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欧姆定律比例问题范文1
一、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含义,引入了惯性的概念,是研究整个力学的出发点,不能把它当做第二定律的特例;惯性不是状态量,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。
二、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。
三、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常量的实验,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。
四、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做功或所做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。
五、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。
六、欧姆定律。中学物理课本中欧姆定律是通过实验得出的。公式为I=U/R或U=IR。教学时应注意:①“电流强度跟电压成正比”是对同一导体而言;“电流强度跟电阻成反比”是对不同导体说的。②I、U、R是同一电路的三个参量。③闭合电路的欧姆定律的教学难点和关键是电动势的概念,并用实验得到电源电动势等于内、外电压之和。然后用欧姆定律导出I=ε/(R+r)(也可以用能量转化和守恒定律推导)。④闭合电路的欧姆定律公式可变换成多种形式,要明确它们的物理意义。⑤教师应明确,普通物理学中的欧姆定律公式多数是R=U/I或I=(1/R)U,式中R是比例恒量。若R不是恒量,导体就不服从欧姆定律。但不论导体服从欧姆定律与否,R=U/I这个关系式都可以作为导体电阻的一般定义式。中学物理课本不把 R=U/R列入欧姆定律公式,是为了避免学生把欧姆定律公式跟电阻的定义式混淆。这样处理似乎欠妥。
欧姆定律比例问题范文2
关键词:初中物理;电流表电压表;实验观察
对于刚刚升入九年级的学生来说,九年级电学知识在近几年的中考中占有近40%的比例,只是2012年相应比例少点,八年级物理明显的不同点是:八年级物理各章相对独立些,特别是沪科版上册是声学、光学、物质的形态及其变化、物质的质量与密度,下册是力学知识:力与机械、运动与力、压强与浮力。所以某部分没学好,其他章节还能迎头赶上。我个人认为这是怕学生在学习的过程中枯燥乏味。而到九年级,开篇就是电学,大部分时间都在接触电学,电学的学习就像爬山一样,一开始如果就很累的话,那么越学到后面越吃力,到后来就根本爬不动,不可收拾,有的同学要补课还不知从何补起。所以,可以说,学好了电学就是学好了九年级物理。
一、注重学习效率,上课时专心听讲,是学好电学的主要途径。
课堂中的例题分析,考后试卷错题的讲解,只有真正听懂、理解了、消化了,课后是不需要死记硬背的。对于教师而言,学生实验自己做了,结论自己得出了,规律也会找了,但后面紧跟着的是大量的练习,来巩固对理论的理解。所以必须要有多种形式的教学手段来吸引学生上课认真听讲。有时连续几节课都是讲、练习题,必然会有些枯燥,这时教师除了运用多媒体手段教学,还可以进行学生编题比赛、学生纠错等多种教学手段,有时教师还可以故意设下陷进,让学生去犯错,然后让他们自己去“钻”出来,学生必定有一种释然的感觉。种种方式或手段目的都是为了调动同学们的积极性,让枯燥的习题课上得生动有趣。
另一方面,由于学生学得好坏有差异,学生的成绩也就有差别,所以整堂课的例题选择要顾及到绝大多数学生。
二、电学的学习,要注重学习方法的转变。
第一,重视电学实验的探究,不再是依赖老师的演示实验,而是同学们依靠自己与同伴的协作,连接电路图、测出实验数据、发现实验规律、得出实验结论。实验探究的学习方法,电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。同学们在认真完成课内规定实验的基础上,还可以自己设计实验,来判断自己设计的实验方案在实践中是否可行,因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。例如,设计楼道口开关电路、医院为病号设计电路,或设计在缺少电流表或缺少电压表的条件下测量未知电阻的实验。这些都需要学生自己独立思考、探索,不断提高自己的观察、判断、发散思维等能力,使自己对电学知识的理解更深刻,分析、解决问题更全面。
第二,电学要重视画图和识图的思维方法,刚学电学探究电路和探究欧姆定律离不开图形,复杂电路设计,都是主要依靠“图形语言”来表述的。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,明确欧姆定律应用于某一电阻还是整个电路;特别是班班通电子白板的应用,另外还必须根据现成的图形学会识图,要学会在复杂的图形中看出基本图形。例如,在计算有关电路的习题时,已给出的电路图往往很难分析出来是串联或是并联,如果能熟练地将所给出的电路图画成等效电路图,就会很容易地看出电路的连接特点,使有关问题迎刃而解。
三、学习电学要善于总结与归类。
在学习完欧姆定律后,有大量的习题,很多题目都有重复性,但很多同学就是不停地犯错。因为不善于总结、思考,所以成绩一直不理想。总结中不难发现,在整个电学知识体系中,欧姆定律是精髓,电流、电压、电阻、电功、电热以及电功率的计算,都要在对欧姆定律深刻的理解基础上才能解答得熟练而准确。所以,对一阶段的学习及时做一下总结,既是承上做一个复习又是启下的一个预习。
对于归类而言,其实把问题分一下类,就不难发现后面计算题的电路图与刚开始电路分析的电路图相差无几,只是多了条件,多了要求。而计算的熟练与否是来自于前面扎实的电路分析。比如开关类型的题目可以归为一类,刚开始学习时,主要是分析开关断开或闭合时,有哪些用电器工作并属于什么连接方式,或者要求用电器串联或并联,开关应如何动作,在分析电路时,短路现象的分析是难点;在学习了欧姆定律后,就出现了大量的计算题。有了前面会分析电路的基础,结合公式I=U/R以及两个变形公式,解题时注意短路现象和欧姆定律针对的是同一部分电路,经过一定量的练习,那么考试时计算题基本是得分题。故障分析的可以归为一类。只要做个有心人,把后面与前面所学的知识点互相联系起来,则整个电学就会逐渐在头脑中构成一个完整的知识网,任何题目隐藏的就是这张网中的一个或多个知识点的结合。
欧姆定律比例问题范文3
关键词:电阻;伏安法;欧姆定律
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1674-9324(2012)06-0253-02
在电学实验中,测定电阻的实验占很大比例,掌握其基本方法有助于电学实验的突破。其实,电阻的测量方法大致可分为三类:伏安法、比较法、其他方法。设计电路时,首先要根据给定的器材,正确判定测量方法是三种中的哪一种。其次,对给出的多个同类器材,能够正确选用。再次,依据不同的方法和电路连接的实质,运用欧姆定律,正确得出测量结果或者结果的表达式。
一、伏安法测电阻
测量原理:测出被测电阻的电压、电流,计算求得RX。实验线路:分为供电线路和测量线路两部分;供电线路分为限流方式和分压方式;测量线路分为内接法和外接法。技巧1:给定多只表时,要根据电源、RX、量程、表内阻、定值电阻综合考虑,选择用哪些表合适,何种电路合适。技巧2:若只给出表的阻值“约值”,考查点为区分内外接法以减小误差。测量结果有误差,结果表达式中不含“表内阻”;若给出表的阻值“准确值”,考查点为改表(此时必定还有定值电阻)。测量结果无误差,结果表达式中一定含“表内阻”;
1.供电线路。技巧3:大多数情况用分压方式。限流、分压的选择依据:零起必分压(要求电压电流从0测起,如测小灯泡的伏安特性);滑小必分压(滑动变阻器的全阻值比RX小时用分压);烧表必分压(表接在干路中会超过量程,此时采用分压线路,用部分电压供电。干路电流大但无表,表接入分支时不会超过量程,不会出现烧表现象。切忌估算时一看到超过小表量程就去掉小表而选大表,结果出现大表偏转太小的错误。原理图的画法。技巧4:注意变阻器是否用全电阻或者供电线路是否留缺口。分压式:闭合回路,无缺口,全电阻,先画电源闭合回路(将电源、开关、变阻器全电阻串成闭合回路);分出部分电压(将滑动头和变阻器的一端引出两个分支头)。限流式:非闭合回路,留有缺口,将电源、开关、变阻器部分电阻串成一串(非闭合回路,留有缺口以便串入测量线路)。
2.测量线路。①先将RX与安培表串联,再将伏特表左端与其并联,再考虑将内外接的问题(伏特表右端并在安培表左方还是右方,也就是是否把安培表包在内还是在其外)。②内外接的判定(如果知道各电表的准确阻值,则不受此限制,按全电路欧姆定律求解)。判定前提:知道RX、RA、RV的大约阻值,判定依据:比较RX2与RA、RV的大小。判定结论:内大外小(平方RX2大,内大)。技巧5:先画RX与安培表的串联,再画伏特表“一端”与RX的并联,最后确定伏特表“另一端”是否将安培表圈起来。
3.改表的思考技巧。技巧6:选用两个同类表时,哪个表的阻值为准确值,就改哪个表;选用两个同类表时,量程大的通常在外面;小电阻,是并联改安培表用的,大电阻,是串联改伏特表用的。
4.实物图的连接。同原理图的连接顺序一样,但要注意极性问题,导线不能出线交叉。技巧7:最后并伏特表,可避免导线交叉;实物连线时,若表的正极在右方,则右方连线接电源正极,这样可避免导线交叉或绕线杂乱。
二、比较法测表的内阻,有半偏法和替换法两种
测量原理:给RX并上或串上相同的电阻R0,流过的RX电流减半——半偏法;用与RX相等的电阻R0替换RX后,回路电流电压不变——替换法。应用条件:有单刀双掷开关时,为替换法(两条支路只能用一条,要么接RX,要么接R0)。有一个或两个单开关时,为半偏法(干路一个开关,并相同的R0时用一个开关)。技巧8:不是单开关,就不是伏安法。
1.替换法。①实质:用与被测量表相同的电阻替换掉被测量表,两次电路是相同的。②电路:先将RX与电源、开关、变阻器组成串联回路;再给并上一个电阻箱,最后将开关改为单刀双掷开关。根据指示表的种类,注意电路的画法。先未知后已知——先接未知支路,再接已知支路——两次指示表示数相同。③结论:RX=R0(两电阻阻值相同,完全替换)。④误差:完全相等,无系统误差(指示表的内阻与测量无关,仅表明两次电路相同)。
2.半偏法。①实质:给被测量表并(或串)一个相同的电阻,电路的电阻加倍(或减半),导致流过被测量表的电流减半。②电路:分两种电路。串联电路法:应用前提,电源没有内阻——恒压半偏法。并联支路法:应用前提,串大并小——恒流半偏法(串联的大变阻器约为100RX,并联的小电阻箱至少比Rg大)。测量方法:先满偏后半偏(同理,也可偏转1/3,1/4,结果式子根据电路求得)。③结论:看电路,由欧姆定律得到结论。④误差:必然有系统误差(记忆方法,看电路是串联还是并联,串联偏大,并联偏小)。
三、其他方法测电阻
1.应用前提:既不是伏安法(通常给定两个同类表),也不是比较法(没有单刀双掷开关或者两个单开关),则只好采用其他方法测电阻了。技巧9:通常2个安培表接为并联电路,2个伏特表接为串联电路。
2.结果推导:根据全电路的欧姆定律,写出两次包含RX和测量值(I1、I2或者U1、U2)以及电阻箱、定值电阻(R1、R2)的方程组,求解得出结果表达式。情形举例:题目给定的两只表并非 、 各一只,而是两只 或是两只 ,以及未知电阻和一个定值电阻。思考方法:当给定两只电流表时,将Rx与R0并联,量程大的一只表测总电流,量程小的一只表测分电流。至于小电流表到底该串联在Rx支路还是R0支路,取决于要使两支路流过最大电流时,电压相当,与供给电压匹配。当给定两只电压表时,将Rx与R0串联,量程大的一只表测总电压,量程小的一只表测部分电压。至于小电压表该测Rx的分电压(小电压表并联在Rx两端),还是该测R0的分电压(小电压表并联在R0两端),取决于流过相同的最大电流时,两电压表的读数均接近满偏。画好电路后,求结果时最好按电路连接方式,运用欧姆定律求解,易于写出对应的方程,得到需要的结果。技巧10:非伏安法求结果,要据电路求结果。
参考文献:
[1]李维坦.高中物理解题题典[M].长春:东北师范大学,2011.
[2]唐茂春.高中物理概念地图[M].桂林:广西师范大学出版社,2010.
欧姆定律比例问题范文4
化学老师个人工作计划1
从本学期的期中和期末两次考试可以看出,化学试卷由以往的六页纸变成了八页纸,虽然总的题目数基本不变,但是总的量变大了。这就要求我们学生在阅读资料、图像、表格、实验探究等信息时,能有效抓住题目中有价值的内容,学会分析、理解题目的意图,并能与自己学习过的基础知识有效结合,灵活应用知识解决实际问题。这不仅仅是对学生提出了很高的要求,同时也是对我们教师提出了新的挑战。教师只有不断进步,学生才能有更好的发展。
首先,态度决定一切。
学生的态度决定了学生学习的态度,决定了学生对待学习的方法、对待学习的认真程度、对学习成果的在意程度等。学生对待学习的态度又有一部分源于教师的态度。如果教师本身不积极,那么学生也不会有多积极,教师的态度不认真,学生也不见得有多认真。所以,教师的态度,对学生学习态度有直接影响。
想要转变学生学习的态度,教师从自身做起,从每一节课做起。认真备好每一堂课。认真钻研教材,认真编写习题,认真上好每一节课,认真批改学生的作业,认真对待每一位学生。备课时不仅要备上课的内容,更要备学生,比如学生的能力、学生的情况等。除此之外,课后反思也很重要,教师只有认真反思,才能找出自己的缺点与不足,才能更好地提高自己的教育教学水平。
其次,不断学习知识。
俗话说的好,要给别人一杯水,自己先要有一桶水。如果自己只有一杯水,教师与学生在知识和技能方面相差无几,教学难免捉襟见肘。但是随着信息不断的变幻,对事物的认识不断的加深,如果我们教师不学习的话,还是固守自己曾经掌握的知识,那么,教师的那桶水还能不能倒给学生一杯水,值得进行反思。作为教师,自己学过的知识毕竟有限,只有不断学习知识,不断给自己充电,才能让这桶水里不断涌出清泉。新课程改革的实施,要求老师要有更扎实的基本功以及过硬的专业知识,只有这样我们才能适应这个变化频繁的时代。
所以,作为一名教师,首先要坚持自己学习的态度,强化自己的专业知识,坚持不断学习知识,用知识来武装自己,用知识来培育祖国的下一代。让学习贯穿于整个职业生涯,让学习贯穿于人的整个一生!
化学老师个人工作计划2
一、指导思想
我们带着希望和憧憬又迎来了一个新的学期,本学期理化生教研组将继续在“课改”新理念和新的《课程标准》的指导下,以学生发展为本,齐心协力,落实好学校制定给我组的各项工作,更新教学观念,提高教学质量,规范教学过程。使每位教师在科研的同时提炼自身的教学水平,在帮助学生发展各方面素质的同时,使自身的业务水平得到提高,再上一个新的台阶。
二、学生分析
本人所教学学科共有两个班,这些学生基础高低参差不齐,有的基础较牢,成绩较好。当然也有个别学生没有养成良好的学习习惯、行为习惯。这样要因材施教,使他们在各自原有的基础上不断发展进步。从考试情况来看:优等生占xx%,学习发展生占27%。总体情况分析:学生两极分化十分严重,中等生所占比例不大,一部分学生对学习热情不高,不求上进。而其中的优等生大多对学习热情高,但对问题的分析能力、计算能力、实验操作能力存在严重的不足,尤其是所涉及和知识拓展和知识的综合能力等方面不够好,学生反应能力弱。
根据以上情况分析:产生严重两极分化的主要原因是学生在九年级才接触化学,许多学生对此感到无从下手,不会进行知识的梳理,导致学生掉队,同时学生面临毕业和升学的双重压力等,致使许多学生产生了厌学心理。
三、教材分析
本教材体系的第一个特点是分散难点,梯度合理,又突出重点。以学生生活中须臾离不开的水、空气、溶液,以及碳等引入,学习元素和化合物知识,同时有计划地穿插安排部分基本概念,基本理论和定律。这样使教材内容的理论与实际很好地结合,有利于培养学生运用化学基本理论和基本概念解决生活和生产中常见的化学问题的能力,还可以分散学习基本概念和基本理论,以减轻学习时的困难。为了有利于教师安排教学和便于学生学习和掌握,每章教材的篇幅力求短小,重点较突出。
第二个特点,突出了以实验为基础的,以动手操作能力要求,每一块中都有有许多学生实验和实验探究,同时又注意了学生能力的培养。
四、目标任务
1、 理论知识联系生产实际、 自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。激发学生学习化学的兴趣。培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。
2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。
3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。
4、针对中考改革的新动向,把握中考改革的方向,培养学生适应中考及答案的各种技巧。
5、重视基础知识和基本技能,注意启发学生的智力,培养学生的能力。
6、培养学生的科技意识、资源意识、环保意识等现代意识,对学生进行安全教育和爱国主义教育。
五、方法措施
1、重视基本概念和理论的学习。
2、备课、上课要抓重点,把握本质。在平日的备课、上课中要把握好本质的东西,
3、在平日讲课中学会对比。
4、讲究“巧练”
5、在平日要注意化学实验。
6、跟踪检查。
7、加强课堂教学方式方法管理,把课堂时间还给学生,把学习的主动权还给学生,使课堂教学真正成为教师指导下学生自主学习、自主探究和合作交流的场所。
化学老师个人工作计划3
一:教学指导思想
在深化教育改革、全面推进素质教育的今天,各学科都在实施新课改,目的是培养高素质的人才。新课改促使我们教育工作者的教育思想发生革命性转变,从应试教育向素质教育转轨,这是中国教育发展的必然趋势。初中物理作为培养学生科学素质的一门重要课程,其教学现状与素质教育的要求有一定的差距。相当一部分学生对物理知识的学习及分析问题和解决问题的能力也还存在一定的问题,这也是当前物理教学中开展素质教育的一个障碍。新课程标准下的物理教学,作为教师应树立一切为学生的发展的教育思想。在教学中要关注每一个学生,注重学生的全面发展,提倡学习方式的多样化。在教学中教师要充分调动学生学生的积极性、主动性和创造性,激励学生限度地参与到教学中去,全面提高学生的素质。
二:班级基本情况分析
本学期的几个班通过上学期期末考试看,每个班的学生成绩差距大,好成绩的学生少,学空生较多,上课时学生的积极性不高,不够灵活,有极个别学生上课不听课,课后不做作业,没有形成良好的生活和学习习惯。这就需要在以后的教学中进一步改进教学方法,优化课堂教学,激发学生学习兴趣,创新学生的思维,圆满完成教学任务。
三:教学内容分析
本学期教学时间共计二十二周,除去节假日,实际授课二十一周,教学时间紧张,教学任务繁重。本学期的教学内容从第十三章到第十八章共计六章,前两章为热学内容,后四为电学内容,这些内容比较抽象,特别是电路图分析对学生更是困难。
第十三章和第十四章内容有:分子热运动、内能、比热容、热机、热机的效率、能量守恒定律。这些内容是在学习了机械能的基础上,把能量的研究扩展到内能。教材首先介绍物质是由分子组成的,通过扩散现象引出热运动的概念,在分子动理论的基础上说明内能是所有分子热运动动能和势能的总和,通过实验说明热传递和做功都可以改变物体内能,并引出热量和比热容的概念。通过实验探究活动加深对比热容是物质的一种特性的理解,教材列出比热容表,让同学们知道水的比热容在实际生活中的应用,要求同学们能进行简单的热量计算。内能的利用教材中重点讲了热机的例子介绍热机的结构和工作原理。最后给出了能量守恒定律,这一节是对本章及以前所有的物理知识从能量观点进行的一次综合。
第十五章的教学内容是学习电学概念和规律的基础,生活中又经常用到,所以在讲解知识技能的同时,特别应该强调过程与方法的学习。教材尽可能多的联系是实际,提倡多动手,由学生经历与科学工作者进行科学探究相似的过程,体验科学探究的乐趣,领悟科学思想和精神。“电流和电路”的基本概念和它们在电路中的基本规律是本章的核心。
第十六章主要学习电压和电阻。“电压、电阻”是初中电学的重要内容,是学习电学基本规律的必备知识。本章是在学习“电流和电路”知识的基础上对电学知识学习的深入,是进一步落实课标标准,培养学生科学素质的必然要求。电压是电学三大基本概念之一,是学习欧姆定律的前提和基础,电压表的使用和变阻器的使用又是学生探究电学基本规律,进行后续电学知识学习的保障。
第十七章主要学习欧姆定律。欧姆定律是初中电学知识的基础和重点,处于电学的核心地位。欧姆定律是电流、电压和电阻之间关系的体现,也是学习下一章“电功率”的基础,同时也是学习高中物理中的闭合电路欧姆定律、电磁感应定律、交流电等内容的基础。本章通过探究电阻上电流跟电压的关系,明确电流、电压、电阻的关系,在探究结果的基础上得出欧姆定律。并利用欧姆定律对串、并联电阻的规律进行定性的分析。通过测量小灯泡的电阻的方法,探究测量导体的方法,这是欧姆定律在解决实际问题中很好的应用。通过这些探究活动,让学生领悟探究的全过程,特别是对实验的评估和对实验数据的分析,进一步学习利用控制变量法。
第十八章主要学习电功率。本章是在学习欧姆定律的基础上,把电学的研究扩展到电能和电功率,是对电学基本规律学习的深入,是电学规律的大综合,是初中电学知识的终极目标和核心。本章包括“电能”和“电功率”这两个重要的物理规律。同时介绍了电热的作用和有关安全用电方面的知识。从课程标准要求上看,这些内容都是初中电学的重要内容,同时电功率也是初中电学中最复杂的内容,是电学中的重点、难点。
四:教学措施
1:加强师生情感的交流,建立和谐平等的师生关系。“教”的目的是为了学生能够主动,积极地“学”。只有教师热爱学生,才会主动了解、关心学生。而学生又会从内心感激老师的帮助和指导,这样激发了学生奋发学习的精神,让学生主动地学,高兴地学,愉快的学。
2:运用多样化的教学方法,增加学生的学习兴趣。新课程物理教学方法多样化是时代的需要,在物理教学中可采用实验探究法,问题讨论法,调查事实法等。尤其实验教学应突出实验、观察与操作的趣味性,进而转化为学生的积极求知欲。
欧姆定律比例问题范文5
关键词:升压,降压,输出电压,输出电流,输出功率,损耗功率,用电功率,阻抗变换,输电效率。
现行高中物理课本中对高压输电原理的表述一般是:在电源输出功率一定时,升高输电电压,减小输电电流,输电线上的电能损耗可以得到有效减小。对这一说法,大多数人至少有两个疑惑:(1)输电电压增大时输电电流却减小,这种现象还符合欧姆定律吗?(2)升高输电电压,意味着损耗减少,损耗减少意味着节能,节能意味着送电功率减少,这不与“电源输出功率一定”矛盾了吗?可见,要正确理解高压输电的原理并不容易。对此,我们可以进行如下思考:
思考一:设想有一交流恒压电源,其输出电压为400伏,输电线电阻为100欧,负载为额定电压200伏额定功率40瓦的10支灯泡。则由欧姆定律可推知:此时灯泡正常工作,电源输出功率为800瓦,输出电流为2安,损耗功率为400瓦,用电功率与输出功率的比值,即输电效率,为二分之一。
思考二:若电源和负载不变,而输电线路加长为原来2倍,输电线电阻变为200欧。则由欧姆定律可推知:此时灯泡亮度不足,灯泡总功率减小为178瓦,电源输出功率减小为533瓦,输出电流减小为1.33安,损耗功率减小为355瓦,输电效率减小为三分之一。
由此可见,负载用电功率和电源输出功率,以及输电效率都会由于线路的加长而减小。远距离输电的过程,首先面临的是电能难以输出的问题,而不是减小线路损耗的问题。为了解决这一问题,科学家发明了“高压输电”的方法。
思考三:在电源和负载不变的前提下,输电线路加长为原来2倍时,若用升压变压器将电源输出电压升高至600伏后再送电,则灯泡又能正常工作,但电源输出功率会提升至1200瓦,输出电流增大为2安,损耗功率为800瓦,输电效率却仍为三分之一。
由此可见,用高压输电的方法,能够提高电源输出功率和负载用电功率,使负载在输电线路变长的情况下仍能正常工作。但同时由于输出电流增大,损耗功率也提高了,输电效率却没有变化。为了解决新的问题,科学家又发明了“高压输电,低压用电”的方法。
思考四:若电源输出电压升高至600伏后,在负载前加接匝数比为2比1的降压变压器,使负载与降压变压器整体的阻抗变为负载阻抗的4倍,即400欧(降压变压器原线圈电压为灯泡电压的2倍,电流为灯泡电流的二分之一)。则灯泡仍能正常工作,但电源输出功率减为600瓦, 输出电流减为1安,损耗功率减为200瓦,输电效率提升为三分之二。
思考五:若电源输出电压改升至900伏后,在负载前改加接匝数比为4比1的降压变压器,使负载与降压变压器整体的阻抗变为负载阻抗的16倍,即1600欧。则灯泡还能正常工作,但电源输出功率减为450瓦,输出电流减为0.5安,损耗功率减为50瓦,输电效率却提升为九分之八。
由此可见,降压变压器的降压作用,才是输出电流和损耗功率减小的原因,也是输电效率提升的原因。降压变压器既保证了负载电压的恒定,又实现了阻抗变换,提高了负载的等效阻抗在输电线电路总阻抗中所占的比例,提高了输电效率。升压升得多,降压就要降得多,而降得越多,阻抗变换越明显,输电效率就越高。关注输电效率比关注线路损耗更有意义。所以,理解输电原理,既要理解升压的作用,也要理解降压的作用。
思考六:若电源输出电压改升至1080伏后,在负载前改加接匝数比为5比1的降压变压器,使负载与降压变压器整体的阻抗变为负载阻抗的25倍,即2500欧;则灯泡还能正常工作,但电源输出功率减为432瓦,输出电流减为0.4安,输电效率却提升为二十七分之二十五。若电源输出电压改升至1650伏后,在负载前改加接匝数比为8比1的降压变压器,使负载与降压变压器整体的阻抗变为负载阻抗的64倍,即6400欧;则灯泡仍能正常工作,但电源输出功率减为412.5瓦,输出电流减为0.25安,输电效率却提升为三十三分之三十二。若电源输出电压改升至2040伏后,在负载前改加接匝数比为10比1的降压变压器,使负载与降压变压器整体的阻抗变为负载阻抗的100倍,即10000欧;则灯泡仍能正常工作,但电源输出功率减为408瓦,输出电流减为0.2安,输电效率却提升为五十一分之五十。若电源输出电压改升至4020伏后,在负载前改加接匝数比为20比1的降压变压器,使负载与降压变压器整体的阻抗变为负载阻抗的400倍,即40000欧;则灯泡仍能正常工作,但电源输出功率减为402瓦,输出电流减为0.1安,输电效率却提升为贰佰零一分之二百。
欧姆定律比例问题范文6
物理学科的研究与数学方法存在着十分紧密的联系,许多数学计算法都是解决物理问题的重要工具.在进行总结之前,应明确两点误区,首先,解题过程中仍然要保持物理方法和原则,初中物理要求在代入公式时包含单位,但是在数学上则没有“量”的要求,就导致了学生在解题时忽略单位,造成错误.其次,解题时要以物理概念与定义为基础,并不全部适用与数学思维,例如密度公式ρ= m/v,就不能理解为ρ与m成正比,与v成反比.
一、利用几何方法解决物理问题
例1 100米宽的河对岸边有一大树EF,现有刻度尺(足够长)一把,试问不用渡河过对岸,能否估测出对岸大树的高度?
分析 :河宽为MN,人AB站在河边看对岸的树EF在水中的成像,当人AB由河岸后退至不能看到整个树EF的像时记下位置B,再利用物理学中的平面镜成像原理和数学几何知识即可求出.
解 :如图1:河面MN相当于平面镜,做出EF在水中的成像E′F ′,再连接AE′,加一条辅助线FC,得到如图所示,可以很明显的看出:
FCE′与BCA相似,
则根据平面镜成像特点及数学中相似三角形的知识可以得出:
E′F/FC = AB/BC ,
只要用刻度尺测出人高AB、以及人到河岸距离BC,再代入河宽FC=100米,则求可求出E′F, ,最后测出水面距岸边高度MF,即可求出大树高EF= E′F-2MF.
小结 : 本题在物理现象中融入了数学算法.教师应指引学生在头脑中建立数学模式,教会学生利用数学思维解答物理习题.
二、利用比例关系解决物理问题
1.根据物理公式得出比例关系
例2 分别标有“6 V,3 W”和“4 V,4 W”字样的灯泡,当串联在3 V的电源上时,两灯的电压之比是,电功率之比是 ;当并联在3V的电源上时,两灯的电流之比是,电功率之比是 .
解 :先由灯泡所标示的额定电压、额定功率利用公式“R=U2/P” 可求得R1=12 Ω、R2=4 Ω,(1)串联时,电流相同,由欧姆定律I=U/R,及电功率公式P=I2R可知:电压、电功率与电阻成正比,故,电压之比和电功率之比都是12∶4即3∶1.
(2)并联时,电压相同,由欧姆定律I=U/R,及电功率公式P=U2/R可知:电流、功率与电阻成反比,即电流、率之比都是
4∶12即1∶3.
2.根据物理公式结合数学合分比定理得出比例关系
例3 将标有“4 V,4 W”的小灯泡用6 V的电源供电,要使小灯泡恰能正常发光,则必须给它串联一个阻值多大的电阻?
解 :如图2,设串联的电阻阻值为R2,则灯泡的阻值为R1,
因为小灯泡正常发光,所以U1=4 V,P1=4 W;所以R1=U21/P1=4 Ω.
因为串联电流一定,由欧姆定律I=U/R可知,电压与电阻成正比,即:
U1/U2=R1/R2,
结合数学的合分比定理得:U1/(U1+U2) =R1/(R1+R2),
显然,U1+U2=U总=6 V, 所以,R1+R2 =R1•(U1+U2)/U1=4 Ω×6 V/4 V =6 Ω.
所以R2=6 Ω-R1=6 Ω-4 Ω=2 Ω
例3 一个质量为9.6千克的铁铅合金球,其中铁和铅的体积各占一半,问:合金中铁和铅的质量各为多少?
解 :根据公式m=ρv,结合已知条件“铅和铁在合金中的体积各占一半”,可以得出m铁/ρ铁=m铅/ρ铅,进而根据数学合比定理可以得出
(m铁+m铅)/m铅=(ρ铁+ρ铅)/ρ铅=(7.8+11.4)/11.4=19.2/11.4
,并且已知m铁+m铅=9.6千克,
所以m铅=9.6×11.4千克/19.2千克=5.7千克,
9.6千克-5.7千克=3.9千克.
因此,合金中铁的质量为3.9千克,铅的质量为5.7千克.
小结 :利用比例关系是初中物理中最常用的数学方法.一般是根据物理公式得出比例关系,再利用比例的性质来进行未知量的计算和求解.
三、利用数学方程解决物理问题
例5 在如图3所示的电路中,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为6 V时,电流表示数为0.5 A;当电压表的示数为7.2 V时,电流表示数为0.3 A,则电源电压、电阻R0为多少?
解 :根据公式U=IR可以列出方程组:
U=6 V+0.5 A×R0
U=7.2 V+0.3 A×R0
解方程组可得U=9 V,R0=6 Ω.
小结 :初中物理中的很多知识考察的都是不同物理量之间的函数关系,如例5中的U恒定不变,题目中给出的两项条件能够分别根据物理公式U=IR列出方程组,进而求解得出答案.
四、利用三角函数解决物理问题
例6 如图所示,木杆EC长度为4m,其下端固定在地面CB之上,木杆顶端有一根水平的绳子向左拉伸,拉力恒定为T,木杆右边用一根长度为4m的铁丝AB固定在地面上,为了使铁丝的拉力F最小,其上端的A点应固定在离地面多高的位置?