合电路欧姆定律ix=e/(rx r内)决定的);然后测电阻r0时,指针刚好半偏,则必有r内= r0。同理用4档来测另一个电阻r`x(其阻值为10r0)时,也要进行以上操作,且必有r`内=e`/ ig ,r`内=10r0,综上可知r`内=10r内,即有e`/ig= 10e/ig,显然要求e`=10e。同理可推:若多用电表还有其它倍率档,辟如×n(n可以为1、10、100、1k)档,则必须要增加类似3、4那样的含源支路,且电动势大小应是e`=ne(e为×1档支路电源的电动势)。可见按照教材原理图实现欧姆档多倍率功能就必须要满足e`=ne这一条件。试想一上,若×1档支路是一节干电池, e1=1.5v,那么×10档的支路电池就必须为15v,而×1k档的电池就会高达1500v!这显然是不可能的!

实际的学生电表内部是没有那么多含源电路的,更不可能有那么高的电动势,但学生电表又确实具有欧姆档多倍率功能的。矛盾产生的原因在哪里呢?通过查找各种厂家多用电表的资料,发现实际电路远非教材中的示意图那么简单,矛盾的焦点在于实际的电表欧姆档的多倍率功能,并不是靠增加含源支路和提高电源电动势来实现,而是靠改变安培表的量程来实现的!笔者研究后设计了一个简单的电路图(图4),用它向学生说明欧姆档多量程原理,就很容易,也与实际的电表内部结构吻合。本图相当于把三个量程ia不同的电流表用相同的电源和可调电阻改装成了三个欧姆表。根据r内=e/ia可知,由于ia不同(ia是安培表的满偏电流,流过总电路而不是流过电流计的满偏电流ig),所以三个档所对应的欧姆表内阻r内是不同的,由闭合电路欧姆定律ix=e/(rx r内)可知,当指针指在相同的电流值ix上,由于r内不同,所以rx不同,举例来说:假设现在来测一个未知电阻rx,刚好使指针半偏。因为欧姆刻度线上正中间的刻度值对应的电流为ia/2,所以所测电阻rx =r内,如果测量前选择的开关置3且欧姆调零后r内=15ω,则说明所测的rx =15ω;若开关置的是2且r内=150ω,则所测的rx =150ω;如果开关置1且r内=1500ω,则rx =1500ω。可见,尽管原来的电流刻度盘一样,但改装时相同电流刻度值i(注:不是电源的总电流,而是流过电流计的电流)所对应的电阻值rx是不同的,因此原来的一条电流刻度线就可以表示三个欧姆刻度盘,因而实现了多倍率功能。

教材中电路图和本图的最大区别在于,是否体现出换档后电流表的电路变化。对于前者(见图3)不论接3档还是4档,当表头指针偏转角度相同,电路的总电流也会相同,由ix=e/(rx r内)知,欧姆调零时由于指针都要满偏,所以电路总电流ix相等,此时ix=e/r内,所以要想r内不同只有改变e才行,这也是前面学生发现的矛盾e=ne1原因所在。对于后者(图4)即使表头指针偏转相同角度,由于换档导致其他支路与表头支路的电阻比例关系已经变化,总电流仍然是不同的。可见,本图设计一方面保证了换档后即使指针偏转角度相同,但流经电源的总电流也是不同的;同时也重点保证了换档后欧姆调零时表的总内阻会不同,这就确保了欧姆档多倍率功能的实现。

参考文献

1.廖佰琴、张大昌主编《物理课程标准(实验)解读》湖北教育出版社

2.赵沃槐.优化物理实验教学培养学生创新能力.教学仪器与实验,2002,(10).

3.安忠刘炳升《中学物理实验与教学研究》高等教育出版社

欧姆定律的实验探究篇6

当前,许多初中物理教师在进行电学复习时,常以教材上知识呈现先后次序为依据,按节顺次复习.在每节内容的复习中,常以物理概念梳理为基础,再穿行一些例题的讲解与学生的练习,以此完成复习任务.在整节课的复习中,对于物理概念大多是对旧知的重复,重点不突出,知识体系不清晰;对于练习的设计,常是许多题目的简单堆叠,题型纷繁复杂,主次不分,学生茫无头绪,学习兴趣不浓,收获不大,整节复习课的效果不明显.

在电学复习课中,笔者认为应以电学中基本的电路为基础,打破章节的束缚,采用问题教学法,引领学生系统梳理本章所涉及的物理概念,重温重要的物理实验,强化重要物理规律的探究方法与过程,同时,以基本电路为原型,设计重要题型,注重变式教学,举一反三,提高学生分析问题解决问题的能力.

苏科版九年级物理第十四章《欧姆定律》中的基本电路如图1所示.以此电学基本电路为主线,进行整个章节的系统复习教学,可以让学生感觉到重点突出,思路清晰,耳目一新,还可以调动学生学习的积极性,活跃课堂气氛,提高复习效果.

1利用基本电路,进行物理概念和规律的复习

物理概念和规律是物理学的基础,在物理的复习课中加强对物理概念和规律的再次重温与梳理,应是复习课的重要内容之一.在对《欧姆定律》复习时,笔者以此基本电路为基础,采用问题教学法,突出学生主体地位,引导学生梳理相关电学概念.

问题1此基本电路由电阻元件组成,请问电阻的定义、单位和影响因素各是什么?在研究影响电阻大小因素时采用了什么物理方法?

学生:电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻的单位是欧姆(ω),影响电阻的大小的因素有导体的长度、横截面积、材料和外界的温度,电阻是导体本身的一种性质;在研究影响电阻大小因素时采用了控制变量法.

问题2你能为滑动变阻器写一份说明书吗?

学生:滑动变阻器的工作原理是靠改变连入电路的电阻的长度来改变电阻的大小,它在电路中的主要作用是控制电路中的电流大小,起到保护电路的作用,它的正确接法是采用“一上一下”的接法,它的铭牌告诉我们它连入电路的最大阻值和允许通过的最大电流值.

问题3此基本电路中,电路的总电阻应如何计算?电压的分配与电阻值大小存在怎样的关系?

学生:串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和,公式r总=r1 r2;串联电路电压的分配与电阻成正比,公式u1/u2=r1/r2.

2利用基本电路,加强电学实验的复习

在第十四章《欧姆定律》中,探究电流与电压、电阻的关系和伏安法测电阻是本章的两个重要实验.运用控制变量法,让学生再次重温实验探究过程,探究电流与电压、电阻的关系,从而得出欧姆定律,这对提高学生实验探究能力具有十分重要的意义;会依据欧姆定律测出定值电阻的阻值,在此基础上通过变式教学,让学生设计出测电阻的多种方法,在提高学生的实验操作技能的同时,可以培养学生的的创新能力和创新思维.对上述两个实验的复习与重温应是本章复习的重点.但两个实验的实验电路图是相同的,这为两个实验的复习提供了良好的基础.笔者在复习这两个实验时,通过一系列的问题设计,由表及里,层层推进,引导学生思考,从而进一步促进学生加深对这两个实验的理解与掌握.

2.1问题:利用这个基本电路,可以完成本章的哪些实验

学生:探究电流与电压、电阻的关系;伏安法测电阻.

2.2利用这个基本电路,复习探究电流与电压、电阻关系实验的问题设计

问题1:本实验所采用的实验方法是什么?

学生:控制变量法.

问题2:本实验的操作要点是什么?

学生:手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电压表的示数.

问题3:本实验滑动变阻器有什么作用?

学生:在探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻电压;在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是控制电压不变;保护电路.

问题4:本实验数据记录表格怎样设计?(略)

问题5:本实验得到的实验结论是什么?怎样用图像表示?

学生:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,这就是欧姆定律的内容.(图像略)

问题6:欧姆定律的公式是什么?运用欧姆定律计算时,应注意什么问题?

学生:欧姆定律公式是i=u/r,运用欧姆定律计算时,应注意电流、电压、电阻是同一时刻同一用电器三个物理量,且该用电器是纯电阻用电器.

问题7:欧姆定律实验探究过程中具体问题的设计:在利用这个基本电路探究电流和电阻关系时:

(1)小明先将5 ω的电阻接入电路读出电流i,再换10 ω的定值电阻读出电流,发现并不等于i 的一半,请你分析产生这一现象的原因.(没有调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变)

(2)了解原因后,小明重新进行实验,实验过程中他控制定值电阻两端的电压恒为1.5 v.他先用5 ω的定值电阻进行实验,再换用10 ω的定值电阻,合上开关后,你认为电压表的示数将(大于)1.5 v,此时应向(右)调节滑片,使电压表的示数仍为1.5 v.

(3)若在这个电路中,电源电压是3 v,滑动变阻器的最大阻值是15 ω.实验过程中小明控制定值电阻两端的电压恒为1.5 v,最后用20 ω的电阻替换10 ω的电阻接入电路中进行实验,发现无法读取与20 ω的电阻对应的电流值.经检查,电路连接无误,且元件完好,请你帮他找出两种可能的原因.(原因1:滑动变阻器的最大阻值偏小;原因2:控制定值电阻两端电压偏小)

2.3利用这个电路进行伏安法测电阻实验的问题设计

问题1:伏安法测电阻的原理是什么?

学生:根据欧姆定律i=u/r.

问题2:在电路连接过程中应注意哪些问题?

学生:连接电路时,开关应断开.开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值位置.

问题3:在连接电路时,电流表与电压表的量程应怎样选择?

学生:电压表根据电源电压来选择量程;电流表根据电路中所估测的最大电流来选择量程.

问题4:此实验中滑动变阻器的作用是什么?表格应怎样设计?

学生:保护电路;多次测量取平均值,以减小实验误差.(表格略)

问题5:若用这个电路测小灯泡电阻,测出的小灯泡电阻不同,是由于实验误差的原因吗?

学生:不是,灯泡电阻受温度影响.

问题6:在伏安法测电阻的实验和探究电流和电压、电阻关系的实验中都做了三次实验,它们的目的相同吗?

学生:不同,前者是多次测量求平均值以减少误差,后者是排除实验偶然性.

问题7:在利用这个电路测量定值电阻阻值时,若电流表损坏,如何利用余下的实验器材测出定值电阻的阻值?

(1)方法1:如图2甲所示,闭合开关,先用电压表测出待测电阻rx两端电压为u1,再用电压表测出滑动变阻器r两端电压为u2,变阻器一直处于最大阻值位置,则rx=u1r/u2.

(2)方法2:如图2乙所示,闭合开关,将滑动变阻器滑片p滑到a端读出电压表示数为u1,滑片p滑到b端读出电压表示数为u2,则rx=u2ru1-u2.

(3)方法3:若再提供一个电阻箱,如图2丙所示,保持滑动变阻器的滑片p不动,只闭合开关s1读出电压表示数为u;只闭合开关s2,并调节电阻箱r0使电压表示数仍为u,则电阻箱r0的阻值为此时待测电阻的阻值.此方法为等效替代法.

问题8:在利用这个电路测量定值电阻阻值时,若电压表损坏,又如何利用余下的实验器材测出定值电阻的阻值?

实验设计总体思路:电路并联.

3利用基本电路,提高学生解题能力

笔者认为,本章习题繁多,教师在复习时,若不注重总结、归纳和引导,容易使学生陷于题海中.本章虽题目繁多,但通过《义务教育物理课程标准》的学习和对大量题型的认真分析与总结,许多题目设计总是围绕笔者所提供的基本电路展开.在一节课复习时间有限的前提下,以此电路为基础,注重对重要知识点和重点题型的设计就显得尤为重要.通过对此电路相关问题的精心设计,在师生共同讨论与分析前提下,可提高学生分析问题和解决问题的能力,还能使学生触类旁通,起到事半功倍的效果.

问题1根据表1数据回答:在这个基本电路中,连接电路需用导线,应从铜线和铁线中,选用.制作滑动变阻器选择电阻线材料时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用.

表1导线电阻r/ω导线电阻r/ω铜0.017锰铜合金0.44铁0.096镍铬合金1.1(导线长1 m,横截面积1 mm2,温度20 ℃)

问题2当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数,电压表的示数,电压表与电

流表的示数之比.

问题3当滑动变阻器的滑片向右移动时,若电流表示数不变且为零,但电压表的示数较大,可能的电路故障是;若电流表有示数,但电压表没有示数,可能的电路故障是.

问题4在这个电路中,若电源电压为6 v且保持不变,定值电阻阻值为8 ω,滑动变阻器r的最大阻值为10 ω.小明所选用的电压表量程为0~3 v,电流表量程为0~0.6 a.为了保证电路安全,实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是

a.0~2 ωb.0~8 ω

欧姆定律的实验探究篇7

1学习物理概念需要重视概念的形成过程

物理概念是物理知识的核心内容.著名科学家钱学森曾说过:“学习理科的关键是概念清,多练习.”学生的物理概念是否清楚对学好物理至关重要.学习物理概念需要重视物理概念的形成过程.学习物理概念需要知道为什么要引入它,它是如何定义的,定义式是什么,单位是什么,如何测量(或测定),有什么应用等.例如:密度是一个十分重要的物理概念,学习它要重视以下过程:在物理学中为了比较相同体积的不同物质的质量一般不同的特性引入了密度,单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,定义式是ρ=m/v,国际单位是kg/m3,常用单位是g/cm3,测密度的方法很多,但基本方法是测质量,测体积,再利用密度公式计算出密度,应用有求密度,求质量,求体积等等.速度、压强、功率、比热容、电功率等等都是重要的物理概念,望广大师生重视其形成过程.

2学习物理规律需要重视规律的形成过程

物理规律是物理知识中的最核心内容,多数是从物理事实的分析中直接概括出来的,学习物理规律更需要重视物理规律的形成过程.要知道物理规律的实验基础、基本内容、数学表达式、适用范围、应用等等.例如:欧姆定律是电学中最重要的规律之一,学习它,我们要知道欧姆定律的实验基础,欧姆定律是研究电流与电压、电阻的关系,首先要用到控制变量法,电阻一定,研究电流与电压的关系,电压一定,研究电流与电阻的关系.电阻一定,可找一定值电阻(r=5 ω),研究电流与电压的关系,实际上要看电压变,电流变不变,若变,如何变.如何改变定值电阻两端的电压呢?方法一:可以改变电源的电压,方法二:可以通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.通过探究实验得出电阻一定时,电流与电压成正比.电压一定,可找一稳压电源,也可通过滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变,研究电流与电阻的关系,实际上是看电阻变,电流变不变,若变,怎么变?改变电阻,还要知道它的值,可以逐次更换定值电阻(5 ω、10 ω、15 ω),移动滑动变阻器,保持电阻两端的电压(u=3 v)不变,从而测出相应的电流值.分析实验数据得出,电压一定时,电流与电阻成正比.

欧姆定律的基本内容是:通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.数学表达式为i=u/r,欧姆定律是在金属导体做实验的基础上,总结出来的,一定适用于金属导体,对于其它的导体是否适用,要用实验验证,通过实验证明,欧姆定律还适用于电解液导电,不适用于气体导电,可见欧姆定律的适用范围是适用于金属导体,电解液导电,不适用于气体导电.应用有三方面:(1)求电流,(2)求电压,(3)求电阻.解题时要注意i、u、r三个物理量的对应性、同时性、统一性,即对应于同一导体、同一段电路,同一时刻、同一状态,单位要统一于国际单位.

3学生实验需要重视实验过程

学习物理要以观察、实验为基础,观察自然界中的物理现象,进行学生实验,能够使学生对物理事实获得具体的明确认识,这种认识是理解物理概念和规律的必要的基础.学生实验需要重视实验过程,如要了解每个学生实验的实验目的、实验原理、实验方法、需要测量的物理量、实验器材、实验步骤、实验记录、实验结论、必要的误差分析等等都应该清楚.

4科学探究需要重视探究过程

科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程,按照一定的科学思维程序探索学习的过程,从中学习科学方法、发展科学探究所需要的能力、增进对科学探究的理解,体验探究过程的心理感受.科学探究需要重视探究过程.科学探究的过程是一个创造的过程,而创造力的核心是创造性思维.因此,探究实质是一个思维的过程,这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的,这种思维程序就是学生科学探究的程序步骤.即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.

5做物理习题需要重视解题过程

学习物理要求概念清,多练习.可见做物理习题很重要,做题可以帮助我们巩固所学的知识,检验学习效果,锤炼思维的灵活性,全面提高学生的科学素养,培养学生观察、实验能力,分析概括能力,运用物理知识解决简单的实际问题的能力,以及创新精神和实践能力.物理题型很多,如填空题、选择题、实验题、探究题、简答题、计算题、作图题、推理题等等.无论是做何种题型的物理习题,都需要重视解题过程.不同的题型,有不同的解题要求,不同的解题方法,不同的解题过程.一般来说,无论是做何种物理习题,都要正确理解题意,正确审题;明确相应的物理过程,物理情景,建立物理模型;运用相应的物理概念、物理规律,直接得出结果或结论.稍微有点灵活性,有点难度的题目,要分清层次,理清思路,找出联系,或进行物理公式变换或公式推导,或运用数学思想(如列方程、列方程组)求解.最后就是检查.

6学习物理需要重视有的物理量是过程量

物理学所研究的许多问题,都直接涉及到某一物理现象发生的整个过程,或者是过程中的某些状态.因此,相应地就引人了许多关于描述某些物理过程的过程量和用来描述某些特定的物理状态的状态量.

过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量,如冲量、路程、功、热量、速度改变量等都是过程量,它们都与一定的物理过程相对应.一般说来,物质系统从某一个状态变化为另一个状态,如果经历不同的物理过程,虽然初始状态与终了状态量可能保持相同,但过程量不一定相同.

欧姆定律的实验探究篇8

一、基础知识综述

1.探究电流与电压、电阻的关系

探究电流与电压、电阻的关系时,我们采用控制变量法。一般的结论是:(1)当导体的电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;(2)当导体两端电压恒定不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。有时,我们也采用“图像法”通过描点、画图,分析导体的u-i图像、i-r图像得出上述结论。

2.欧姆定律

(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

(2)表达式i=■。公式中符号u表示导体两端的电压,单位是伏(v);i表示导体中的电流,单位是安(a);r表示导体的电阻,单位是欧(ω)。该公式的两个变形式:u=ir和r=■。

3.电阻的串联和并联

(1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,以两个电阻为例可用公式表示为:r=r1+r2;串联电路的总电阻比其中任何一个都大,因为电阻串联后相当于增加了导体的长度。若n个相等的电阻串联,则有r串=nr。

(2)并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数的和,以两个电阻为例可用公式表示为:■=■ ■;并联电路的总电阻比其中任何一个都小,因为并联后相当于增加了导体的横截面积。若n个相等的电阻并联,则有r并=r/n。

4.伏安法测量小灯泡电阻

(1)方法:用电压表和电流表间接测量。

(2)原理:欧姆定律的变形公式r=■。

(3)实验用的电路图如图1所示,电路中滑动变阻器的作用一是改变小灯泡两端的电压,另一个是保护电路。

(4)实验过程中的注意事项:a.连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片调到阻值最大位置,以保护电路元件的安全。b.闭合开关后,移动滑片,使电压表示数等于小灯泡的正常工作电压,从该电压开始逐次降低,获得几组数据。c.利用公式r=■分别算出不同电压下小灯泡灯丝的阻值,测得的结果不能求平均值,灯泡的电阻随温度的升高而增大。

5.欧姆定律和安全用电

(1)断路:在某处断开的电路。此状态下电路中没有电流,用电器也无法工作。

(2)短路:电路中不该相连的两点被直接用导线连在一起的现象,叫做短路。一种是电源短路,它是电源两极直接用导线相连,此时电路中电流非常大,电源会被烧坏,所以这种情况是绝对不允许的;另一种是用电器短路,它是用电器两端直接用导线相连,被短路的用电器中没有电流经过。

(3)安全用电:a.人体是导体,电压越高时,流过人体的电流越大,越危险,实验证明只有不高于36v的电压对人体才是安全的。b.雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雨天不能在大树下躲雨,人们通过在建筑物顶部安装避雷针的方法防止雷电。

二、典例分析

例 (2012菏泽)实验室内所用导线很短,导线的电阻忽略不计。但长距离输电需要两条输电线,输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变。已知每米输电线的电阻是0.01ω。(1)请你利用学过的电学知识,在如图2所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路(器材和仪表任选),可以根据仪表的示数进行有关的计算,以确定输电线短路的位置,便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障。(2)计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为:l=_______。

欧姆定律的实验探究篇9

新课程实施以来,湖北省宜昌市物理教师在市教科院熊春玲老师的主持下,吸取目标评价教学、建构主义学习、探究式教学、活动单导学等教学经验,总结出“目标导学、学法导引、自主评价”的物理课堂教学模式,由于这个教学模式的推行和实施,老师们的课堂教学结构日趋成熟稳定.

为了把课程改革引向深入,探索更为科学有效的教学方法,笔者所在的长阳县,广大物理教师在实施市教科院教学模式的过程中,在县研训中心刘开双老师的带领下,结合我县的实际,经过创新发展,总结探索出“三环六步导学”教学模式.并坚持在课堂教学中推行教学模式.经教学实践证明,该模式简洁易行,能有效促进学生学会学习,有利于提高教学效率.

2教学模式的解读

“三环六步导学”教学模式的基本构想是,一节课由不同类型和形式的学习活动单元及过程组成,让学生在目标和学习方法的引导下,自主合作学习,探究、体验、领悟学习内容,展示、交流学习结果,教师通过讲授、指导、评价等方式引导学生学习.

2.1“三环六步”教学模式的框架

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该模式体现创设情境、目标(或问题)引导、任务驱动、学生自学、活动探究、交流讨论、自主评价、师生互动、应用反馈等多种学习方式综合运用的一种教学模式(图1).

2.2“三环”的涵义

“三环”是指 “目标导引、活动探究、评价应用 ” 三个环节.教学过程运用三个环节交替递进,有效解决教学过程中目标不明、方法不清、评价滞后的问题.这三个环节的构想在笔者所在区域得以广泛实践.

2.2.1目标导引

我们到超市购物,如果没有明确的目标,就会漫无目的地闲逛,如果有目标,购物效率会大大提高.学习活动也是如此,若是学生对学习目标是模糊的,学习效果就会打折扣.所以学习目标不单是教学设计的一个要素,不仅是教师要明白,也应该让学生明白,让学习活动有的放矢.一个好的学习目标的要[ll]素应该是:学习内容 学习方法 预期达到的学习水平和要求.这样的学习目标不仅让学生明确了学什么,而且让学生明确怎么学,知道可以通过哪种学习方式达到目标,就能引导学生自主开展学习活动,也能引导学生自主开展评价活动.

2.2.2活动探究

活动探究是在学习目标的导引下进行的一系列学习活动和方法的总称.通过问题引导、学法指导,一步i引导学生按具体的学习方式进行自主学习,进而达成学习目标,提高学习效率,同时培养学生的学习能力,促进学生学会学习.对于每一个学习活动,教学内容、方式是具体的,需要到达的水平和要求是明确的,这样学生就可以在目标和学习方法的引导下,自主合作学习,探究、体验、领悟学习内容.

2.2.3评价应用

在教学过程中,每个学习活动结束时,都安排相应的学生自主评价,及时检查评价学习效果.在一节新课结束后,也要安排课堂小结、当堂演练、拓展延伸,对学生进行形成性评价,检验学生对所学知识应用情况.通过及时评价、形成性评价使自主评价紧随教学活动的展开而展开,贯穿于教学活动的始终,通过评价促进学生的发展.

2.3“六步”的涵义

“六步”是指对于某一课时或某个学习活动采取的六个基本步骤,即“情景问题探究评价应用反馈”.“六i”是基于“以学定教”提出的一种范式,对于某个教学内容,并非要面面俱到,可以是全部,也可以侧重其中的部分步骤.

2.3.1情境

新课程强调学习情境的创设.情境创设的途径很多,如利用实验创设,联系社会生活现象和素材创设,利用新旧知识的联系创设,通过实践体验创设,利用现代信息技术创设等.情境创设的作用是巨大的,能引发认知冲突,激发兴趣,唤起主动学习的欲望,矫正前概念的偏差,做好思维铺垫,活跃课堂氛围.情境可以在引入课题时创设,也可以在每个学习活动单元过程中进行创设.

2.3.2问题

探究始于问题,没有问题就没有探究.针对学习目标而设计的一个个学习活动单元,是围绕问题展开的,为解决这些问题,根据问题的特征而预设了多样化的学习方法,让学生在解决问题的过程中学习.对有的问题,可采取自主学习解决;有的问题,可采取小组合作学习解决;有的问题,可采用实验法;还有的问题,需要进一步猜想与假设,设计实验,进行实验探究;

对教学过程中生成的问题,还要突破预设的束缚,灵活加以处理.总之,问题的设计是关键,问题设计得合理,解决问题的方法科学,就会有效驱动学生的整个学习过程,取得良好的学习效果.

2.3.3探究

新课程提倡探究式教学.广义地讲,学生或通过自己的活动,或在老师的引导下,通过各种方式的主动学习,从未知到已知的过程,都是探究过程.所以,如上所述,针对具体问题而采取的自学指导、合作探究、理论推理、实验探究,以及精讲点拨、师生对话、演示操作、小组讨论、体验、展示等学习活动,都是为了让学生建构形成自己理解的知识和方法而采取的探究活动,这是教学过程的重头戏.

2.3.4评价

新课倡导“立足过程,促进发展”的学生学习评价,促进学生全面富有个性的发展,促进教师反思和改进教学.这里的评价可以是对学生学习过程的及时评价,对自学效果的检查,也可以是对整堂课的学习情况的检测,还包括老师对学生的课堂表现进行的口头点评、学生互评和学生对课堂收获的自我总结.通过评价帮助学生认识自我,发展自我.同时,通过学生之间开展自主评价活动,从而使学生学会评价.

2.3.5应用

在学习过程中,应用指在一定情境下展示和表达学生所理解的知识,这个步骤贯穿于课堂提问、课堂练习、课外实践和测验考试之中,所以在上述“三环”的基础上,还应注重当堂演练、拓展延伸等环节,既加强对知识的理解,也可初步检验学习目标的达成情况.

2.3.6反馈

反馈指教师利用课堂观察、自主评价、当堂演练、拓展训练和形成评价等环节,与学习目标中的水平和要求对照,提供反馈信息,发现学生理解概念和规律 上的差异,采取措施,修正教学素材或过程,修正偏差,进而进行释疑解难、变式训练,使尽可能多的学生达成学习目标.

综上所述,“三环六步学导”教学模式以学习活动为中心,通过学生的自主、探究、合作学习,实现“以学定教、以教导学”的目的,不仅学会知识、技能和方法,而且学会学习,充分体现了“双主”――教师的主导性和学生的主体性,使主导性和主体性和谐统一,发挥最大效益.能将课堂真正还给学生,使学生学会学习,学会评价,从而提高学生的学习能力和评价能力.

3“三环六步导学”教学模式课例

本文以人教版第十七章第二节《欧姆定律》为例,依据“三环六步导学”教学模式,具体地介绍.

3.1目标导引

(1)通过看书、讨论,理解欧姆定律的内容、公式、单位及适用的条件.

(2)通过阅读例题、老师讲授、同步练习,学会运用欧姆定律进行简单的计算及一般方法.

3.2活动探究

情景上节课,学生已经学习了电流跟电压和电阻的关系,请同学们回顾一下并表述出来.

活动1:阅读课本78页,然后回答下面的问题.

活动2:讨论电流、电压、电阻之间的因果关系.

活动3:阅读课本78、79页的例题1和例题2,思考用公式进行计算的一般步骤和规范要求.

[bp(]活动4:例题讲析

例3在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 r′,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6 a.已知该灯泡正常发光时的电阻是20 ω,求灯泡两端的电压.[bp)]

活动4:例题讲析,点拨电阻与电压、电流无关,欧姆定律的[hj1.45mm]另一个适用条件是同一时刻(同一状态).

例1加在某一电阻器两端的电压为5 v时,通过它的电流是0.5 a,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加[jp3]到20 v,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?

3.3评价应用

3.3.1自主评价

评价1:请你口头表达欧姆定律的内容.

评价2:请你说出欧姆定律的数学表达式.

评价3:公式中各物理量的单位是什么?(提示区分物理量的符号和单位符号)

评价4:欧姆定律的适用条件是什么?

评价5:下列关于欧姆定律说法中正确的是

a.导体中的电流与导体两端的电压成正比

b.导体中的电流与导体的电阻成反比

c.电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比

d.电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压无关

评价6:归纳用欧姆定律公式进行计算的一般步骤.

3.3.2当堂演练

(1)关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法正确的是

a.导体的电阻越大,通过导体的电流越小

b.导体的电阻越大,通过导体的电流越大

c.导体两端的电压越大,导体的电阻越大,通过导体的电流也越大

d.在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大

(2)一条镍铬合金线的两端加上4 v电压时,通过的电流是0.2 a,则它的电阻是[cd#3]ω.若合金线的两端电压增至16 v时,它的电阻是[cd#3]ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为[cd#3]a的电流表.

(3)关于欧姆定律,下列叙述中不正确的是

a.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比

b.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比

c.因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比

d.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关

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(4)在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时,小东选用了甲、乙两个定值电阻r甲、r乙分别做实验,他根据实验数据画出了如图2所示的图像,请根据图像比较电阻r甲与r乙的大小,r甲[cd#3]r乙.(选填“大于”、“等于”或“小于”)

3.3.3拓展延伸

我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.目前大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测.

欧姆定律的实验探究篇10

关键词:物理定律;教学方法;多种多样

关键词:是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意:首先要明确、掌握有关物理概念,再通过实验归纳出结论,或在实验的基础上进行逻辑推理(如牛顿第一定律)。有些物理量的定义式与定律的表式相同,就必须加以区别(如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式r=u/i),且要弄清相关的物理定律之间的关系,还要明确定律的适用条件和范围。

(1)牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法,回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识;培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确:牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态,不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义,引入了惯性的概念,是研究整个力学的出发点,不能把它当作第二定律的特例;惯性质量不是状态量,也不是过程量,更不是一种力。惯性是物体的属性,不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时,应使学生理解和使用常用的措词:“物体因惯性要保持原来的运动状态,所以……”。教师还应该明确,牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系,但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时,常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。

(2)牛顿第二定律在第一定律的基础上,从物体在外力作用下,它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意:公式f=kma中,比例系数k不是在任何情况下都等于1;a随f改变存在着瞬时关系;牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系,以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。

(3)万有引力定律教学时应注意:①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程,卡文迪许测定万有引力恒量的实验,海王星、冥王星的发现等物理学史料,对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比(平方反比定律),减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式,只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也发现了它的局限性。

(4)机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来,因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理,在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化,就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量,用它来解决问题时,就可以不涉及状态变化的复杂过程(过程量被消去),使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件(只有系统内部的重力和弹力做功)。这个定律不适用的问题,可以利用动能定理或功能原理解决。(5)动量守恒定律历史上,牛顿第二定律是以f=dp/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来,主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相,就目前中学的实验条件来说,多数难以做到。即使做得到,要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出,再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律,也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题,相互作用的物体的所有动量都在一条直线上,所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误,应该使他们明确,在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化,表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量,使问题大大地简化。若物体不发生相互作用,就没有守恒问题。在解决实际问题时,如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大,就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用,系统中有多少物体在相互作用,相互作用的形式如何,只要系统不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),动量守恒定律都是适用的。