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初中物理电路动态分析范文

初中物理电路动态分析

初中物理电路动态分析范文第1篇

【关键词】物理 电路 电学

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)30-0133-02

动态电路是指滑动变阻器滑片的移动或开关的闭合与断开引起电路的变化,通常考查电压表或电流表示数的变化情况。动态电路分析一直是电学主流题型之一,中考一般出现在选择、填空或实验题中。主要是考查学生对欧姆定律、电能、电功率的把握及其运用电学知识解决实际电路问题的能力。

一 如何解决此类问题

首先要分析电路是串联还是并联,各个电表分别测哪个用电器的哪个物理量。(1)若是通过移动滑片来改变电路,先分析电阻如何变化。若是串联电路,电阻的变化会引起电流的变化,再根据串联电路分压的规律(分压与电阻成正比)判断电压表的示数变化。(2)若是并联电路,根据并联电路中各支路两端电压相等,通过电压表的位置判断,一般情况下,此时电压表示数不变;再根据各支路工作互不影响,判断电流表的示数是否变化,最后再判断如何变化。(3)若是通过开关改变电路,需分别分析开关断开时和开关闭合时电路的连接情况,以及各个电表分别测什么,再对比电表示数的变化。

二 典型例题

下面例举两种典型例题以供参考。

1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

第一,串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。

例1:如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时,请你判断电流表和电压表的变化。

分析:(先确定电路,再看电阻的变化,再根据欧姆定律判断电流的变化,最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。)此电路是串联电路,电流表测的是总电流,电压表测的是R1两端的电压。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻增大,电路的总电阻增大,从而使电路中的总电流减小。因此,电流表的读数减小。根据欧姆定律U1=I总R1,R1两端的电压减小,因此,电压表的读数减小。

针对练习:

[练习一]在如图2所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )。

A.电流表示数变大,灯变暗;

B.电流表示数变小,灯变亮;

C.电压表示数不变,灯变亮;

D.电压表示数不变,灯变暗。

[练]在如图3所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时( )。

A.电压表示数变大,灯变暗;

B.电压表示数变小,灯变亮;

C.电流表示数变小,灯变亮;

D.电流表示数不变,灯变暗。

第二,并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。

例2:如图4,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化。

分析:(先确定电路,然后看准每个电表分别测的电压和电流值,再根据欧姆定律判断变化,欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。)此电路是并联电路,电压表测的是电源电压,电流表A1测的是支路上通过R1的电流,电流表A2测的是总电流。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻增大,导致并联电路的总电阻增大,因此电路中的总电流减小,电流表A2的读数减小。由于定值电阻R1的阻值和它两端的电压保持不变,根据欧姆定律通过R1的电流不变,因此,电流表A1的读数不变。由于电压表测的是电源电压,所以电压表的读数也不变。

针对练习:

[练习三]如图5,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?

[练习四]如图6所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1的示数如何变化?电压表V与电流表A示数的乘积将如何变化?

2.开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化

例3:在如图7所示的电路中,开关K由断开到闭合时,电流表的示数将 ,电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

分析:(先画出开关断开和闭合时的等效电路,然后再根据欧姆定律判断。)

如图8所示,开关断开时电阻R1和R2构成串联电路,电流表测的是总电流,电压表测得是R1两端的电压。开关

闭合时,整个电路只有一个电阻R1,电流表测的是总电流,电压表测的是R1两端的电压,也是电源电压。

如图9所示,当开关由断开到闭合时电路中的总电阻减小,所以电路中的总电流增大,电流表的读数增大。由于串联电路是分压电路,所以电压表的读数增大。

针对练习:

[练习五]在图10中,灯泡L1和灯泡L2是 联连接的。当开关K由闭合到断开时,电压表的示数将 ;电流表的示数将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。

[练习六]如图11所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,开关S1、S2都闭合时,电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时,下列说法正确的是( )。

A.电压表V1示数不变;

B.电流表A示数不变;

初中物理电路动态分析范文第2篇

模块一

单开关电路动态分析

例题精讲

【例1】

如图,当S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表示数将_______,电流表示数将________,电压表示数与电流表示数的比值________(选填“变大”、“变小”或“不变”).

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用;电路的动态分析.

解析:

当滑片向右移动时,接入电阻变大,总电阻变大,由欧姆定律得电路中电流变小,R上的电压变小.因R阻值不变,故电压表与电流表的示数不变.

答案:

变小,变小,不变.

【测试题】

如图所示的电路,滑动变阻器的滑片P

向右滑动的过程中,电流表和电压表的示数变化是(

)

A.电流表示数变小,电压表示数变大

B.

电流表、电压表示数都变大

C.电流表示数变大,电压表示数变小

D.

电流表、电压表示数都变小

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

读图可知,这是一个串联电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测串联电路的电流.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的阻值变大,根据串联电路的分压原理,电压表的示数会变大.电路中的总电阻变大,在电源电压不变的情况下,电流会变小.所以只有选项A符合题意.

答案:

A

【例2】

如图所示电路,当滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表示数变化情况是(

)

A.

电流表和电压表示数都不变

B.

电流表示数变小,电压表V1示数变小,电压表V2示数不变

C.

电流表示数不变,电压表示数都变大

D.

电流表示数变大,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大

考点:

电路的动态分析;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.

解析:

由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源的电压,电流表测电路中的电流;

电源的电压不变,

滑片移动时,电压表V2的示数不变,故AD不正确;

当滑动变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,

I=,

电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故C不正确;

U=IR,

定值电阻R1两端的电压变小,即电压表V1示数变小,故B正确.

答案:

B

【测试题】

如图所示,当变阻器滑片P向右滑动时,两电压表示数的变化情况是(

)

A.

V1增大,V2增大

B.

V1减小,V2增大

C.

V1增大,V2减小

D.

V1减小,V2减小

考点:

电路的动态分析;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.

解析:

⑴定值电阻R1、R2和滑动变阻器Rr组成串联电路,电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器Rr和R2两端的电压;

⑵当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,其接入电路阻值变大,电路中总电阻变大,因此电路中电流变小;

⑶①定值电阻R1两端的电压为U1=IR1,I变小,R1不变,因此电阻R1两端的电压U1变小,即电压表示数V1减小;

②根据串联电路电压的特点,滑动变阻器和R2两端的电压U2=U-U1,U不变,U1都变小,所以U2变大,即电压表V2的示数会增大.

答案:

B

【例3】

如图所示电路,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,各电表示数的变化情况是(

)

A.

A变小、V1变大,V2变小

B.

A变大、V1变大,V2变小

C.

A变小、V1变小,V2变大

D.

A变大、V1变小,V2变大

考点:

欧姆定律的应用;电路的动态分析.

解析:

由电路图可知,滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,

滑动变阻器的分压变大,电压表V1示数示数变大,由串联电路电压特点知,电阻R的分压减小,电压表V2示数变小;电源电压不变,电路电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数变小.

答案:

A

【测试题】

如图所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电表示数的变化情况是(

)

A.电压表V示数变小

B.

电流表A1示数变大

C.电流表A2示数变大

D.

电流表A1示数变小

考点:

欧姆定律的应用;电路的动态分析.

解析:

⑴电路的等效电路图如图所示:

⑵电源电压U不变,由电路图知,电压表测电源电压,因此电压表示数不变,故A错误;电阻R1阻值不变,由欧姆定律知IA2=I1=不变,即电流表A2示数不变,故C错误;

⑶滑动变阻器滑片P

向右滑动,滑动变阻器接入电路的阻值R2变大,

流过滑动变阻器的电流I2=变小,干路电流I=IA1=I1+I2变小,故B错误,D正确.

答案:

D

【例4】

如图所示电路中,当变阻器R的滑动片P向上滑动时,电压表V和电流表A的示数变化情况是(

)

A.V和A的示数都增大

B.V和A的示数都减小

C.V示数增大、A示数减小

D.

V示数减小、A示数增大

考点:

闭合电路的欧姆定律.

解析:

在变阻器R的滑片向上滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,R与R3并联电阻R并增大,则外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I减小,路端电压U增大,可知R2两端的电压减小,V的示数减小.

并联部分电压U并=E-I(R1+r),I减小,E、R1、r均不变,则U并增大,通过R3的电流增大,则电流表A的示数减小.故B正确,ACD错误.

答案:

B

【测试题】

如图所示电路,电源中电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是(

)

A.电流表A1的示数变小

B.

电流表A2的示数变大

C.电压表V的示数不变

D.

小灯泡L的亮度变暗

考点:

电路的动态分析;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.

解析:

当滑片向右移动时,

电源电压不变,

通过定值电阻R0、灯的电流IL不变,

即电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变,灯泡的亮暗不变;

I=,滑动变阻器连入的电阻变小,

本支路的电流IR变大,

I1=IL+IR,

通过灯和滑动变阻器的电流之和变大,即电流表A1的示数变小.

答案:

C

【例5】

如图所示的电路,电源两端电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是(

)

A.

电流表A1与电流表A2的示数相同

B.

电压表V与电流表A2示数的比值变小

C.

电压表V与电流表A2示数的比值变大

D.

电压表V与电流表A2示数的比值不变

考点:

欧姆定律的应用.

解析:

等效电路图如图所示;滑动变阻器的滑片P向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻

R滑变大.

电流表A1测流过灯泡的电流,电流表A2测流过电阻与灯泡的总电流,I1<I2,故A错误.

滑片右移,R滑变大,IR=变小,流过灯泡的电流I1不变,I2=I1+IR变小,

电压表V示数U不变,电流表A2示数I2变小,电压表V与电流表A2示数的比值变大,故B与D错误,C正确.

答案:

C

【测试题】

如图所示电路,电源两端电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(

)

A.电压表示数变小

B.

电流表示数变大

C.电阻R1两端的电压变小

D.

电阻R2两端的电压变大

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

读图可知,这是一个串联电路,电压表测量R1、R3两端的电压,R3是一个滑动变阻器,电流表测串联电路的电流.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的阻值变大,三个电阻的阻值之和(电路的总电阻)变大,在电源电压不变的情况下,电路中的电流变小,因此,电流表示数变小,B错误.

根据串联电路的分压关系,R3两端的电压变大,则R1、R2两端的电压都要相应变小,R2两端的电压变小,总电压减去R2两端的电压,也就是电压表此时的示数,应该变大,故A、D错,C对.

答案:

C

【例6】

如图是小李探究电路变化的实验电路,其中R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,Rmax为滑动变阻器的最大阻值,电源两极间电压不变.已知R1>R2>Rmax,当滑动变阻器R0的划片P置于某一位置时,R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0;当划片P置于另一位置时,R1、R2、R0两端的电压分别为U1′、U2′、U0′.若U1=|U1-U1′|,U2=|U2-U2′|,U0=|U0-U0′|,则(

)

A.U0>U1>U2

B.U1<U2<U

C.U1>U2>U0

D.U0<U1<U2

考点:

欧姆定律的应用.

解析:

该电路为串联电路,因为R1、R2为定值电阻,并且R1>R2,而当滑动变阻器从一端移至另一端时,通过R1、R2的电流相等,所以定值电阻两端的电压变化为U1=|U1-U1′|=IR1,U2=|U2-U2′|=IR2;即U1>U2;又因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和,因此滑动变阻器两端电压变化量是定值电阻电压变化量之和,即U0=U1+U2.所以U0>U1>U2.

答案:

A

【测试题】

如图所示,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻.将滑动变阻器的滑片P置于最右端,闭合开关S.移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R1,电压表的示数为U0,电流表的示数为I0.继续移动滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1/3,此时电压表的示数增大到2U0,电流表的示数变为I1.则R0:R1=______.

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电路的动态分析.

解析:

当滑动变阻器接入电路中的电阻为R1时,

则:U0=I0R0-----①

U=U0+I0R1------②

当滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1,

则:2U0=I1R0-----③

U=2U0+I1×R1---④

由①②③④可得:R0:R1=1:3.

答案:

1:3

【例7】

如图所示电路,电源两端电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法中正确的是(

)

A.电压表V1示数和电流表A示数的比值变小

B.电压表V2示数和电流表A示数的比值变小

C.电压表V1示数变化量和电流表A示数变化量的比值变大

D.电压表V2示数变化量和电流表A示数变化量的比值不变

考点:

欧姆定律的应用.

解析:

由电路图知:电阻R1、R2、R3串联,电压表V1测电阻R1两端的电压,

电压表V2测电阻R2、R3两端的总电压,电流表测电路电流,设电源电压为U.

动变阻器的滑片P向右滑动时,电阻R2电阻变大,设增加的电阻为R.

A、电压表V1示数和电流表A示数的比值=R1不变,故A错误.

B、电压表V2示数和电流表A示数的比值=R2+R3,R2变大,则比值变大,故B错误.

C、I=I'-I

=,

U1=(I'-I)R1=R1,

=R1,不变,故C错误.

D、U2=I'(R2+R+R3)-I(R2+R3)=(I'-I)(R2+R3)+I′R=I(R2+R3)+I′R,

=(R2+R3)+||R,>(R2+R3),由此可见当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,不变,故D正确.

答案:

D

【测试题】

如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V1的示数与电流表A的示数的比值将_______(变小/不变/变大),电压表V1示数的变化_______(大于/等于/小于)电压表V2示数的变化.

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V1始终测量R1两端的电压U1,电流表测通过R1的电流I;

所以根据欧姆定律可知=R1,R1的阻值不变,电压表V1的示数与电流表A的示数的比值也不变.

因串联电路总电压等于各分电压之和,

所以U1=U-U2,U1=U2,即电压表V1示数的变化等于电压表V2示数的变化.

答案:

不变;等于.

模块二

多开关电路动态分析

例题精讲

【例8】

如图所示电路,R1>R2,当闭合S1断开S2,滑动变阻器的滑片P放在变阻器的中点时,电压表的示数为U0.关于此电路的下列说法中,正确的是(

)

A.

闭合S1断开S2时,若滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表的示数将大于U0

B.

若断开S1闭合S2,同时滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数可能等于U0

C.

若同时闭合S1、S2,无论滑动变阻器的滑片怎样移动,电压表的示数总等于U0

D.

断开S1闭合S2,若使电压表的示数还等于U0,则滑动变阻器的滑片P应向左移动

考点:

电路的动态分析.

解析:

A、当闭合S1断开S2,滑动变阻器的滑片P放在变阻器的中点时,R1和变阻器的R串联在电路中,则U0=IR1=

,若滑动变阻器的滑片P向左移动,连入的电阻变小,电路中的电流变大,因R1为定值电阻,所以电压表示数变大,故A选项正确;

B、若断开S1闭合S2,同时滑动变阻器的滑片P向右移动,则R2和变阻器大于R的阻值串联,电压表测量的是电阻R2两端的电压;电压表的示数U2=I2R2,因R1>R2,若滑动变阻器的滑片P不再向右移动,根据串联电路的分压特点可知:电阻R2两端的电压会减小,则电压表的示数减小;而同时滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值变大,电流变小,电阻R2两端的电压会再减小,则电压表的示数减小,不可能等于U0,故B选项错误.

C、若同时闭合S1、S2,因R1、R2短路,只有滑动变阻器连入,电压表测量电源电压,则无论滑动变阻器的滑片怎样移动,电压表的示数总等于电源电压,保持不变,所以不等于U0,故C选项错误.

D、若断开S1闭合S2,因R1>R2,若滑动变阻器的滑片P继续向右移动,根据串联电路的分压特点可知:电阻R2两端的电压会减小,则电压表的示数减小;若使电压表的示数还等于U0,则根据U2=I2R2可知:电流变大,滑动变阻器的阻值变小,即滑动变阻器的滑片P应向左移动,故D选项正确.

答案:

AD

【测试题】

如图所示电路,电源电压不变,开关S1处于闭合状态.闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数将________,若保持滑动变阻器的滑片P不动,当开关S2由闭合到断开时,电压表示数将________.(均选填“变大”、“变小”或“不变”)

考点:

电路的动态分析;欧姆定律的应用;电阻的串联.

解析:

⑴开关S1处于闭合状态,闭合开关S2时,R2与R3串联,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,

电源的电压不变,

将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数将不变;

⑵保持滑动变阻器的滑片P不动,当开关S1闭合、S2断开时,三电阻串联,电压表测R2与R3两端的电压之和,

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

开关S2由闭合到断开时,电路中的总电阻变大,

I=,

电路中的电流变小,

U=IR,

R2与R3两端的电压之和变小,即电压表的示数变小.

答案:

不变;变小.

模块三

滑动变阻器的应用

例题精讲

【例9】

如图所示.物体M在水平导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑片P移动,通过电压表显示的数据,可反映出物休移动距离的大小,下列说法正确的是(

)

A.物体M不动时,电流表、电压表都没有示数

B.物体M不动时.电流表有示数,电压表没有示数

C.物体M向右移动时.电流表、电压表示数都增大

D.

物体M向右移动时,电流表示数不变,电压表示数增大

考点:

电路的动态分析;串联电路的电压规律.

解析:

如图,

⑴当物体不动时,R连入电路,电流表有示数;AP间有分压,电压表有示数,所以AB都错

⑵当物体M向右移动时,不能改变电路中的电流,电流表有示数且不变;AP间电阻增大,分压增大,电压表的示数增大,所以C错、D对.

答案:

D

【测试题】

如图所示,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,那么(

)

A.

V示数变大,A示数变小

B.

V示数不变,A示数变小

C.

V示数不变,A示数变大

D.

V、A的示数都变小

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;滑动变阻器的使用.

解析:

当滑动变阻器滑片P向右滑动过程时,滑动变阻器接入电路的阻值变大;

根据电阻的串联可知,电路中的总电阻变大;

根据欧姆定律可知,电压不变时,电路中电流变小,即电流表的示数变小;

根据U=IR,电阻R1两端的电压变小,故电压表的示数变小.

答案:

D

【例10】

洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,R是定值电阻,R´是滑动变阻器.其中能够实现身高越低,电压表示数越小的电路是(

)

A.

B.

C.

D.

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

A、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测电源电压,示数不变.故A错误.

B、由电路图可知:电压表串联在电路中,电路无电流通过,电压表示数为电源电压,不变化.故B错误.

C、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测滑动变阻器的电压,身高越低,滑动变阻器阻值越小,电压表示数越小.故C正确.

D、由电路图可知:滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测定值电阻电压,身高越低,滑动变阻器阻值越小,电压表示数越大,故D错误.

答案:

C

【测试题】

小李同学设计的自动测高仪的电路如图所示.电路中

R′是滑动变阻器,R

是定值电阻,电源电压不变.其中能反映身高越高电压表示数越大的正确电路图是(

)

A.

B.

C.

D.

考点:

欧姆定律的应用;电压表的使用;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;电路的动态分析.

解析:

A、R与R′并联,电压表测量的是并联支路两端的电压,身高越高,连入电阻越大,但电压表的示数不变,不合题意;

B、R与R′串联,电压表测量的是R′两端的电压,身高越高,连入电阻越大,分压越大(电压表的示数越大),符合题意;

C、R与R′串联,电压表测量的是R和R′串联电路两端的总电压(电源电压),身高越高,连入电阻越大,但电压表的示数不变,不合题意;

D、R与R′串联,电压表测量的是R两端的电压,身高越高,连入电阻越大,分压越大,R两端的电压越小(电压表的示数越小),不合题意.

答案:

B

【例11】

如图所示,是某同学设计的一个自动测定水箱内水位的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表指针所指的刻度就可以知道水箱内水位的高低.从图中可知:水表是由________表改装而成,当水面上升时,滑片向_____滑动,滑动变阻器连入电路的电阻变______,水位表示数变______.

考点:

欧姆定律的应用;电流表的使用;滑动变阻器的使用.

解析:

⑴由电路图可知,水位表串联在电路中,说明水表是由电流表改装而成;若是电压表,则电路断路,水位表的示数不随水位的变化而变化.

⑵由图可知,当水面上升时,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即水位表的示数变大.

答案:

电流;下;小;大.

【测试题】

某同学家屋顶上安装了一个简易太阳能热水器,他设计了一种自动测量容器内水位高低的装置.如图所示,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可知道水池内水位的高低.关于这个测量装置,下列说法中正确的是(

)

A.

水量增加,R增大,水位表指针偏转变小

B.

水量增加,R减小,水位表指针偏转变大

C.

水量减小,R增大,水位表指针偏转变大

D.

水量减小,R减小,水位表指针偏转变小

考点:

欧姆定律的应用.

解析:

由图知:

AB、水量增加,浮标向上运动,滑动变阻器接入电路的电阻R变小,通过水位表的电流变大,水位表指针向右偏转,示数变大,选项A错误、选项B正确;

CD、水量减小,浮标向下运动,滑动变阻器接入电路的电阻R变大,通过水位表的电流变小,水位表指针向左偏转,示数变小,选项CD均错误.

初中物理电路动态分析范文第3篇

模块一

电路安全计算分析

例题精讲

【例1】

如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数变化范围为0.5A~1.5A之间,电压表的示数变化范围为3V~6V之间.则定值电阻R0的阻值及电源电压分别为(

)

A.

3Ω,3V

B.

3Ω,7.5V

C.

6Ω,6V

D.

6Ω,9V

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电路的动态分析.

解析:

由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;

当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为6V,

串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,

电源的电压U=I1R0+U滑=0.5A×R0+6V,

当电路中的电流为1.5A时,电压表的示数为3V,

电源的电压:

U=I2R0+U滑′=1.5A×R0+3V,

电源的电压不变,

0.5A×R0+6V=1.5A×R0+3V,

解得:R0=3Ω,

电源的电压U=1.5A×R0+3V=1.5A×3Ω+3V=7.5V.

答案:

B

【测试题】

如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间.则定值电阻R的阻值及电源电压分别是(

)

A.

15

V

B.

15

V

C.

12

V

D.

12

V

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.

解析:

由电路图可知,电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;

当电路中的电流为1A时,电压表的示数为9V,

串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,

电源的电压U=I1R+U滑=1A×R+9V,

当电路中的电流为2A时,电压表的示数为6V,

电源的电压:

U=I2R+U滑′=2A×R+6V,

电源的电压不变,

1A×R+9V=2A×R+6V,

解得:R=3Ω,

电源的电压U=1A×R+9V=1A×3Ω+9V=12V.

答案:

C

【例2】

如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是(

)

A.

0Ω~10Ω

B.

0Ω~20Ω

C.

5Ω~20Ω

D.

2.5Ω~10Ω

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联.

解析:

由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,

当电流表示数为I1=0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,

根据欧姆定律可得,电阻R1两端电压:

U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,滑动变阻器两端的电压:

U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V,

因串联电路中各处的电流相等,

所以,滑动变阻器连入电路的电阻最小:

Rmin==2.5Ω;

当电压表示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,

此时R1两端电压:

U1′=U-U2max=4.5V-3V=1.5V,

电路电流为:

I2==0.3A,

滑动变阻器接入电路的最大电阻:

Rmax==10Ω,

变阻器接入电路的阻值范围为2.5Ω~10Ω.

答案:

D

【测试题】

如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=4Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了保护电表不被损坏,变阻器接入电路的阻值范围是(

)

A.

3.5Ω~8Ω

B.

0~8Ω

C.

2Ω~3.5Ω

D.

0Ω~3.5Ω

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

⑴当电流表示数为I1=0.6A时,

电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.6A×4Ω=2.4V,

滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=4.5V-2.4V=2.1V,

所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小=.

⑵当电压表示数最大为U大=3V时,

R1两端电压为U3=U-U大=4.5V-3V=1.5V,

电路电流为I==0.375A,

滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大==8Ω.

所以变阻器接入电路中的阻值范围是3.5Ω~8Ω.

答案:

A

【例3】

如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下(

)

A.

滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~24Ω

B.

电压表的示数变化范围是1.2V~3V

C.

电路中允许通过的最大电流是0.6A

D.

电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电路的动态分析.

解析:

由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.

⑴根据欧姆定律可得,电压表的示数为3V时,电路中的电流:

I==0.5A,

电流表的量程为0~0.6A,

电路中的最大电流为0.5A,故C不正确;

此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,

电路中的总电阻:

R==12Ω,

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

变阻器接入电路中的最小阻值:

R2=R-R1=12Ω-6Ω=6Ω,即滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω~24Ω,故A不正确;

⑵当滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,此时电路中的最小电流:

I′==0.2A,

则电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A,故D正确;

电压表的最小示数:

U1′=I′R1=0.2A×6Ω=1.2V,

则电压表的示数变化范围是1.2V~3V,故B正确.

答案:

BD

【测试题】

如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V.开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法中错误的是(

)

A.

电路中通过的最大电流是0.6A

B.

电压表最小示数是1V

C.

滑动变阻器滑片不允许滑到最左端

D.

滑动变阻器滑片移动过程中,电压表先达到最大量程

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电阻的串联.

解析:

⑴由电路图可知,当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,

电源的电压6V大于电压表的最大量程3V,

滑动变阻器的滑片不能移到最左端;

根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:

I==0.6A,故电路中的最大电流不能为0.6A,且两电表中电压表先达到最大量程;

⑵根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小,

串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,

电路中的最小电流Imin==0.1A,

电压表的最小示数Umin=IminR1=0.1A×10Ω=1V.

答案:

A

【例4】

如图,电源电压U=30V且保持不变,电阻R1=40Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,为了电表的安全,R2接入电路的电阻值范围为_____Ω到_____Ω.

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.

解析:

⑴当电流表示数为I1=0.6A时,

电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.6A×40Ω=24V,

滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=30V-24V=6V,

所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小==10Ω.

⑵当电压表示数最大为U大=15V时,

R1两端电压为U3=U-U大=30V-15V=15V,

电路电流为I==0.375A,

滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大==40Ω.

所以变阻器接入电路中的阻值范围是10Ω~40Ω.

答案:

10;40.

【测试题】

如图电路中,电源电压为6V不变,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω,两只电流表的量程均为0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电流表A1的示数是0.4A.此时电流表A2的示数为______A;R1的阻值______Ω;在保证电流表安全的条件下,滑动变阻器连入电路的电阻不得小于_______.

考点:

电流表的使用;并联电路的电流规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律;电路的动态分析.

解析:

当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,R2中电流I2==0.3A,

则R1中的电流I1=I-I2=0.4A-0.3A=0.1A,R1==60Ω;

当滑片向左移动时,总电阻变大,总电流变小,由于电流表最大可为0.6A,且R1中的电流不变,

则R2中的最大电流I2′=I′-I1=0.6A-0.1A=0.5A,此时滑动变阻器的电阻R2′=

=12Ω.

答案:

0.3;60;12Ω.

模块二

电路动态分析之范围计算

例题精讲

【例5】

在如图所示的电路中,设电源电压不变,灯L电阻不变.闭合开关S,在变阻器滑片P移动过程中,电流表的最小示数为0.2A,电压表V的最大示数为4V,电压表V1的最大示数ULmax与最小示数ULmin之比为3:2.则根据以上条件能求出的物理量有(

)

A.

只有电源电压和L的阻值

B.

只有L的阻值和滑动变阻器的最大阻值

C.

只有滑动变阻器的最大阻值

D.

电源电压、L的阻值和滑动变阻器的最大阻值

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

由电路图可知,电灯L与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.

⑴当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小I=0.2A;

此时电压表V的最大U2=4V,电压表V1的示数最小为ULmin;

滑动变阻器最大阻值:R==20Ω,

灯泡L两端电压:ULmin=IRL,

电源电压:U=I(R2+RL)=0.2A×(20Ω+RL)=4+0.2RL.

⑵当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大为I′,

此时灯泡L两端的电压ULmax最大,等于电源电压,

则ULmax=I′RL.

①电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2;

I′=I=×0.2A=0.3A,

电源电压U=I′RL=0.3RL,

②电源两端电压不变,灯L的电阻不随温度变化,

4+0.2RL=0.3RL,

解得:灯泡电阻RL=40Ω,电源电压U=12V,

因此可以求出电源电压、灯泡电阻、滑动变阻器的最大阻值.

答案:

D

【测试题】

在如图所示电路中,已知电源电压6V且不变,R1=10Ω,R2最大阻值为20Ω,那么闭合开关,移动滑动变阻器,电压表的示数变化范围是(

)

A.

0~6V

B.

2V~6V

C.

0~2V

D.

3V~6V

考点:

电路的动态分析.

解析:

当滑片滑到左端时,滑动变阻器短路,此时电压表测量电源电压,示数为6V;

当滑片滑到右端时,滑动变阻器全部接入,此时电路中电流最小,

最小电流为:I最小==0.2A;

此时电压表示数最小,U最小=I最小R1=0.2A×10Ω=2V;

因此电压表示数范围为2V~6V.

答案:

B

【例6】

如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1>R2,E为电压恒定的电源,当滑动变阻器的滑片滑动时,通过R、R1、R2的电流将发生变化,电流变化值分别为I、I1、I2表示,则(

)

A.

当滑动片向右滑动时,有I1<I<I2

B.

当滑动片向左滑动时,有I<I1<I2

C.

无论滑动片向左还是向右滑动,总有I=I1=I2

D.

无论滑动片向左还是向右滑动,总有I>I2>I1

考点:

欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

解析:

由电路图可知,R与R2并联后与R1串联,且R1>R2,

设R1=2Ω,R2=1Ω,U=1V,

电路中的总电阻R总=R1+,

电路中的电流I1=,

并联部分得的电压U并=I1×R并=,

因R与R2并联,

所以I=,

I2=;

当滑动变阻器接入电路的电阻变为R′时

I1=|I1-I1′|=,

I=|I-I′|=,

I2=|I2-I2′|=;

所以无论滑动片向左还是向右滑动,总有I>I2>I1.

答案:

D

【测试题】

如图所示的电路图,R1大于R2,闭合开关后,在滑动变阻器的滑片P从b向a滑动的过程中,滑动变阻器电流的变化量______R2电流的变化量;通过R1电流的变化量______R2电流的变化量.(填“<”“>”“=”)

考点:

欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律.

解析:

由电路图可知,滑动变阻器与R2并联后与R1串联,

串联电路中总电压等于各分电压之和,且并联电路中各支路两端的电压相等,

R1两端电压变化与并联部分电压的变化量相等,

I=,且R1大于R2,

通过R1的电流变化量小于通过R2的电流变化量;

由欧姆定律可知,通过R1的电流减小,通过滑动变阻器的电流变小,通过R2的电流变大,

总电流减小时,R2支路的电流变大,则滑动变阻器支路的减小量大于总电流减小量,

即滑动变阻器电流的变化量大于R2电流的变化量.

答案:

>;<.

【例7】

在图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表.闭合开关,调节滑动变阻器,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化.两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示.根据图象的信息可知:_____(填“a”或“b”)是电压表V1示数变化的图线,电源电压为_______V,电阻R0的阻值为______Ω.

考点:

欧姆定律的应用.

解析:

由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流.

⑴当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;

⑵由图象可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,

串联电路的总电压等于各分电压之和,

电源的电压U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0

---------①

当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R1两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,

电源的电压U=U2′+U0′=4V+4A×R0

---------------②

由①②得:10V+1A×R0=4V+4A×R0

解得:R0=2Ω;

电源电压为:U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V.

答案:

b;12;2.

【测试题】

如图所示的电路,电源电压保持不变.闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图所示.根据图线的信息可知:________(甲/乙)是电压表V2示数变化的图象,电源电压为_______V,电阻R1的阻值为_______Ω.

考点:

欧姆定律的应用;电压表的使用;滑动变阻器的使用.

解析:

图示电路为串联电路,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;

当滑动变阻器的阻值为0时,电压表V2示数为0,此时电压表V1的示数等于电源电压,因此与横坐标相交的图象是电压表V2示数变化的图象,即乙图;此时电压表V1的示数等于6V,通过电路中的电流为0.6A,故电源电压为6V,.

答案:

乙,6,10.

模块三

滑动变阻器的部分串联、部分并联问题

【例8】

如图所示的电路中,AB间电压为10伏,R0=100欧,滑动变阻器R的最大阻值也为100欧,当E、F两点间断开时,C、D间的电压变化范围是________;当E、F两点间接通时,C、D间的电压变化范围是________.

考点:

欧姆定律的应用;电阻的串联.

解析:

⑴当E、F两点间断开,滑片位于最上端时为R0的简单电路,此时CD间的电压最大,

并联电路中各支路两端的电压相等,

电压表的最大示数为10V,

滑片位于下端时,R与R0串联,CD间的电压最小,

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

根据欧姆定律可得,电路中的电流:

I==0.05A,

CD间的最小电压:

UCD=IR0=0.05A×100Ω=5V,

则C、D间的电压变化范围是5V~10V;

⑵当E、F两点间接通时,滑片位于最上端时R0与R并联,此时CD间的电压最大为10V,

滑片位于下端时,R0被短路,示数最小为0,

则CD间电压的变化范围为0V~10V.

答案:

5V~10V;0V~10V.

【测试题】

如图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,则UCD的变化范围是(

)

A.

0~10V

B.

0~20V

C.

10~20V

D.

20~30V

考点:

串联电路和并联电路.

解析:

当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,UCD最大,最大值为Umax=

=20V;当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,UCD最小,最小值为Umin

=,所以UCD的变化范围是10~20V.

答案:

C

【例9】

如图所示,电路中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,总阻值为R,当在电路两端加上恒定电压U,移动R的滑片,可以改变电流表的读数范围为多少?

考点:

伏安法测电阻.

解析:

设滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻为Rx.电路连接为R0与Rx并联,再与滑动变阻器右边部分的电阻R-Rx串联,

干路中的电流:I=

电流表示数:I′==

由上式可知:当Rx=时,I最小为:Imin=;当Rx=R或Rx=0时,I有最大值,Imax=;

即电流表示数变化范围为:~;

答案:

【测试题】

如图所示的电路通常称为分压电路,当ab间的电压为U时,R0两端可以获得的电压范围是___-___;滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时,ab间的电阻值将______该滑动变阻器的最大阻值.(填“大于”“小于”“等于”)

考点:

弹性碰撞和非弹性碰撞.

解析:

根据串联电路分压特点可知,当变阻器滑片滑到最下端时,R0被短路,获得的电压最小,为0;当变阻器滑片滑到最上端时,获得的电压最大,为U,所以R0两端可以获得的电压范围是0~U.

由于并联电路的总电阻小于任何一个支路的电阻.所以滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时,ab间的电阻值将小于该滑动变阻器的最大阻值.

初中物理电路动态分析范文第4篇

初中物理电学实验部分是中学物理的教学重点,学生学习知识的目的在于解决问题,锻炼新思维。从人类早期的钻木取火到今天的星球探测,每一次科学的进步都承载着人类的智慧。这些智慧来源于科学工作者点点滴滴的问题解决方案。因此,在初中物理电学实验教学中激发学生学习理论知识是解决问题的关键,对学生的继续深造和学习起着重要的作用。(1)、理解初中物理电学概念和基本公式。(2)、引导学生认识和正确使用电学仪器。(3)、正确连接电路图和实物图,培养学生分析实际电路图和实物图的能力。

二 、实验分析

初中物理电学实验教学的关键环节在于让学生自己连接电路,测量并记录有关实验数据。电学实验过程能锻炼学生的实践能力和解决问题能力,充分发挥学生的主观能动性,每一步的电路连接都体现了学生的逻辑思维能力。在实验中,学生可以从以下几点着手对初中物理电学实验进行分析。

(一)、了解实验的全过程,源于理论基础。

初中物理电学实验注重培养学生的思维,具体是提出问题,猜想或假设,设计实验,进行实验,分析和论证,实验评估。设计实验是关键,此过程要求学生掌握实验目的,实验器材,实验原理,实验步骤,实验现象。实验分析和论证是归宿,根据实验数据及实验现象分析解决问题。

(二)、电路有故障时,会分析出现故障的原因并解决。

初中物理电学实验中电路故障主要包括电路中出现短路、断路、所用电学仪器的错误使用等。具体故障分析如下:

若电流表示数为0,可能原因有:电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路;电流表所在电路电阻非常大,导致电流过小,电流表的指针几乎不动;电流表被短路;若电流表示数非常大,说明短路或超过量程。电流表的指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。

若电压表示数为0,可能原因有:电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路;电压表的两接线柱间被短路。若电压表指针反偏,说明电压表的正负接线柱接反了。

开路的判断

a、如果电路中用电器不工作(常是灯不亮),且电路中无电流,则电路开路。

b、具体到那一部分开路,有两种判断方式:①把电压表分别和各处并联,则有示数且比较大(常表述为等于电源电压);则电压表两接线柱之间的电路开路(电源除外);

②把电流表分别与各部分并联,如其他部分能正常工作,电流表有电流,则当时与电流表并联的部分断开了。(适用于多用电器串联电路)

短路的判断:①串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作,其他部分用电器能正常工作,则不能正常工作的部分短路。②把电压表分别和各部分并联,导线部分的电压为零表示导线正常,如某一用电器两端的电压为零,则此用电器短路。

(三)、 实验数据记录及分析

初中物理每一个电学实验学生至少测量5组数据,保证每次操作和读数都要正确。然后建立直角坐标系,用横轴和纵轴代表相应的物理量,采用描点法找出相应的点,最后绘制成图像。如果实验次数太少会出现偶然现象,作图也会不够精确,导致大家得出错误结论。 此时,教师要具体讲解实验过程中会出现的误差,以及怎样会减小误差,这样有助于学生发散思维的训练,在学生自己亲手做实验时,能够独立分析并解决问题。

三 、问题解决

学生掌握物理电学知识的目的在于解决电学实验中面临的问题,实际上每一个同学和教师都是问题的解决者,在实验教学中,教师要充分发展学生的电学实验问题解决能力,,让每一个学生在解决电学实验问题的过程中学习知识,获得各种思维技巧,在此,创造性思维是解决电学实验问题高级的问题解决活动。以下是几点初中物理电学实验解决问题的一般过程。

(一)、电学实验的理解和表征问题阶段

电学实验问题解决的第一步是确定问题到底是什么,这就教会学生怎么首先来找出电学相关信息忽略无关的细节。除此之外,还要准取地表征问题,这要求同学们在做实验之前教师要上理论课,使得学生掌握电学实验领域的知识,要成功地表征问题要完成两个任务,第一个是电学实验语言理解,理解电学实验问题中每一个句子的含义;第二个任务是集中电学实验问题的所有句子达成对整个电学实验问题的准确理解。找到了一个有利的表征,就标志着找到了一个全新的思考问题的方法。

(二)、寻求解答电学实验问题阶段

电学实验中解决问题途径主要有算法式和启发式。

算法式:一个算法是为达到某一个目标或解决问题所要采取的一步一步的程序。电学实验中的算法通常与某一特定的电学理论所联系,在解决电学实验问题时,运用恰当的公式,例如测电阻的实验中我们要用到欧姆定律,同时又能正确的完成该种算法,那么就一定会得出一个正确的实验结果,从而能够准确地分析实验。

启发式:启发式就是根据目标的指引,试图不断地将问题状态转化成与目标状态近似的状态,从而试探那些只对成功趋向目标状态有价值的操作。

(1)控制变量法,此方法是把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决。初中物理电学实验中此法体现比较突出的实验是研究导体电阻的大小受哪些因素影响,它们是导体的长度,材料,横截面积,温度四个因素,我们在实验过程中要控制其他三个因素相同,改变其中一个因素,来研究导体电阻的变化。

(2)归纳法,是从个别性知识,引出一般性知识的推理,是由已知真的前提,引出可能真的结论。在测量小灯泡的实际功率实验中,每次实验要求改变滑动变阻器的接入电路中阻值,相应地测量出小灯泡两端的电压,流过小灯泡的电流,正确测量5次到7次,再根据P=UI计算。

(三)执行实验计划或尝试某种解答阶段

在表征某个电学实验问题并选好某种解决方案后,下一步就要引导学生执行计划,尝试解答实验中的问题。在以上小灯泡的实际功率实验中,一定要正确应用公式计算,避免在使用算法中出现错误。

(四)电学实验的评价阶段

初中物理电路动态分析范文第5篇

关键词:多媒体 初中电学 实效性 策略

初中物理学中的电学内容是物理知识点中的难点,也是教师物理教学中的重点和难点。甚至可以说,物理电学部分教学能否成功直接关系到物理知识的总体学习,与学生中考的物理成绩有着莫大的关系。因此,要突破物理教学中的这一个难点,提高物理电学部分的教学效果,是初三物理教学要面临的一个重大课题。如今,每个学校教室都配置了多媒体设备,所以教师应充分发挥其优势,在讲授物理电学部分时利用多媒体设备进行讲授,以取得较好的效果。

1提高初中电学实效性策略

1.1巧用多媒体,突破电学实验的瓶颈

物理电学部分教学,有着很多的物理实验。传统的实验教学存在着很多问题,在解决这些问题方面,多媒体技术显示了它特有的优势。

(1)多媒体课件演示教学实验的最大特点就是可见性和准确性。学生在刚开始接触电路、进行电路连接时,往往分不清电路的具体连接情况:是并联还是串联?在电路板上操作时,这种情况也是经常发生的。这时,利用多媒体设备,我们可以通过大屏幕把这个实物图是如何连接的整个过程展示给学生看,并能利用各种不同的颜色,来区分每条不同的线路;而且,利用课件展示实验时,还可以根据需要,进行变动,实际中较为复杂的电路,我们也可以通过多媒体课件来进行演示。这样,学生能清晰的看到整个电路的连接情况,也能更好的区分出是串联电路还是并联电路,这就很好的解决了物理电学教学的实验中一个大难题。

(2)利用多媒体设备,教师能更准确的引导学生去做实验,在出现问题时更容易发现找到问题所在。学生在试验中,很容易出现各种失误,做前面的步骤,后面的操作就忘了,这样很难达到教学预定的效果。由于学生对一些物理规律的理解有所欠缺,大家都挤在实验室里时,一般都会浪费很多时间,教师要一组一组指导,一组组解答,这样既耗时又耗力,还不能取得很好的效果。如果我们将实验成功的小组实验过程录制下来,利用多媒体展示给学生看,同时,将试验中易出现的共性问题指导学生注意,通过这种方法,学生能清楚的看到实验的过程,避免实验过程中一些简单共性的错误,大大的提高了实验效率。

(3)多媒体设备可以展示课堂中不能进行的实验。多媒体技术不受时间空间的限制,从宏观到微观,从瞬间到过程,都可以随心所欲的展示。此外,利用多媒体展示时,可以将抽象的东西具体化,又能把具体的事物抽象化,综合归纳其特征;动态转化为静态,便于观察,静态变成动态,加深学生对其的理解。例如,在讲授《家庭电路》章时,由于家庭电路本身较为复杂,利用实物进行试验时,也存在一定的不安全隐患,试验起来难度太大。这时,我们可以通过多媒体来展示家庭电路的基本构成,以及其整个工作过程。利用多媒体演示还可以向学生展示电路短路现象,还有一些复杂电路。这样学生能更形象直观的掌握这个章节的知识内容。

1.2巧用多媒体,提高电路图分析的能力

电学部分中的电路分析是很重要的一块内容。教师在教授电路图新课时,要引导学生一步一步去识图、作图。但是学习到后面,特别是学习了串联电路和并联电路,电流、电压、电阻等一系列规律以后,电路图变多,也变复杂。如果教师每个图都要一字一句讲解,一笔一划来分析作图,那就大量浪费了课堂教学的时间。但是如果不能把图展现给学生,对图分析,讲解的效果肯定是非常不理想的。这时,运用多媒体演示,教学效率和效果都能得到大大的提高。

1.3巧用多媒体,突破重点题型

电学内容学到一定程度后,习题的难度及综合性都会逐渐增加。教师在讲解时,一个题目往往过程繁多,而传统的黑板板书演示耗时费力,又不能重现。而通过多媒体设备,可以把整个演示和分析的过程都展示给学生,对于学生有疑惑和较难理解的地方能随时重现。例如复杂电路的分析时,往往需要联系几个公式和知识点,同时画几个等效电路图,这时利用多媒体课件就能非常有效的进行演示,讲解。

2结语

目前,多媒体技术的使用大家各有各的看法,褒贬不一。我们应该做到不完全依赖于它,但也不能视之如毒物。应该看到,在物理电学教学的过程中,多媒体技术有着非常重要的作用。它改变了我们传统的教学方式,教学效果和效率得到提高。作为一名物理老师,在今后的教学中,我们应该不断探索,紧跟时代步伐,巧妙利用先进技术,使之更好地为我们的教学服务。

参考文献

[1]刘海燕.浅谈电学实验中多媒体技术的应用[J].职业

初中物理电路动态分析范文第6篇

初中物理电学计算是整个初中物理知识的一个重难点,也是中考考查的重点内容。学生拿到这类题目后往往觉得无从下手,其实学生只要具备相关知识,做好足够的准备工作,而后理清思路,则可解决该题。那么如何才能顺理成章的确解决问题和攻破这个重难点呢?下面将谈一点我不成熟的解题思路和大家一起分享。

一、认真审题

首先要在脑海里清晰地呈本文由收集整理现u、i、r这三者在串、并联电路中各自的特点。在串联电路中:i=i1=i2=i3、u=u1+u2+u3、r=r1+r2+r3,在并联电路中:i=i1+i2+i3、u=u1=u2=u3、1/r=1/r1+1/r2+1/r3。要掌握电功、电功率和焦耳定律的基本计算公式和导出公式,就要知道导出公式的使用范围,即导出公式使用于纯电阻电路中(在纯电阻电路中q=w)。其次要认真阅读并分析题目,找出题目中所述电路的各种状态,没有电路图的要画出相应的电路图。根据开关的闭合及断开情况或滑动变阻器滑片的位置情况得出题目中电路共有几种状态,画出每种状态下的等效电路图。在分析电路时如果电路有电压表,则先认为电压表处于断路状态,再分析电路的串并联,然后看电压表和谁并联则测谁的电压。

二、有关“电路变化”的分析

在教授电学部分知识的过程中,不论是教师还是学生都反映其主要的难点在于变化的电路太复杂,稍有不慎就会出现连锁的错误反应,让人应接不暇。教师在实际的教学过程中经过反复做题,学生经过反复练习,但均效果不佳。我以为,在做电路变化分析的类型的题目时要先帮助学生掌握影响电路变化的几个因素,无非就是电阻、电压、电流、电功率而已,在能够正确识别串联与并联的基础之上,电路变化主要取决于开关的设置,还有就是滑动变阻器的活动。我们首先要引导学生强化因开关设置而带来的电路变化,识别开关的开与关对整个电路的变化与影响。其次就是因为滑动变阻器的滑片滑动所带来的电压与电流的变化分析,进而一步步地突破这两个教学难点。我相信,只要我们教师心中有数,心里有谱,在给学生讲解的过程中保持良好的态度,进行层层深入地讲析,学生一定会举一反三、融会贯通。到了这个地步,学生对整个初中阶段的电学知识的学习也就达到了一种成熟的境界,为高中阶段的有效学习打下了坚实的基础。

三、注重学习方法的转变

首先,教师要有强烈的教图意识,也就是说,在初中阶段的物理教学过程中,读图与识图能力是非常重要的。因为我们毕竟还处在一个求学阶段,不可能在学习电学知识的过程中运用实际的电线、电阻进行实验,很多情况下,电路的学习与理解以及练习都会涉及到电路图。如果不能很好地掌握读图与识图的能力与知识,我们物理电学知识教学过程将会异常艰难,而且也不会有好的教学效果。首先,我们要教给学生一定的读图能力,很多情况下,学生面对复杂的电路图,总是分不清是串联还是并联,我们就可以教授学生试着把它改成简单的等效图,就会一目了然,促进学生解题能力的提高。另外,我们还要学生透过电路图,想象出来真正的电路该怎么走,能够理论联系实际,在

自己的头脑中形成明晰的概念与轮廓。其次,要重视电学实验的探究,不要依赖教师的演示实验,而是引导学生依靠自己与同伴的协作,连接电路图,测出实验数据,发现规律,得出结论。所以要用实验探究的学习方法教授初二电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。另外,在课堂演示实验与学生实验以外,我们还应当积极地鼓励学生进行自我实验创作与学习。我在具体的教学过程中经常拿一些电池、电线、电阻、类似小灯泡之类的物品让学生进行自我组装,进行串联与并联电路的组织,这样可以将他们的课堂知识具体话、形象化。这样的活动对于学生的创新能力与综合素养的提升也是一个不小的促进,某种程度上,还能提升学生学习物理知识,尤其是电学知识的兴趣。

四、学习电学要善于总结与归类

初中物理电路动态分析范文第7篇

    一、认真审题

    首先要在脑海里清晰地呈现U、I、R这三者在串、并联电路中各自的特点。在串联电路中:I=I1=I2=I3、U=U1+U2+U3、R=R1+R2+R3,在并联电路中:I=I1+I2+I3、U=U1=U2=U3、1/R=1/R1+1/R2+1/R3。要掌握电功、电功率和焦耳定律的基本计算公式和导出公式,就要知道导出公式的使用范围,即导出公式使用于纯电阻电路中(在纯电阻电路中Q=W)。其次要认真阅读并分析题目,找出题目中所述电路的各种状态,没有电路图的要画出相应的电路图。根据开关的闭合及断开情况或滑动变阻器滑片的位置情况得出题目中电路共有几种状态,画出每种状态下的等效电路图。在分析电路时如果电路有电压表,则先认为电压表处于断路状态,再分析电路的串并联,然后看电压表和谁并联则测谁的电压。

    二、有关“电路变化”的分析

    在教授电学部分知识的过程中,不论是教师还是学生都反映其主要的难点在于变化的电路太复杂,稍有不慎就会出现连锁的错误反应,让人应接不暇。教师在实际的教学过程中经过反复做题,学生经过反复练习,但均效果不佳。我以为,在做电路变化分析的类型的题目时要先帮助学生掌握影响电路变化的几个因素,无非就是电阻、电压、电流、电功率而已,在能够正确识别串联与并联的基础之上,电路变化主要取决于开关的设置,还有就是滑动变阻器的活动。我们首先要引导学生强化因开关设置而带来的电路变化,识别开关的开与关对整个电路的变化与影响。其次就是因为滑动变阻器的滑片滑动所带来的电压与电流的变化分析,进而一步步地突破这两个教学难点。我相信,只要我们教师心中有数,心里有谱,在给学生讲解的过程中保持良好的态度,进行层层深入地讲析,学生一定会举一反三、融会贯通。到了这个地步,学生对整个初中阶段的电学知识的学习也就达到了一种成熟的境界,为高中阶段的有效学习打下了坚实的基础。

    三、注重学习方法的转变

    首先,教师要有强烈的教图意识,也就是说,在初中阶段的物理教学过程中,读图与识图能力是非常重要的。因为我们毕竟还处在一个求学阶段,不可能在学习电学知识的过程中运用实际的电线、电阻进行实验,很多情况下,电路的学习与理解以及练习都会涉及到电路图。如果不能很好地掌握读图与识图的能力与知识,我们物理电学知识教学过程将会异常艰难,而且也不会有好的教学效果。首先,我们要教给学生一定的读图能力,很多情况下,学生面对复杂的电路图,总是分不清是串联还是并联,我们就可以教授学生试着把它改成简单的等效图,就会一目了然,促进学生解题能力的提高。另外,我们还要学生透过电路图,想象出来真正的电路该怎么走,能够理论联系实际,在自己的头脑中形成明晰的概念与轮廓。其次,要重视电学实验的探究,不要依赖教师的演示实验,而是引导学生依靠自己与同伴的协作,连接电路图,测出实验数据,发现规律,得出结论。所以要用实验探究的学习方法教授初二电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。另外,在课堂演示实验与学生实验以外,我们还应当积极地鼓励学生进行自我实验创作与学习。我在具体的教学过程中经常拿一些电池、电线、电阻、类似小灯泡之类的物品让学生进行自我组装,进行串联与并联电路的组织,这样可以将他们的课堂知识具体话、形象化。这样的活动对于学生的创新能力与综合素养的提升也是一个不小的促进,某种程度上,还能提升学生学习物理知识,尤其是电学知识的兴趣。

    四、学习电学要善于总结与归类

初中物理电路动态分析范文第8篇

在知识与技能方面,初中物理教材共涉及到声、力、热、光、电五个部分的知识,高中的物理教材共涉及到力、热、光、电、原五个部分的知识,初中物理大部分内容在高中都将得到进一步的学习,应该说初高中物理知识的衔接点是很多的。

一、物质

初中阶段学习了物质的形态及其变化、物质属性、物质的结构和尺度、新材料及其应用,这些内容是物理学最基础的,到了高中也将有进一步的学习。初中教材物质形态的变化主要讲述了固、液和气三种物态及物态变化,中考是必考的考点,高中是在选修教材中进行学习,在知识上有较大的加深,但不是一个重点内容。物质的结构和尺度在初高中都是一个必考的知识点,但初高中的内容和要求上都有较大的区别,初中考纲要求较低,教材提到的一些知识也没有纳入考试范围。如教材上提到分子之间相互作用力范围与作用力之间的关系和原子结构的两种模型,其中粒子的散射实验在高中阶段是一个很重要的实验,若以上知识点能在初中就给学生讲述,学生就会有一定基础,到了高中将会更快、更好地接受这些知识。

二、力与运动

力与运动是初高中物理衔接的第一个关键点,也是中考、高考的重要组成部分。

运动学:初中学习了时间和长度的测量工具――秒表、刻度尺,进入高中后将会学习使用游标卡尺和螺旋测微器(千分尺)测量长度,用秒表、打点计算器测量时间,刻度尺的使用是游标卡尺和螺旋测微器的基础。初中学习了匀速直线运动,引入了速度、平均速度、路程、时间的概念,中考考纲中明确指出对于追及、相遇问题的计算不作要求。追及、相遇问题是高中学生的一个难点知识,也是一个重要的考点,在初中阶段可对部分优秀学生给予讲解,让学生对于这部分内容在初中阶段有一个感性认识。而高中要深入学习匀速直线运动,并对匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动全都进行了定量研究。

力学:力学是物理学的基础,初中教材中提到的力有重力、弹力、摩擦力。初中教材没有给出弹力的定义,但弹力是产生摩擦力的必要条件,初中教师一般都会补充到这个知识点。初中教材只要求学生掌握影响摩擦力大小的因素,对摩擦力的方向这个很重要的知识点没有作要求,但可对一部分优秀的学生可在初中阶段讲解判断摩擦力方向的方法。对于共点力平衡的知识,初中阶段教材中只涉及到二力平衡,但近年来广东省中考试题出现了共线的三力平衡的题目,这就要求我们对优秀学生加强对初中共线的三力平衡的知识点的教学。力矩平衡是初中的一个考点,到了高中不再作为考试内容,但可以帮助学生理解问题。压强、浮力是初中教学中的一个重点、难点,也是一个简单的计算点,但在高中比较少用到,所以初中教师对学生不要提过高的要求,严格按照中考的考纲要求进行教学。

力与运动:初中阶段学习了牛顿第一定律,但考纲和教材中没有提到作用力与反作用力这个知识点,如果不讲这个知识点,初中学生理解力学问题会有一定的难度,同时会给高中力学前面几节课的教学带来较大困难,建议在初中阶段给学生讲解这一知识点。高中在初中基础上继续学习力的合成与分解的矢量运算、牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律、超重、失重、力学单位制、物体的平衡等重要内容就容易了。

三、声和光

初中学习声音的产生、传播、描述、危害和控制,高中则增加了机械波(水波、弹簧波、绳波)、电磁波、物质波等。声波是的常见机械波,通过声波的学习可使学生知道产生机械波的条件。初中光的反射、折射、色散是几何光学的一个衔接点,对于平面镜、凸透镜在高中阶段已经不再考查,所以不必提高对学生的要求。初中阶段明确要求不需要记忆白光的组成,但高中阶段是需要记忆的,所以在初中阶段最好要求学生掌握七种单色光的顺序。高中在此基础上增加了全反射、光导纤维等内容。

四、能量

初中物理“功”“能”是初高中物理衔接的第二个关键点。初中物理只涉及到简单的功和能的计算,在能量知识上提到了能量守恒定律及能量转移的方向性,但很多教师对能量转移的方向性在初中阶段没有在课堂上讲解,这对学生进入高中学习热力学第二定律带来一定的难度。高中物理在初中的基础上也增加了很重要的知识点,如动能定理、功能原理、机械能守恒定律,另外还补充了动量、冲量、动量定理、动量守恒定律等知识,使高中的力学知识更加完整。

电学是衔接的第三个关键点,初中物理要求学生掌握简单的串并联电路的计算,对学生要求很低,就连两个电阻并联之和的电阻计算都不作要求,这样电学整体难度就降低很多。而电学在高中是一个很重要的考点,所以初中教学就得提高对优秀学生的要求,在电路设计、电路等效变换、电路故障、电路动态变化、电学计算等方面提高对学生的要求,以便学生更好地适应高中的学习。

初中物理电路动态分析范文第9篇

一、认真审题

首先要在脑海里清晰地呈现U、I、R这三者在串、并联电路中各自的特点。在串联电路中:I=I1=I2=I3、U=U1+U2+U3、R=R1+R2+R3,在并联电路中:I=I1+I2+I3、U=U1=U2=U3、1/R=1/R1+1/R2+1/R3。要掌握电功、电功率和焦耳定律的基本计算公式和导出公式,就要知道导出公式的使用范围,即导出公式使用于纯电阻电路中(在纯电阻电路中Q=W)。其次要认真阅读并分析题目,找出题目中所述电路的各种状态,没有电路图的要画出相应的电路图。根据开关的闭合及断开情况或滑动变阻器滑片的位置情况得出题目中电路共有几种状态,画出每种状态下的等效电路图。在分析电路时如果电路有电压表,则先认为电压表处于断路状态,再分析电路的串并联,然后看电压表和谁并联则测谁的电压。

二、有关“电路变化”的分析

在教授电学部分知识的过程中,不论是教师还是学生都反映其主要的难点在于变化的电路太复杂,稍有不慎就会出现连锁的错误反应,让人应接不暇。教师在实际的教学过程中经过反复做题,学生经过反复练习,但均效果不佳。我以为,在做电路变化分析的类型的题目时要先帮助学生掌握影响电路变化的几个因素,无非就是电阻、电压、电流、电功率而已,在能够正确识别串联与并联的基础之上,电路变化主要取决于开关的设置,还有就是滑动变阻器的活动。我们首先要引导学生强化因开关设置而带来的电路变化,识别开关的开与关对整个电路的变化与影响。其次就是因为滑动变阻器的滑片滑动所带来的电压与电流的变化分析,进而一步步地突破这两个教学难点。我相信,只要我们教师心中有数,心里有谱,在给学生讲解的过程中保持良好的态度,进行层层深入地讲析,学生一定会举一反三、融会贯通。到了这个地步,学生对整个初中阶段的电学知识的学习也就达到了一种成熟的境界,为高中阶段的有效学习打下了坚实的基础。

三、注重学习方法的转变

首先,教师要有强烈的教图意识,也就是说,在初中阶段的物理教学过程中,读图与识图能力是非常重要的。因为我们毕竟还处在一个求学阶段,不可能在学习电学知识的过程中运用实际的电线、电阻进行实验,很多情况下,电路的学习与理解以及练习都会涉及到电路图。如果不能很好地掌握读图与识图的能力与知识,我们物理电学知识教学过程将会异常艰难,而且也不会有好的教学效果。首先,我们要教给学生一定的读图能力,很多情况下,学生面对复杂的电路图,总是分不清是串联还是并联,我们就可以教授学生试着把它改成简单的等效图,就会一目了然,促进学生解题能力的提高。另外,我们还要学生透过电路图,想象出来真正的电路该怎么走,能够理论联系实际,在自己的头脑中形成明晰的概念与轮廓。其次,要重视电学实验的探究,不要依赖教师的演示实验,而是引导学生依靠自己与同伴的协作,连接电路图,测出实验数据,发现规律,得出结论。所以要用实验探究的学习方法教授初二电学中有几个重要的定律,贯穿在整个电学中。另外,在课堂演示实验与学生实验以外,我们还应当积极地鼓励学生进行自我实验创作与学习。我在具体的教学过程中经常拿一些电池、电线、电阻、类似小灯泡之类的物品让学生进行自我组装,进行串联与并联电路的组织,这样可以将他们的课堂知识具体话、形象化。这样的活动对于学生的创新能力与综合素养的提升也是一个不小的促进,某种程度上,还能提升学生学习物理知识,尤其是电学知识的兴趣。

四、学习电学要善于 总结 与归类

初中物理电路动态分析范文第10篇

关键词:电工学;思维方法;教学引导

作者简介:吴显金(1971-),男,苗族,湖南凤凰人,中南大学信息科学与工程学院,讲师。(湖南 长沙 410083)

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2014)14-0073-02

“电工学”是一门非电类专业的技术基础课程,它包含了电路分析、电器控制、模拟电子技术和数字电子技术四部分,有着内容多、知识面广、理论抽象等特点。[1]正因如此,学生在学习“电工学”课程时常常感觉知识点多,不容易理解,前后知识不能融会贯通,学习时缺乏激情与兴趣,考试后很快忘记,达不到教学培养的目标,更谈不上应用所学知识去解决生活中所碰到电学问题。出现这种现象的原因一方面是由于教学过程中往往只注重理论知识本身的分析与讲解,缺少实际应用与实践,从而使学生认为学无所用,缺乏学习激情;而更主要的原因则是在教学过程中教师往往只注重对定理、方法的讲解,忽视了对定理、定律产生背景的分析,更没有从方法论的角度去引导学生寻找一般规律。因此,学生在整个学习过程中容易感觉所学知识点前后孤立而无法将所学知识有机地联系在一起,只能为了应付考试而机械地背记知识内容,达不到对知识的深刻理解与掌握。

实际上,“电工学”课程内容中允满了许多科学的思维方法。非线性特性的线性化、分解与叠加、动态化为静态、对偶及等效变换是最常用的思维方法。如果教师在教学过程中能够对不同的思维方法进行概括和总结,并引导学生将这些思维方法贯穿于整个学习过程,则可以帮助学生理解所学理论的本质,使得学生能够自行归纳和总结知识点之间的内在联系与规律,从而增强对所学知识的记忆,将知识融会贯通,形成自己独有的认知结构。此外,思维方法的引导还可以进一步让学生掌握化复杂为简单的一般方法,从而能够创造性地利用已学方法去解决未知问题。

一、非线性特性的线性化方法

含有非线性元件的电路是非线性电路,对于非线性元件或非线性电路的分析都较为困难。而非线性特性的线性化方法是在某些特定条件下可以将非线性元件转化为线性元件,将非线性电路转化为线性电路,从而采用线性化的理论与方法来进行分析和计算。如二极管、双极型晶体管都是非线性元件,因此含有二极管和双极型晶体管的电路都是非线性电路。但在小信号条件下,由于小信号引起的二极管导通压降的变化量和流过电流的变化量的伏安关系可以看成是一小段直线,因此此时的二极管就可以看成是线性元件。同样,在小信号条件下,双极型晶体管可以用一个由电阻和受控电流源所组成的小信号模型来等效,此时双极型晶体管就变成了线性元件,含有双极型晶体管的基本放大电路也就变成了线性电路,因此可以用线性电路的分析方法对放大电路做静态分析和动态分析。动态分析中的微变等效电路法实质上就是小信号条件下非线性电路线性化后的一种动态分析方法。

二、分解与叠加的方法

分解与叠加的方法本质上是把复杂事物分解成简单事物的一种简化方法,其最典型的应用就是叠加定理。叠加定理对含有多个电源的复杂电路分解成单个电源或分组电源的简单电路,则求多个电源共同作用下复杂电路的响应就可转化为求单个电源或分组电源的简单电路响应,最后再将求得的量相加。

除此之外,分解与叠加的方法还分别运用在非正弦周期信号电路、动态电路、基本放大电路、运算放大电路等电路的分析中。[2]在非正弦周期信号电路中,先需要进行谐波分析,求出非正弦周期信号电源的直流分量和各次谐波分量,然后再求出直流分量和各次谐波分量分别单独作用时所产生的电压和电流,最后将属于同一支路的分量进行叠加得到实际的电压和电流。在一阶动态电路的分析中电路的全响应可以分解成零输入响应和零状态响应之和。基本放大电路则可以分解成直流通路和交流通路,电路中的电压或电流瞬时量则是直流分量与交流变化量之和。信号加法和减法等运算放大电路的分析与计算也可以看成是多个信号单独作用时电路输出相加的结果。

三、动态化为静态的方法

在电路分析与计算中对于随着时间变化而变化的物理量如何描述和计算是困难的。如果直接采用瞬时值来描述,由于其值不固定,因此通常没有任何意义;而采用变化量的瞬时值表达式,则计算时将会很麻烦。动态化为静态的方法是采用固定不变的恒定量来表示变化量,并用该恒定量的计算来代替变化量的计算。

动态化为静态的方法应用之一就是用有效值来描述交流电的大小,用相量来表示正弦量。对交流电有效值的定义的目的就是用一直流电的数值去计量交流电的大小。而对于按正弦规律变化的正弦量来说由于其三要素中的角频率在线性电路中基本不变,可以不用考虑,因此在表示正弦量时只需要幅度和初相位即可。如果一个复数的模等于某一正弦量的幅度并且复数的辐角等于该正弦量的初相位,则这个固定的复数就可以表示该变化的正弦量。

动态化为静态的方法应用之二就是交流电路的分析。相对于直流电路,交流电路的分析与计算是学生最难理解和最难掌握的内容之一。除了概念多外,对于交流电路分析方法难以掌握的主要原因还包括:一是电路中的电压和电流不仅是变化量,而且通常还存在相位差;二是电路中不仅有电阻,还有电感和电容,元件类型多,且具有不同的伏安关系。采用动态化为静态的方法则可以将交流电路的分析和计算转化为直流电路来进行。对于一个给定的交流电路,只要将电路中的正弦量用相量表示,电阻、电容和电感统一用阻抗来表示,则阻抗具有类似于直流电路中电阻的性质,得到交流电路的相量模型。对相量模型的分析和计算完全可以用直流电路学过的基尔霍夫定律、支路电流法、节点电压法、叠加定理、戴维宁定律等进行,并且分析、计算步骤完全与直流电路的分析与计算步骤相同,唯一不同的是此时的计算是相量和阻抗间的复数计算。

动态化为静态的方法另一个应用是一阶电路的暂态分析。对于一阶电路的暂态分析采用三要素法。三要素法的实质就是求初始值、稳态值和时间常数。对于电容电压和电感电流的初始值是根据换路定律用换路前一瞬间的电路求出,而其他响应的初始值则是用0+等效法用换路后一瞬间的电路求出。无论是换路前一瞬间的电路还是换路后一瞬间的电路实际都是电路处在稳态,因此求初始值的方法实际是直流电路的分析与计算方法。稳态值和时间常数则是电路换路后到达新的稳态时求出的值,其求法也仍然是直流电路的分析与计算方法。

四、对偶方法

非严格意义上的对偶是指两类变量在性质或结构上具有类似的形式。

电工学中许多变量、电路和定律都具有对偶的性质,[3]如短路与开路、电阻与电导、电感与电容、理想电流源与理想电压源、受控电流源与受控电压源、电阻串联与并联、基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律、支路电流法与结点电压法、戴维宁定理与诺顿定理、串联谐振与并联谐振、感性电路与容性电路、有功功率与无功功率、三相电源的星形接法与三角形接法、星形负载与三角形负载、零输入响应与零状态响应、NPN型晶体管与PNP型晶体管、数字电路中的数字逻辑公式等等。可见,利用对偶性可以帮助学生掌握记忆规律,减少记忆量。

五、等效方法

电工学中的等效方法是基于伏安特性的等效。现有电路1和电路2,如果这两个电路都能够向电路3提供相同的工作电压和工作电流,则对于电路3来说,电路1等效于电路2。

等效方法是电工学中电路分析的一种重要方法,其典型的应用是戴维宁定理。利用戴维宁定理可以将含有一个或多个电源的有源二端网络等效为一个电压源和一个电阻作串联,从而将复杂电路转化为简单电路,以便于计算和分析。而且戴维宁定理特别适合于工程上的应用,在实际应用时只需用万用表测量出二端网络的开路电压和无源时的等效电阻,就可以得到戴维宁的等效电源模型。

在电路分析时,还可以利用等效方法化简电路。如将戴维宁电源模型与诺顿电源模型相互转换,以便将电压源串联或电流源并联;对于电压源与其他元件的并联则可等效为电压源本身;电流原与其他元件串联可等效为电流源本身。

除此之外,还可以在三相电路分析中利用等效的方法在已知电路中添加外部电路以使电路看起来更加完整、清晰和明白。例如,在学习对称三相电路中对称三相负载性质时,要求出负载的线电压和相电压、线电流和相电流的关系。对于初次学习的同学来说,往往对只画出三相负载的电路看不习惯,而更习惯于看包含有三相电源的完整电路,因此经常纠缠于与三相负载所连接的三相电源究竟是星形连接还是三角形连接。事实上,从等效的概念可知,三相电源无论是星形连接还是三角形都可以,只要能够向三相负载提供相同的线电压就不会影响到分析结果。因此,如果三相负载为星形接法,则可以外补一个星形连接的三相电源;而三相负载为三角形接法则可以外补一个三角形连接的三相电源,以构成一个完整的电路,这样构成的电路十分便于选择合适的回路进行分析和计算。

六、结论

“电工学”教学中,教师不仅要讲解知识点本身,还应该对知识点所牵涉到的思维方法进行概括、总结和引导,使学生在理解定理、定律及方法本质的基础上能够自行归纳总结,掌握基本的分析规律与方法,对所学知识融会贯通,真正做到学得“活”,记得“牢”。

参考文献:

[1]唐介.电工学[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]焦阳,高玲.贯穿于电工学之中的叠加原理[J].现代教育科学,

初中物理电路动态分析范文第11篇

一、动态电路

电路中开关的断开与闭合,滑动变阻器滑片的移动,会带来电路连接方式、电阻(用电器)的工作状态、通过电阻中的电流和电阻两端电压的变化,此类电路人们常习惯地称之为“动态电路”。但应注意的是,在“动态电路”问题中,一般来说有两个物理量是不变的,即电源的电压(初中阶段)和定值电阻的阻值(不考虑温度的影响)。

无论是开关的断开与闭合带来的电路变化问题,还是滑动变阻器滑片的移动引起的动态电路,考试的考查方向一般有两个方面,一是分析动态电路中电表示数的变化,二是进行定量计算。

二、开关型“动态电路”

这类电路在开关的通、断过程中,往往会引起电路结构的变化,即接入电路的电阻(用电器)的数量及其连接方式的改变。因此解答此类问题的首要步骤是要画出相应开关状态下的等效电路图,一般的方法是:(1)判断每种状态下,电流表和电压表的测量作用;(2)从电路中去掉电压表,将电流表看成是导线;(3)电路中被短路和被断路的元件要去掉;(4)画出相应开关状态下的等效电路图。第二步,利用串联和并联电路的规律、欧姆定律等知识,分析画出的各等效电路中电流表和电压表的示数,前后比较即可判断出电表的示数如何变化。

例1(2011,哈尔滨)如图所示,电源电压不变,闭合开关S1后,再闭合开关S2,电流表的示数 ,电压表的示数 (填“变大”“变小”“不变”)。

[答案] 变大 变大

开关类动态电路的计算,思路方法与上述步骤一相同,只是在每种开关状态下的等效电路图中,标出已知量和要求的量,题目的解答就容易多了。

例2如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20欧,电源电压不变。当S1 、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A;当S1 断开, S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75A。

求:(1)电源电压为多少?

(2)R2的阻值是多少?

(3)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压为多少?

[分析] 分别画出三种状态下的等效电路图甲、乙、丙,在图上标出已知量和要求量,可以发现,利用欧姆定律可以很容易求得答案。

[答案] (1)当S1 、S2断开, S3闭合时,电阻R2断路,电阻R1接在电源两端,等效电路如图甲所示,则电源电压U=I1R1=0.45A×20Ω=9V。

三、滑动变阻器型“动态电路”

由于滑动变阻器滑片的移动引起的动态电路,大多数情况下是滑片的位置处于两个端点或中点的特殊情况,解答此类题目的一般思路也是首先应该(1)画出每种滑片位置对应的等效电路图;(2)弄清滑动变阻器接入电路中的电阻是哪一部分,进而分清滑片移动过程中变阻器接入电路的电阻怎样变化,是变大还是变小;(3)分析电路中还有哪些物理量随之改变(哪个用电器中的电流和它两端的电压),电路中不变的量仍然是电源电压和定值电阻的阻值。

例3 (2013,乐山)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中( )

A电压表 V1示数变小,电压表 V2示数变大

B电流表A示数变小,电压表V1示数不变

C电流表A示数不变,电灯L亮度变亮

D电压表V1示数不变,电灯L亮度变暗

[分析] (1)识别电路:电灯L和滑动变阻器R串联,电压表V1测电灯L两端电压,电压表 V2测R两端电压,电流表A测电路中的电流。

(2)当滑片P在最右端时的等效电路如图甲所示,电压表 V2被短路掉其示数为零,电压表V1的示数为UL=U,电流表A示数为I=■。

例4(2012,兰州)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R2为20Ω。闭合开关,滑动变阻器R3的滑片在b端时,电压表的示数为3V ;滑片移到中点时,电流表的示数为0.45A;滑片移到a端时,电压表的示数为9V。求:

(1) 电阻R1的阻值;

(2) 滑动变阻器R3的最大电阻;

(3) 电源电压U。

[分析]本题在电路识别方法上与例3相同,滑片在a端、b端及中点不同位置时,滑动变阻器接入电路中的电阻依次为0、R3、R3/2,相应地电流表和电压表的示数发生改变,但三种情况下的电路均为串联电路,电路中不变的物理量有电源电压、定值电阻R1和R2的值。题目中需要求解的未知量较多,可考虑利用串联电路的特点和欧姆定律列出关于R1、R3和U的方程,通过求解方程组得到需求的三个物理量。由于电源电压不变,可考虑每种状态电路中的总电压U、总电流I和总电阻R之间的关系、利用U=IR得到等式。

[答案]当滑片在b端时,R1、R2、R3串联,则有,U=I1(R1+R2+R3),

将R2=20Ω代入并解由此三个方程组成的方程组得:

R1=10ΩR3=60ΩU=27V。

例5 (2013,呼和浩特)如图所示的电路,电源两端电压恒为6V。若电路连接“3V 1.5w”的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至点a 时,灯泡正常发光;若改接“4V 2W”的灯泡,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至点b 时,灯泡也正常发光。则( )

A电流表在两种状态下的示数均为0.5A

B点a在点b的右侧

C两种状态下,整个电路消耗的总功率相同

D电压表在两种状态下的示数之比是2∶3

[分析] 本题在电路连接方式分析上与例3、例4相同,不同的是,本题除了应用串联电路的特点、欧姆定律知识,还涉及电功率的知识,看似是选择题型,但需要经过计算才能确定所选答案。

(2)由滑片在a、b位置时,灯泡均能正常发光、串联电路中的电压关系及电源电压U=6V可知,在两种状态下电压表的示数分别为Ua =3V,Ub=2V,即Ua∶Ub=3∶2。再由Ua =IRa,Ub =IRb可知,滑动变阻器两种状态下接入电路的电阻Ra>Rb,结合图示可知a点在b点的右侧。

初中物理电路动态分析范文第12篇

在物理教学中,由于中学生处于物理学习的初级水平,有些物理量只有相对性的f明,而无法定量给出,只能以大小、多少、高低、快慢、强弱等给出,甚至有时这种相对性的说明也隐含在题目条件中。在这种情况下,学生就只能用定性的方法解决物理问题。在中考物理试题中就有这样一类电学问题――动态电路问题,是学生学习和掌握起来非常困难的一类问题,同时也是教师教学中的重点内容。

2教学案例

2.1案例1

如图1所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器滑片向左移动时,电压表和电流表的示数将如何变化?

初中物理电学问题中,经常会遇到电源电压不变,滑动变阻器阻值改变(或者说某个开关闭合或断开引起阻值改变)的问题,这是判断电路中电流、各用电器两端电压以及电功率的变化等定性分析的问题。学生在分析此类问题时往往顾此失彼,思维严密性不够,经常出错。

课堂教学中,笔者在引导学生解决这类问题时,明确问题的关键是要抓住电路串联和并联中的关系,在寻找变量的同时,提高思维密度,同时注意不变量,并根据电压、电阻与电流之间的关系顺利突破此类问题。图1中滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻R2变小,由于R1为定值电阻,所以串联电路的总电阻R总变小,串联电路的电流I=U/R总,由于电源电压U不变,R总变小,所以电流I变大,即电流表示数变大。定值电阻两端的电压U1=IR1,所以U1变大。而电压表测量的是R2两端的电压,再利用串联电路电压规律可得,U2=U-U1是变小的,即电压表的示数会变小。

实际课堂教学中,引入分析思路导图,建立抽象问题具体化的解题思路。分析思路导图如下(表示变大,表示变小):

R2R总I(I=U/R总)U1(U1=IR1)U2(U2=U-U1)。

上述案例中并不是要求学生定量计算,教师在课堂教学中要求学生通过逻辑推理进行定性分析。由于电阻、电流和电压是彼此关联的,处理好这类问题,教师还需要与学生共同反思和归纳此类动态电路问题相应的方法和规律:局部电阻变化整个电路的电阻变化总电流的变化局部定值电阻两端电压的变化局部电流的变化。教师应教会学生以“局部整体局部”这一“不变”的原则来应对“万变”的电路变化,紧紧把握不变的物理量,并以此为切入点。

2.2案例2

如图2(a)所示,电路电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图2(b)所示。则下列判断正确的是()。

A.图线甲是电阻R1的I-U关系图像

B.电源电压为18 V

C.R1的阻值是20 Ω

D.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω

针对动态电路中的图像分析试题,也是近年来物理中考考查学生能力的常考题型。在这类复杂的综合问题教学时,需要充分认识到初中学生学习物理的思维虽然已基本达到形式运算阶段,具备一定的逻辑思维能力,但由于他们还没有进行过系统的物理思维训练,其物理逻辑思维能力还较差。

笔者通过组织合乎学生认知规律的教学材料,以逐步递进的方式呈现,引导学生共同跟进,取得了良好的教学效果。

引导学生找出此类复杂图像中的对应物理量,让学生运用知识的最近发展区思维比较抽象的问题,创设物理情景、动手动脑画出图线,形成形象化的图示,并在图中标注相应的物理量。通过教师向学生渗透比较、分类、类比的思想,让其学会对物理研究对象的统一性、差异性进行比较,进而以此为基础进行类比、归纳,抽象概括出一类物理问题或现象的本质规律。此类问题的教学实践中,笔者是“由果导因”,通过已有知识,运用定量研究与定性分析相结合的方法,最终归纳出“果”,即图像中图线的物理含义,至此,学生即可以初步掌握案例2中图像的图线对应关系。

3小结

初中物理电路动态分析范文第13篇

所谓“构建固定的解题格式”,即针对某一知识点问题,学生能快速地想到某种已总结好的解题方法,无需搜索这一方面所有的物理知识,以达到快速、准确的目的。教师在学生学习新知识之前,要创设问题情景,及时“引导”。在学生学习新知识中遇到困难时,教师要加强“疏导”。学生使用知识联系实际时,教师要给予恰当的“指导”。教师在导的过程中,要注意调动学生的思维状态,善“诱”则通,善“思”则得,只有把教师的“诱”调到学生“思”的频率上,才能发生共振,学生的认知状态和情绪才能最大限度地被激活。

如初二物理的惯性现象历来是学生分析的难点,如果我们构建了固定的解题格式,则容易得多。事例:人走路时,脚踢到地面上的石头,石头要滚向前方。解释:对于惯性现象,都有一个惯性动作,这个事例中“踢”的动作之前,石头是相对静止的,“踢”的动作之后,石头受力运动,由于惯性而向前,所以会滚向前方。格式提炼:“惯性动作之前,物体什么状态,惯性动作之后,物体一部分受力会怎么样,物体由于惯性又会怎么样。”这就是解释惯性现象的固定格式,当然格式中“由于惯性”这几个字是必不可少的。又如用来解释斧柄撞击石头而斧头套紧的现象,这一事例中惯性动作是“撞击”,结论:撞击之前,斧头、斧柄是向下运动的,撞击后,斧柄因受力而停止,斧头由于惯性继续向下,所以就套紧了。

在初二物理滑轮组问题的分析上,学生对于绳子段数的分析是一个难点,往往容易数错,这里同样可以构建固定解题格式。解释:定滑轮改变力的方向,动滑轮省力,将动滑轮和物体看成一个整体,有几根绳子拉住物体,则拉力是物重的几分之一。解题格式:在定滑轮和动滑轮之间画一条线(当然,这条线可以是假想),数出有几根绳子拉住动滑轮,则拉力就是物重的几分之一。构建这种解题格式以后,学生在分析滑轮组中绳子的段数时就显得简单、快速和准确了。

我们都知道初二的光学部分也是一个学习难点,如对于凹、凸透镜的判断,给出两条入射光,再给出两条出射光线,中间要求判断是什么透镜。如果给出的光线不是像凸透镜的三条特殊光线那么标准,学生分析起来就不是那么容易,但是我们构建解题格式,这类题也会变得比较简单,即:“光线总是向透镜厚的一边偏折”。解释:设透镜主光轴水平,以某条入射光为标准,经过透镜后,如果出射光向上偏折,则上边厚,如果出射光向下偏折,则下边厚;再根据另一条入射光作同样的分析,就可以判断出是什么透镜了。

对于放在桌面上的不规则容器的压力、压强计算,历来学生都有一点困难,但利用固定的解决格式,问题就迎刃而解了。如果计算液体内部压力、压强,则先算压强,即P=ρgh,再算压力F=PS;如果计算容器对桌面的压力、压强,则先算压力即F=G=mg,这样就可以避免学生因为不知道这样的应用公式而计算错误。

对于以上几个事例,学生可能还感觉只是物理知识点分析的问题,还不能体现“构建固定的解题格式”这一重要性,那么下面这一事例就更能说明“构建固定的解题格式”的作用了,初三电学部分电路图分析方法,拿到一个有问题的电路图,首先,了解题意,分析电路是串联还是并联;然后依据串联、并联电路的特点,根据欧姆定律替换相应物理量,带入电功、电功率公式进行计算,求出相应的物理量。当然,利用固定解题格式还有很多事例,这就要靠教师在教学中仔细归纳、总结。

对于“固定解题格式的构建”,要注重“三个有利于”:有利于学生正确观念的形成;有利于学生思想的升华;有利于学生能力的发展。在教学中,教师要积极构建感性材料与理性知识之间的桥梁,即引导学生参与实践,充分调动学生的积极性、主动性,提高学生的学习能力,增强学生的自信心,使课堂有活力、生气,达到教学相长的目的。

构建固定的解题格式对教师的要求非常高,教师要有很高的敬业精神,熟悉物理知识内容,善于分析、总结物理规律,归纳出一般、通用的解题方法,构建某一物理问题固定的解题格式。在教学过程中,这种方法能启发学生思维的灵活性,也有利于培养学生思维的深刻性,如果引导学生自己构建这种思维方法,则可以提高学生的学习主动性,让学生成为学习的主人,让他们通过自己的思考解决物理问题,在探究中体验成功的乐趣,开拓学生的思维空间。这种方法不仅在物理中有很广泛的意义,而且在其他一些学科中也具有相同的作用,在学习中能起到事半功倍的效果。

初中物理电路动态分析范文第14篇

关键词: 初高中物理教材 衔接 过渡

初高中物理教材在内容深度、覆盖面及表述方式和要求等方面有较大的台阶。

1.知识量增大

学科门类高中与初中差不多,包含力、热、电、光、原。但高中的知识量比初中的大。比如初中物理力学的知识点约60个,而高中力学知识点增为90个。

2.知识层次的变化

初中物理知识从生活实际、观察实验入手,直观性较强,相对简单。如密度、同一直线二力的合成、二力平衡、蒸发、沸腾、压强、浮力、杠杆,等等,都是生活中常见,容易理解的。它建立的物理模型,对思维深度的要求比较低。

初中对物理概念的引入一般比较直接形象,叙述简单,要求理解的程度低、思维能力要求也不高,甚至有的物理量的定义为了便于学生理解而不是十分严密。如在运动学中不提位移只讲路程;为了避免矢量的方向性,又把速率的定义作为速度的定义教给学生。

初中的物理规律少而简单,对规律的适用条件基本上不作重点强调,数学表达式也简单。对学生的要求主要是知道或理解物理学的一些基本知识,能从物理学的角度对一些自然社会现象做出简单的解释,一般只要求对物理现象做定性说明,简单的计算,整个内容较少。

2.1从简单到复杂。初中物理教材编写是以观察、实验为基础,使学生了解一些基本的物理学初步知识以及实际应用。因此,初中物理教材内容多是简单的物理现象和结论,对物理概念和规律的定义与解释简单粗略,研究的问题大多是单一对象、单一过程、静态的简单问题,易于学生接受。高中物理教材编写则采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律,研究解决的往往是涉及研究对象(可能是几个相关联的对象)多个状态、多个过程、动态的复杂问题,学生接受难度大。以运动学部分为例,初中物理仅限于介绍匀速直线运动,而高中物理则较深入的研究匀变速运动(包括直线运动和曲线运动)。更何况还要处理非匀变速运动(匀速圆周运动,简谐运动)。再说与“力”相关的知识,在初中只是计算一些“二力平衡”的简单问题,而高中则要处理“多力平衡”和不平衡的问题。初中研究力学问题,仅是力的初步概念,重力的常识,摩擦力只作为阻力的形式介绍而已。而进入高中后,一开始就要对较抽象的弹力、摩擦力,进行全面的定量研究,还要选定研究对象,采取正确的方法进行受力分析,等等。再如从光滑平面的匀速直线运动到考虑外力作用的变速运动,从单个物体到连接体问题,从初中的二力平衡到高中共点力的平衡,从部分电路的欧姆定律到闭合电路欧姆定律(考虑电源的内阻)等。又如力做功在初中公式为W=Fs在高中为W=Fscosθ,其中θ为力与位移的夹角。这些是横在新生面前的第一个台阶,跨不过它,高中物理将很难过关。

2.2从现象到本质。初中的物理知识多是以有趣和有用为出发点,主要是对一些表面现象的观察分析,如声现象、光现象,物态变化等;而在高中则要深入到本质和规律层次。初中物理一般只限于对物理现象的知道、了解,即“知其然”;而高中物理则要求学生“知其所以然”,要知道其中包含的原理、规律。例如牛顿第一定律在初中就有所接触,但是高中物理对其作了进一步深入分析,而且在此基础上引入了牛顿第二定律和第三定律。

2.3从具体到抽象。初中的研究对象都是一些具体形象的东西,如平面镜和透镜成像、物态变化等;高中要引入很多抽象的概念,如质点等理想模型、瞬时速度、力的相互作用和受力分析、电磁场、电磁波等。

2.4从标量到矢量。高中引入了初中所没有的矢量概念,物理量的方向成为分析研究问题需要考虑的重要因素,这是很多学生一时难以适应的一个知识点。

2.5从定性到定量。高中物理学习对数学知识的依赖逐渐增强。数学工具的支持是学物理的重要条件,初中知识大多数是定性描述分析,在高中更多的要进行定量计算研究,如摩擦力的大小、磁场的强度(磁感应强度)等。初中物理用的数学知识少而浅显。而高中物理要用到更多更深的数学知识,如极限和导数用于瞬时速度的概念,向量代数用于力等矢量的分析。

3.结语

对于走入物理课堂的高一新生来说,虽然台阶客观存在,但只要我们认真掌握初高中物理教材中衔接和过渡的特点,切实从学生的实际出发进行教学,学生就一定能实现初高中物理学习的自然过渡,为整个高中物理学习打下坚实的基础。

初中物理电路动态分析范文第15篇

论文关键词:信息技术,初中物理,概念教学

《物理课程标准》指出:“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中,教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示,使静态的知识生动化,促使学生动手、动脑,不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾,分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向,让学生既获得了知识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景,引入概念

建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。

如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

二、揭示本质属性,理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

如,“重力”教学时,我先播放铅球和跳高比赛的视频录像,然后提出问题:奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态?这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限?问题的提出,激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后,再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频,再一次提出问题让学生思考:在远离地球的太空中,宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?

这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点,深化概念

将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型中国。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程,活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。

初中物理如,有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理,电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题,一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大,得分率也较低。

如右图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈,巩固概念