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文檔簡介
歐姆定律是初中階段電學(xué)的核心內(nèi)容,既是前面所學(xué)電學(xué)知識的綜合,又是學(xué)習(xí)后面的電功率的基礎(chǔ)。歷年中考試題涉及這一部分知識的比例都是很大的,可以說是中考中的重中之重!但在應(yīng)用歐姆定律解決問題的時候,學(xué)生們?nèi)菀追敢恍╁e誤,現(xiàn)舉例說明如下。一、不能正確理解公式的意義例1關(guān)于歐姆定律的公式 的變形公式,下面說法中正確的是()A導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比,和通過它的電流成反比B導(dǎo)體中通過的電流越大,則電阻越小C加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則電阻越大D導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流之比錯解:A或B或C解析:本題考查一個電阻的大小是否隨電壓和電流大小而變化。公式可用來測量和計算電阻大小,眾所周知導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),并不是由加在它兩端的電壓和通過它的電流大小決定的。一個電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍,通過它的電流也增大原來的幾倍,而比值是一個定值。當一個電阻兩端的電壓為零時,這個電阻也不為零。因此,不能說“電阻和電壓成正比,和電流成反比”。正確答案:D。二、錯誤理解電阻的含義例2一根電阻線兩端的電壓為8V時,電阻為20;當它兩端的電壓為3V時,則這電阻線的電阻為( )A75 B20 C275 D 錯解:因為所以根據(jù)歐姆定律有。又因為,所以,故選答案A。解析:造成錯解的原因是沒有正確理解電阻的含義。在電壓為8V時,電流為04A;當它兩端的電壓為3V時,其電流將比04A小,用進行計算,其結(jié)果自然是錯誤的。其實,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度,跟導(dǎo)體中的電流和兩端的電壓無關(guān)。所以在3V的電壓下,這根電阻線的電阻等于8V時的電阻,即等于20。正確答案:B。三、沒有注意歐姆定律的同一性、同時性例3 一段導(dǎo)體兩端的電壓為3V時,通過它的電流是05A,當導(dǎo)體兩端的電壓為6V時,通過它的電流是多少安?錯解:由得得,。解析:對歐姆定律的應(yīng)用時,往往容易忽略其“同一性”和“同時性”,解法“張冠李戴”,沒有注意到電壓和電流的對應(yīng)關(guān)系。因此在利用歐姆定律解題時,要把每一組電壓、電流和電阻的對應(yīng)關(guān)系要搞清,只有這樣才能正確地解答出此題。正確答案:由,。例4(2010年吉林?。┤鐖D所示,在探究電流與電阻關(guān)系的實驗中,先把5的電阻接入M、N之間,滑片P滑到某一位置,此時電流表的示數(shù)為06A;再分別把10和15的電阻換接在M、N之間,接下來請你完成實驗。分別換接10和15的電阻后,滑片P的調(diào)節(jié)方向要讀取對應(yīng)的電流表的示數(shù),必須滿足的條件實驗結(jié)論錯解:在平時的實驗中,也有不少的學(xué)生就是這樣操作的:在M、N間換上了別的電阻后,滑片P不調(diào)節(jié),直接讀取電流表讀數(shù)。這樣做肯定得不到需要的實驗結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成反比。解析:本題做錯的學(xué)生也沒有注意歐姆定律的“同一性”和“同時性”!換上不同阻值的電阻接入電路,我們要研究電流跟電阻的關(guān)系時,應(yīng)當采用“控制變量法”,通過移動變阻器的滑片來調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓,使之保持不變,然后才可以研究電流與電阻之間的關(guān)系。上述實驗中,后來換上了更大阻值的電阻,若不動滑片P的話,根據(jù)串聯(lián)分壓的特點,定值電阻分得的電壓將比原來的大,所以只有將滑片向右移動使滑動變阻器接入電路的電阻增大,才能使定值電阻兩端的電壓降低,并且要保持電壓表讀數(shù)和原來的相等!正確答案:調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P向右移動;保持電壓表的讀數(shù)不變;電壓一定時,電流與電阻成反比。四、亂套公式導(dǎo)致出錯例5有兩個定值電阻,甲標有“10 1A”字樣,乙標有“15 06A”字樣,把它們串聯(lián)起來,兩端允許的最高電壓是( )A19V B25V C15V D無法確定錯解:A或B解析:兩電阻串聯(lián),則電路中電流處處相等,應(yīng)有I甲I乙,若使電流為1A,則會把乙電阻燒壞,故電路中所允許的最大電流是I乙06A,因此,UI乙(R甲R乙)15V。此題容易出如下兩種錯解:錯解一:由UIR可得,因為串聯(lián),所以,錯解二:由題意可知,電路中的最大電流為,所以錯解一是因為沒有理解題意,盲目亂套公式所致;錯解二是因為考慮問題不全面,只想到了求數(shù)值最大值,而沒有考慮到實際情況允許不允許。在解答此類問題時,不能只是代入公式求解,而需要依據(jù)具體要求全面分析,得出正確答案。正確答案:C五、不能真正理解伏安法測電阻的原理例6(2010年徐州市)閱讀短文,回答文后問題。樹木在低溫時細胞受傷,會造成枝條電阻發(fā)生變化。用電阻測量法可以鑒別樹木的耐寒能力。實驗時,取某待測樹種當年生長的粗細、長短相同的一些枝條分別放入不同的冷凍箱內(nèi),在不同的溫度下冷凍,24h后取出。等恢復(fù)至室溫時,測量這些枝條上相同距離的兩點間電阻,該樹種的部分測量數(shù)據(jù)如下表所示。冷凍溫度/-40-30-20-100枝條電阻/211272390451(1)如圖a所示為測量枝條電阻的電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。(2)在測量冷凍溫度為-20的枝條電阻時,電壓表讀數(shù)為86V,電流表示數(shù)如圖b所示,請算出電阻填入表格中。(3)在圖c中畫出枝條電阻和冷凍溫度關(guān)系的圖像。(4)由圖像可知,該樹種枝條電阻大小與冷凍溫度的關(guān)系為 。錯解:學(xué)生出錯的地方大致有這樣一些:接線出錯,不知道將滑動變阻器最大阻值接入電路;電流表讀數(shù)錯誤,從而導(dǎo)致計算電阻出錯;換了新的情境,新的信息后(比如本題其實就是用“枝條”取代了我們?nèi)粘嶒炛械碾娮瓒眩┲蟛荒芾斫忸}目意圖,導(dǎo)致不會作圖。解析:本題一系列錯解的原因是學(xué)生對歐姆定律不能透徹的理解,尤其是使用到“兩表(電流表、電壓表)一器(滑動變阻器)”不能熟練掌握其使用方法,伏安法測電阻的原理仍搞不清楚。正確答案:(1)如圖a所示(2)331(33,3308);(3)如圖c所示(4)冷凍溫度越高,枝條電阻越大(冷凍溫度越低,枝條電阻越?。恢l電阻與冷凍溫度成線性關(guān)系)六、電路連接關(guān)系不清例7如圖所示的電路,電源由3節(jié)蓄電池組成其中R120,R210,通過R1的電流為02A,求電流表A1和A2的示數(shù)各多大?錯解:電源由3節(jié)蓄電池組成,電壓U6V,根據(jù)歐姆定律,電流表A1的示數(shù)。根據(jù)并聯(lián)電流關(guān)系A(chǔ)2示數(shù)。解析:(1)這是典型的“陷阱題”,“陷阱”式題目是在一般題上加以變化,利用思維定勢,而使你上當受騙,形成不正確的判斷,或產(chǎn)生錯誤理解,從而導(dǎo)致錯解的一類題目。例如:滑動變阻器上標有“50 2A”,則通過電阻電流是2A嗎?不一定。電流的大小,由加在電阻兩端電壓所決定,2A是允許通過該電阻的最大電流值。本題中給出的:“三節(jié)蓄電池串聯(lián)”不能作為已知條件,因為兩個并聯(lián)電阻的電壓不等于6V,變阻器分得部分電壓。(2)應(yīng)用歐姆定律求解,首先要確定研究對象,所涉及的物理量滿足同一狀態(tài)、同一導(dǎo)體,一般情況下導(dǎo)體的電阻是不變的,除非有特殊要求。(3)要充分利用“比例法”在解串、并聯(lián)電路問題時,因為“串聯(lián)電路各導(dǎo)體的電壓與其電阻成正比,并聯(lián)電路各支路的電流與其電阻成反比”。所以一定要注意區(qū)別它們比例應(yīng)用的不同,主要是多個電阻時要小心。如:三個電阻比為R1:R2:R32:3:4,當它們串聯(lián)時,它們的兩端的電壓之比為U1:U2:U32:3:4;當它們并聯(lián)時,它們的電流之比I1:I2:I34:3:2,應(yīng)是I1:I2:I36:4:3。正確答案:由圖可知并聯(lián),兩端電壓相等且不等于電源電壓。(并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等)因為,根據(jù)歐姆定律,電流表A1的示數(shù)(即R2的電流)為:根據(jù)并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和,得出電流表A2的示數(shù)(即總電流):,則電流表A1的示數(shù)為04A,電流表A2的示數(shù)為06A。綜上可知,本節(jié)最容易出錯的知識點是關(guān)于電流、電壓、電阻之間關(guān)系的判斷以及歐姆定律公式的正確理解和靈活運用的問題。請同學(xué)們正確理解歐姆定律中所蘊含的“同一性”與“同時性”。歐姆定律中的電流、電壓、電阻這三個物理量是同一導(dǎo)體(或同一部分電路)在同一時刻的三個物理量,使用歐姆定律時,電流、電壓、電阻這三個物理量要一一對應(yīng),千萬不要“張冠李戴”。特別提醒:電流跟電壓、電阻關(guān)系的正確表述(1)“在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比?!闭n本中的表述說明了在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流由電壓來決定其大小。如果要是說成電阻一定時,電壓跟電流成正比就錯了。因為電壓是由電源自身決定的,跟電流的大小無關(guān)。用數(shù)學(xué)語言講,就是電阻一定時,電流是電壓的函數(shù)。(2)“在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體中的電阻成反比?!闭n本中的表述,說明了在電壓一定時,導(dǎo)體中的電流由電阻決定其大小。如果要是說成電壓一定時,電阻跟電流成反比就錯了。因為電阻的大小是由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積決定的,跟電流的大小無關(guān)。小試牛刀1(2010年重慶市)如圖所示,當開關(guān)S閉合時,電壓表的讀數(shù)為3V,電流表的讀數(shù)為01A,那么燈絲電阻R ,當開關(guān)斷開后,電路中的電流為0A時,R 。2(2010年南通市)實驗室中要測量一個阻值約為數(shù)百歐的電阻。提供的器材有:電源(電壓約5V)、學(xué)生用電壓表(06V)、電阻箱R(09999 5A)、開關(guān)S1和S2、導(dǎo)線若干?,F(xiàn)要測量待測電阻Rx的阻值,設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路圖。(1)小虎進行的實驗過程如下:根據(jù)實驗電路圖,連接成如圖乙所示的實物電路,但存在連接錯誤,只需改動一根導(dǎo)線,即可使電路連接正確,請在接錯的導(dǎo)線上打“,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。電路連接正確后,閉合S1,將S2撥到觸點1時,電壓表的讀數(shù)為U1,則電源電壓為 。閉合S1,將S2撥到觸點2,當電阻箱的阻值調(diào)為R0時,電壓表的示數(shù)為U2,則待測電阻的阻值Rx= 。(2)如果實驗器材中沒有提供電壓表,現(xiàn)再提供一只電流表(006A),利用上述器材,你認為 (選填“能”或“不能”)較準確測出該待測電阻的阻值,原因是 。3(2010年雞西市)在探究了電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系后,同學(xué)們又提出了電流與電阻有什么關(guān)系這一問題請你和他們一起解決下列問題:(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實驗電路連接完整。(2)在導(dǎo)線連接完成后,閉合開關(guān)前還應(yīng) 。(3)閉合開關(guān)后,移動滑片時發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),電壓表有明顯的示數(shù),則發(fā)生故障的原因可能是 。(4)排除故障后,同學(xué)們繼續(xù)進行實驗一位同學(xué)在讀取完電流表示數(shù)后,直接拆下阻值為5的電阻改換成阻值為10的電阻他認為這樣操作簡捷高效那么,電壓表示數(shù)會怎樣變化: 。請你指出他在操作中的錯誤:_。電壓U=2V次 數(shù)123電阻R/51020電流I/A040201(5)分析表中實
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