前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇歐姆定律步驟范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
1.地位和作用
《歐姆定律及其應用》這一節在學生學習了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關系之后才編排的。通過這一節的學習,要求學生初步掌握和運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法,了解運用“控制變量法”研究物理問題的實驗方法,為進一步學習電學內容打下一定的基礎。
2.教學目標
(1)知識目標
理解掌握歐姆定律及其表達式,能用歐姆定律進行簡單計算;根據歐姆定律得出串并聯電路中電阻的關系;通過計算,學會解答電學計算題的一般方法,培養學生的邏輯思維能力。
(2)技能目標
學習用“控制變量法”研究問題的方法,培養學生運用歐姆定律解決問題的能力。
(3)情感目標
通過介紹歐姆的生平,培養學生嚴謹細致的科學態度和探索精神,學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運用,幫助學生樹立物理知識普遍聯系的觀點以及科學知識在實際中的價值意識。
3.重點和難點
重點:理解歐姆定律的內容及其表達式和變換式的意義,并且能運用歐姆定律進行簡單的電學計算。
難點:運用歐姆定律探究串、并聯電路中電阻的關系。
二、說學生
1.學生學情分析
在學習這節之前學生已經了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用,具備了學習歐姆定律基礎知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯系的認識是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認識,需要具體的形象來支持。所以在本節學習中應結合實驗法和定量、定性分析法。
2.知識基礎
要想學好本節,需要學生應具備的知識有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關系。
三、說教法
結合學生情況和本節特點本人采取以下幾個教法:采用歸納總結法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學過程
1.課題導入(采用復習設置疑問的方式,時間3分鐘)
復習:電流是如何形成的?導體的電阻對電流有什么作用?
設疑思考:電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關系呢?通過簡單的回顧、分析,使學生很快回憶起這三個量的有關概念,通過猜想使學生對這三個量的關系研究產生了興趣,達到引入新課的目的。
2.展開探究活動,自主總結結論(時間37分鐘)
根據上節探究數據的基礎,讓學生自主總結出兩個結論:導體的電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
為了進一步得出歐姆定律的內容,可采用以下幾點做法:各小組在教師指導下,對實驗數據進行數學處理,理解數學上“成正比關系”“成反比關系”的意思,從而引入歐姆定律的內容;讓學生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結論所包含的意思表示出來,從而引入歐姆定律的表達式。
3.說明事項
在歐姆定律中有兩處用到“這段導體”,其意思是電流、電壓、電阻應就同一導體而言,即同一性和同時性。
向學生介紹歐姆的生平,以達成教學目標中的情感目標。學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神,激發學生的學習積極性。
歐姆定律應用之一:通過課本第26頁例題和第29頁習題2和習題3,讓學生自己先試做,然后教師再加以點評和補充,使學生理解掌握歐姆定律表達式及變形式的應用,達成教學目標的知識目標,充分體現了課堂上學生的自主地位。
應用歐姆定律解題時應注意以下幾點問題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對同一段導體而言,不許張冠李戴。
(2)統一性
即公式中的U、I、R的單位要求統一(都用國際主單位)。
(3)同時性
即公式中的U、I,必須是同一時刻的數值。
(4)規范性
解題時一定要注意解題的規范性(即按照已知、求、解、答四個步驟解題)。
歐姆定律應用之二:探究串并聯電路中電阻的關系。
(1)實驗分析
在演示實驗之前,要鼓勵學生進行各種大膽的猜想,當學生的猜想與實驗結果相同時,他會在實驗中體驗到快樂與興奮,有利于激發學生的學習興趣。
①演示實驗
將兩個電阻串聯起來,讓學生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說出原因(電路中的電流變小了,說明總電阻變大了)。
得出結論:串聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。
②演示實驗
將兩個電阻并聯起來,同樣讓學生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說出原因(路中的電流變大了,說明總電阻變小了)。
得出結論:并聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問題)為什么串聯后總電阻會變大?并聯后總電阻會變小?
得出結論:電阻串聯相當于導體的長度變長了,所以串聯電阻的個數越多總電阻就越大;電阻并聯相當于導體的橫截面積變粗了,所以并聯電阻的個數越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學過的串并聯電路中電流和電壓的特點推導串并聯電路中總電阻的關系得出結論:(1)電阻串聯后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯后的總電阻=+…+。
4.小結(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內容及其表達式
(2)運用歐姆定律解決有關電學的計算題以及探究串、并聯電路中電阻的關系
5.布置作業(1分鐘)
本節作業的布置主要是針對歐姆定律表達式及其變形公式的運用,并結合前面學習過的串并聯電路中電流、電壓的特點的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業:《課堂點睛》17頁至18頁的習題。
五、說板書設計
歐姆定律的內容: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。
歐姆定律的表達式:I
電阻的串聯:R串=R1+R2+…+Rn
1.歐姆定律的理解問題
歐姆定律是電力計算的基礎,在初中階段我們只是簡單地對歐姆定律做一些介紹,但是許多同學還是對于基本概念問題感到疑惑,如果學生在歐姆定律的基本概念上犯了錯誤的話,將會對于今后的學習生活帶來更大的錯誤.歐姆定律的內容是,在同一段電路中,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與電阻成反比.隨著社會快速的發展,歐姆定律逐漸被人們看重,世人也逐漸明白歐姆定律的重要性.在初中物理中,老師主要建立學生對于歐姆定律的根本認知,讓學生了解定律中的內涵,在變換知識重點時也可以迎刃而解.歐姆定律只適用于最簡單的純電阻電路,但是這在初中范圍內已經十分實用了,不考慮在工作時的損耗,電能直接轉化為內能.在解決歐姆定律的問題時要使用標準的國際單位制,單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω).例如在題目中對于歐姆定律的公式進行進一步的理解,在電流流過時改變長短、改變橫截面積、改變導線的材質等方法,這些因素是否會改變導線的電流變成了學生和老師進行探討的課題.根據公式,改變橫截面積與改變導線的材質會使電流的大小改變.電阻的概念問題是學生學習的重點與難點,很多同學不知道電阻其實是導體本身的屬性,取決于導體本身的材質與屬性,電阻值只是為了計算時方便使用的一種計量單位與外加的電壓與電流并沒有什么關聯,所以要改正學生所想的電阻隨著電壓改變的錯誤觀點,要及時在學生的腦中建立正確的物理概念.
2.基本概念的應用問題
歐姆定律中的基礎元件其實很簡單就是導線中的電阻,歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關系,要理解他們之間的關系,讓學生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化,對于多個變量的問題要盡量將變量統一成為一個,這樣方便學生對于事物的處理能力,在初中學習生活中要使學生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問題,當學生掌握這些知識時,可以進一步地學習電學知識和簡單的電力計算,這也是初中物理的重點知識.在基本元件使用時,學生要注意電阻在電路中是串聯還是并聯,在使用情況不同的場景下,電阻所起到的作用是一樣的,但是電流與電壓的關系卻恰恰相反.在并聯的情況下,每條支路的電流總和為從電源出來的電流,這條定律在現在大學的知識中依舊使用,只是變得更加高級———在一個節點流入和流出的電流之和為零;并聯電路的電壓都是相同的.在串聯的情況下,回路中的電阻的電流都是相同的,電壓根據電阻進行分壓.在使用基礎式子時,學生要理清串聯與并聯之間的關系,通過變量之間的關系才可以記住繁瑣的知識點.在題目中我們經常看到通過改變支路的個數或者電阻的個數來討論電流與電壓的大小,經過這樣的問題,我們要時刻保持警惕,清楚準確地了解并聯與串聯的關系導致電流電壓的不同.
3.基本元件的使用問題
在初中物理知識中,主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器,這些元件是最基本的,不僅僅要在題目中能分辨出它們,還要在現實生活中可以自在地使用這些元器件.這些內容是學生無法立即掌握的知識,要經過長時間的演示才可以讓學生明白這些儀器的使用與操作.這項工作要直接將學習的內容建立在學生的頭腦中,不要讓學生對于這項實驗有誤解,不帶有一絲疑問地學習下去,認真地做好演示.在研究方法上我們將選擇在上述中說過的控制變量法,對于所擁有的三個變量進行限制:如固定電阻不改變,研究電流與電壓的關系;固定電壓不變,研究電流與電阻的關系,在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實驗關系.要直接在電源的正極開始,按照正極入、負極出的原則進行接線,要將線路連接起來形成一個閉合回路,電壓表要并聯在電阻上,這樣不會使線路斷路,不要忘掉電源和滑動變阻器在線路中的重要作用,可以根據真實的題目來進行連線.這時候電流表所顯示出來的數為所接線路上的電流值,電壓表所顯現出來的數字為所并線路上的電壓數值.
4.歐姆定律的變量問題
在初中物理的歐姆定律的講解中,變化量的問題往往是難住學生與老師的一類的題型,難住學生使學生無法在知識中找到有效解決這類問題的方法,難住教師是因為教師因為這類題目過于繁瑣,無法將這類知識有效地、系統地將學生教會,所以找出有效的方法教給學生是解決變量問題得分少的方法.本著從易到難的原則,先從一個電阻的問題講起,再擴展到兩個電阻、三個電阻的情況,在此基礎上逐漸拓寬學生的思路,逐漸掌握所學知識,讓學生找到學習的目標以及方法.當定值電阻接在電源兩端后,電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少呢?很簡單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R,通過這個公式可以得到電阻的值.當難度增加時,由一個電阻變為兩個電阻,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,在這樣的問題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉化為定值電阻上電壓與電流之間的關系就可以了,將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,明顯地簡化了許多變量問題的計算.當變量變為三個電阻時,難度進一步的增大,大部分學生認為這是一項不可能完成的任務,大部分學生放棄了這類題,在遇到這類問題時我們要將三個電阻盡量化為兩個電阻的問題,在這個問題上學生可以恢復自信心,跨過思維障礙.通過電壓表與電流表的位置,將電阻進行合并,這樣不管有多少電阻都可以化簡為兩個電阻,這樣學生會感覺題目簡單多了.
5.實驗中遇到的問題
在做實驗的時候,我們在碰到復雜的電路時,很難將線路在實驗臺上理清或是自己設計實驗電路是沒有思路,不了解線路是怎樣的,無法在原有的知識上將思維進行發散,讓自己的思維投入到更深層次的知識學習中,在每做一步實驗步驟時要仔細想一想,這一步會對實驗線路有怎樣的影響,不要只是照葫蘆畫瓢,只知其然不知其所以然.學生在實驗時會遇到許多他們無法預測的問題,在遇到問題時不要驚慌,仔細分析,當解決一類問題時,學生的激情就會提升上來,會使學生解決問題的能力提升,所以改變這一問題的根本方法就是提升學生的自信心以及對待問題的好奇心和決心.對待問題要舉一反三,進行邏輯思維,對于電路要進行不斷的猜想,這樣得到的結論才是有意義的,學生通過猜想與假設的階段,即使不成功也會提供給自己不少的經驗,在實驗中找經驗才可以提升自己的能力.學生之間也要有溝通和交流,讓彼此的思想互相交流一下,有助于電路的優化,群策群力幫助學生得到更好的學習效果.
【關鍵詞】伏安法測電阻 常規方法 變形方法
Several ways for measuring the resistance through the voltammetry
He Hongkai
【Abstract】Measuring resistance through the voltammetry is one of important experiments in junior physics experiment. Because the equipment is used differently, we can adopt several different ways to measure. In this paper, the writer has introduced the routine way as well as several kinds of transformative way of this experiment, which has enriched teaching and also aroused students’ learning interest and exploring appetite.
【Keywords】Measuring resistance through the voltammetry Routine way Transformative way
伏安法測電阻是初中物理實驗的重要實驗之一,該實驗綜合檢查了學生對電流表、電壓表、滑動變阻器等的正確使用。實驗的原理是利用歐姆定律 ,將公式變形得 ,只要測出導體兩端的電壓及通過導體的電流,就能算出待測電阻的阻值。該實驗由于使用的器材不同,可用幾種不同的方法來測量。
1.常規方法。
實驗器材:待測電阻1只、電壓表1只、電流表1只、開關1只、電源1個、滑動變阻器1只、導線若干根。
實驗電路圖:
實驗步驟:
①根據電路圖,連接實物(注意電流表、電壓表、滑動變阻器連入的方法要正確)。
②閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,從電流表、電壓表分別讀出一組電流、電壓值,計算出電阻值。
③改變滑動變阻器滑片的位置,再測出兩組電流、電壓值,分別算出相應的電阻值。
④計算出三次電阻值的平均值,即待測電阻的阻值。
2.變形方法。
2.1 變形一。
實驗器材:待測電阻1只、電壓表1只、阻值已知的電阻1只、開關1只、電源1個、滑動變阻器1只、導線若干根。
實驗電路圖(電壓表在測量具體物理量時再連入):
實驗原理:歐姆定律、串聯電路電流、電壓關系。
方法一、用電壓表分別測出R0、Rx兩端的電壓U0、Ux,待測電阻的阻值Rx:
方法二、用電壓表測出R0兩端的電壓U0,及R0、Rx兩端的總電壓U,待測電阻的阻值Rx:
方法三、用電壓表分別測出R0、Rx兩端的總電壓U,Rx兩端的電壓Ux,待測電阻的阻值Rx:
2.2 變形二。
實驗器材:待測電阻1只、電流表1只、阻值已知的電阻1只、開關1只、電源1個、滑動變阻器1只、導線若干根。
實驗電路圖(電流表在測量具體物理量時再連入):
實驗原理:歐姆定律、并聯電路電流、電壓關系。
方法一、用電流表分別測出R0、Rx的電流I0、Ix,待測電阻的阻值Rx:
方法二、用電流表測出R0支路電流I0,干路電流I,待測電阻的阻值Rx:
方法三、用電流表測出Rx支路電流I x,干路電流I,待測電阻的阻值Rx:
2.3 變形三。
實驗器材:電流表1只、阻值已知的電阻1只、開關2只、電源1個、導線若干根。
實驗電路圖:
實驗原理:歐姆定律、并聯電路電流、電壓關系。
測量數據:
①閉合S1,斷開S2,讀出電流表的讀數I1。
②同時閉合S1、S2,讀出電流表的讀數I,則Rx支路電流Ix:Ix=I-I1
結論:
2.4 變形四。
實驗器材:電壓表1只、阻值已知的電阻1只、開關3只、電源1個、導線若干根。
實驗電路圖:
實驗原理:歐姆定律、串聯電路電流、電壓關系。
測量的數據:
①閉合S、S2,斷開S1,讀出電壓值U。
②閉合S、S1,斷開S2,讀出電壓值U1,則Rx兩端的電壓Ux:Ux=U-U1。
結論:
《普通高中·物理課程標準(實驗)》對科學探究提出了7個要素,即提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作,并對這個7個要素提出了相應的基本要求。物理探究教學可以借鑒這7個要求建立教學組織結構。一般而言,探究教學要經歷四個基本步驟:① 根據已有的知識和經驗提出科學問題;② 提出假設或猜想;③ 收集證據;④ 論證并得出科學結論。運用信息技術,針對這四個基本步驟的教學設計如圖1所示。
二、基于信息技術的物理探究教學案例
閉合電路歐姆定律的傳統教學是:利用電池借助兩個電壓表,分別測量內外電路電壓,然后相加看其總和是否不變。學生可能會想:為什么會想到測量內、外電路電壓并求其和?此外,這個實驗由于電極勢壘造成實驗誤差不好解釋。為此,可以借助信息技術設計探究教學方式。
用視頻展臺投影圖2的實物線路圖,并記錄電壓表示數,2.9V。然后將電路改為按圖3連接。事先調節滑動變阻器到適當電阻值,然后再閉合開關S,測量電源兩端的電壓,電壓表示數為1.8V。此到學生產生了疑惑:兩次測量“電源”兩端為何不等?
教師引導學生猜想可能的原因,多數學生認為是由于實驗誤差引起的。教學過程中先不要判斷學生猜想的正誤,先讓學生觀察圖4電路中電表示數變化情況,結果發現電壓表示數變化,電流示數變小,反之,電壓表示數變小,電流示數變小,學生無法用用歐姆定律I = U/R來解釋,產生認知矛盾。這顯然不是實驗誤差引起的?問題出在何處?
對此現象,教學過程中不要硬性要求學生進行猜想與假設,要另設教學環境,因為對這個現象的假設是比較困難的(除非學生已經知道電池有內電阻)。
教學過程中指出:平常我們做實驗需要測量數據,然后對數據進行分析處理,并得出相應的結論。那么針對圖4所示的實驗我們可以做些什么呢?
測量幾組I、U數據后,可分析產生上述現象的原因。
接著測量圖4電路,得到如上表所示的幾組數據。將表中數據利用Excel處理作出圖像,如圖5所示。(本文寫作時已經將Excel圖改畫為bmp圖)
引導探究:I-U圖線是一條傾斜直線說明了什么? (學生:說明電壓表示數隨電流表示數增大而均勻減小)
問題:該圖像與我們學過的哪些圖像相似。
學生:勻減速直線運動的速度圖像,v = v0 + at(a < 0)。
問題:圖5的圖線能否用同樣的方式表示。
學生:可以寫成U = U0- kI形式,其中k為常數,本實驗中U = 3.0- 4.0I(注:單位為SI制)。
問題:通過電腦動畫將圖5的圖線向兩邊延長(圖5中虛線部),提出交點(0,3.0 )、(0.75,0),分別表示什么意義?
學生:3.0V表示電路斷開時電壓表讀數(學生還未思考圖2示數為2.9V,教學中可以暫時不點破),0.75A表示電源被短路時的電流。
問題:電源被短路,還有電流?不是無窮大嗎?
學生猜想:電源內部可能有電阻。
教師:為什么?
學生分析:由U = U0- kI可知在U = 0時,電流為I0,則k = U0/I0,則k單位應是V/A,即歐姆,故猜測電源內部有電阻,本實驗中電源內電阻為4.0Ω。
學生在處理實驗數據過程中,通過聯想與類比,認識到電源存在內阻,實現了認識的飛躍。
教學設計:既然同學們認為k是電源內電阻,不妨用r 表示電源內電阻,上述表達式可寫成U = U0- Ir,由此再來思考該式具體物理意義。
一、 基本判斷
1. 用判斷的形式考查電表的使用方法
例1 (2011浙江紹興)如圖1所示的四個電路中,電流表能測量通過燈L1電流的是()
分析對于此題我們應首先抓住“電流表能測量通過燈L1電流”這一條件,明確電流表必須串聯到燈L1的支路中,然后根據這一要求逐個進行判斷.A圖中將開關閉合后電路發生短路,電流表直接接在電源兩端而是錯誤的電路;B圖中電流表串聯在干路中測的是干路中的電流;C圖中電流表與L2串聯測的是通過L2的電流;D圖電流表與L1串聯測的是通過L1的電流.答案:D
2. 用填“”的形式考查電表的使用方法
例2(2011四川成都)如圖2所示,甲、乙是電流表或電壓表.當開關S閉合后,要使電阻R1、R2并聯,甲表是,乙表是.
分析本題主要考查電路的連接與電表的使用,要求達到了理解層次.首先應把握住題中的關鍵“使電阻R1、R2并聯”,根據要求可得乙表應相當于導線,甲表應相當于斷路.再根據電流表相當于導線,電壓表在相當于斷路.這樣可作出正確判斷.此類題亦可先填入電表,觀察電路連接是否符合要求,不符合要求再更換另一種電表,直至符合為止.
答案電壓表電流表
二、 示數變化
電表示數變化題是以電路為載體,融合串、并聯電路規律以及歐姆定律等知識于其中的動態題.主要分為下面兩類:
1.由于滑動變阻器滑片的移動引起電表示數變化
例3(2011江蘇淮安)如圖3所示,電源保持6V的電壓不變,開關S閉合后,電流表的示數是0.4A,電壓表的示數為2V,則電阻R1的阻值是Ω;將滑動變阻器R2的滑片由a向b移動的過程中,電流表的示數將,電壓表的示數 將(兩空選填“變大”、“變小”或“不變”).
串聯,電壓表測量滑動變阻器R2兩端電壓.滑片由a向b移動,滑動變阻器R2接入電路的阻值變大,電路總電阻變大,電源電壓不變,根據歐姆定律判斷電路中的電流變小,電阻R1的阻值不變,R1兩端電壓變小,再根據串聯電路電壓特點判斷R2兩端電壓變大.
答案10變小變大
2.開關的狀態改變引起電表示數變化
例4(2011哈爾濱)如圖4所示,電源電壓不變。閉合S1后,再閉合S2,電流表的示數,電壓表的示數.(選填“變大”、“變小”或“不變”)
分析只閉合S1時,電阻R1和R2串聯,電流表所測的是通過R1和R2的電流,電壓表測R1兩端電壓.再閉合S2,R2被短路,電路中只有R1,電流表所測的是通過R1的電流,電路的總電阻變小,電路中的電流變大,所以電流表示數變大,電壓表測電源電壓,所以電壓表示數變大.
答案變大變大
三、 安全類問題
1. 電表安全
例5(2011湖北十堰)如圖5所示電路中,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,滑動變阻器上標有“50Ω1A”,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片滑到某一位置時,電流表的示數為0.3A,電壓表的示數為3V;當滑動變阻器的滑片滑到另一位置時,電流表的示數為0.5A,電壓表的示數為1V.求:
(1) 電阻R1的阻值和電源電壓.
(2) 為保證電路安全,電阻R2的調節范圍.
分析第一問求出電源電壓為6V,電阻R1的阻值為10Ω.第二問為保證電路安全即電路中被測量的數值不超過電表量程,分為兩方面:
(1) 為了保證電流表安全,電路中的最大
電流Imax=0.6 A,由Imax=可知滑動變阻器接入電路的最小電阻為Rmin=-R1=-10 Ω=0 Ω
(2) 為保證電壓表安全,滑動變阻器R2兩端的最大電壓Umax=3V,由串聯分壓可知U=U-Umax=6V-3V=3V,滑動變阻器允許接入的最大電阻為Rmax===10Ω,則滑動變阻器R2的可調節范圍是0~10Ω.
答案(1) U=6VR1=10Ω(2) 0~10Ω
2. 故障判斷
例6(2011福建福州)如圖6所示電路,當開關S閉合后,L1、L2均能發光,電流表、電壓表均有示數.過一會兒,燈都不發光,電流表、電壓表的示數均為零,可能發生的故障是()
A. L1燈絲斷了 B. L1短路
C. L2燈絲斷了 D. L2短路
分析首先判斷出該題為串聯電路,根據電流表示數為零、燈都不發光判斷電路斷路,再根據電壓表表示數為零判斷與電壓表并聯以外的部分斷路,即L1斷路.
答案A
四、 缺表測量
例7(2011江西)關于測量定值電阻阻值的實驗
方案一運用電壓表(無電流表),一個阻值為R0的固定電阻,測量定值電阻阻值.
器材:一只電壓表,一個阻值為R0的固定電阻、電源、開關和導線若干.
實驗步驟:
步驟一、請你在圖7虛線框中畫出實驗時所需的電路圖,并連接電路;
步驟二、將電壓表在Rx兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數Ux;
步驟三、將電壓表在R0兩端,閉合開關,讀出電壓表的示數U0;
步驟四、根據你設計的電路的特點和實驗所測得的物理量,寫出Rx的表達式(用符號表示).
方案二運用一只電壓表(無電流表)一個已知最大阻值的滑動變阻器,測量定值電阻阻值.
器材:一只電壓表、一個已知最大阻值的滑動變阻器,電源、開關和導線若干.
實驗要求:請你在圖8虛線框中畫出實驗所需的電路圖.
評估交流:
(1) 從實驗操作角度看,以上兩個方案中,方案更好.
(2) 好在
(只要求寫出一條).
分析有電壓表缺電流表一般連接成串聯電路,測出電源電壓、待測電阻兩端電壓、定值電阻兩端電壓中的任意兩個電壓值,利用電壓表示數和定值電阻計算出電路中的電流,利用歐姆定律就可以求出Rx.方案一中器材有電壓表和定值電阻,就可以直接測出Rx和R0兩端的電壓(如圖9),再根據已知阻值的定值電阻R0,利用歐姆定律求出通過Rx的電流,最后就可以求出Rx.方案二中器材有電壓表和已知最大阻值的滑動變阻器,可以通過調節滑動變阻器,使滑動變阻器接入電路的阻值為0和最大(如圖10),測出電源電壓和Rx兩端電壓,計算出通過Rx的電流,利用歐姆定律就可以求出Rx.
答案方案一:如圖9并聯并聯Rx=
方案二: (1) 二(2) 方案二中在測量電壓時無需換接電壓表,測量電壓更方便.
如果是有電流表缺少電壓表,一般連接成并聯電路,測出通過待測電阻的電流、定值電阻的電流、待測電阻和定值電阻的總電流中的任意兩個電流值,利用電流表示數和定值電阻計算出待測電阻兩端電壓,利用歐姆定律就可以求出Rx.
五、 綜合使用
這類問題一般結合測電阻、電功率問題從量程選用、使用規則、讀數方法等方面對電表使用進行綜合考查,既能考查對基本知識的掌握,又能檢驗基本動手與分析能力,是中考中最常見的題型.
例8(2011江蘇南京)在“測量小燈泡電功率”的實驗中,已知電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發光時的電阻約為8Ω,實驗器材如圖11甲所示.
(1) 在圖11甲中,請你用筆畫線代替導線將電路連接完整(導線不得交叉);
(2) 在連接電路時開關應,滑動變阻器的滑片應放在(選填“A”或“B”)端;
(3) 某次實驗中,電壓表讀數為l.8V.要測量小燈泡的額定功率,應將滑片向(選填“A”或“B”)端滑動,小燈泡正常發光時電流表的示數如圖11乙所示,則小燈泡的額定功率為 W.
分析選擇電表量程時,由燈泡的額定電壓為2.5V,判斷電壓表選小量程,小燈泡正常發光時的電阻約為8Ω,根據歐姆定律計算出小燈泡正常發光時的電流約為0.3A,判斷電流表也選擇小量程.連接電路時,電流表和電壓表應遵循電流從正接線柱進負接線柱出的原則,同時電流表應串聯在電路中,電壓表并聯在電路中.電流表讀數時根據接線柱判斷量程為0~0.6A,分度值為0.02A,讀出本題電流表示數為0.3A.