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文檔簡介
歐姆定律是初中階段電學的核心內容,既是前面所學電學知識的綜合,又是學習后面的電功率的基礎。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!但在應用歐姆定律解決問題的時候,學生們容易犯一些錯誤,現舉例說明如下。一、不能正確理解公式的意義例1關于歐姆定律的公式 的變形公式,下面說法中正確的是()A導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導體中通過的電流越大,則電阻越小C加在導體兩端的電壓越大,則電阻越大D導體的電阻等于導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,眾所周知導體的電阻是導體本身的一種性質,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,其結果自然是錯誤的。其實,導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,跟導體中的電流和兩端的電壓無關。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 一段導體兩端的電壓為3V時,通過它的電流是05A,當導體兩端的電壓為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關系。因此在利用歐姆定律解題時,要把每一組電壓、電流和電阻的對應關系要搞清,只有這樣才能正確地解答出此題。正確答案:由,。例4(2010年吉林省)如圖所示,在探究電流與電阻關系的實驗中,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的調節方向要讀取對應的電流表的示數,必須滿足的條件實驗結論錯解:在平時的實驗中,也有不少的學生就是這樣操作的:在M、N間換上了別的電阻后,滑片P不調節,直接讀取電流表讀數。這樣做肯定得不到需要的實驗結論:電壓一定時,電流與電阻成反比。解析:本題做錯的學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系時,應當采用“控制變量法”,通過移動變阻器的滑片來調節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,根據串聯分壓的特點,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和原來的相等!正確答案:調節滑動變阻器的滑片P向右移動;保持電壓表的讀數不變;電壓一定時,電流與電阻成反比。四、亂套公式導致出錯例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,則電路中電流處處相等,應有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,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,在不同的溫度下冷凍,24h后取出。等恢復至室溫時,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據如下表所示。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,電壓表讀數為86V,電流表示數如圖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系為 。錯解:學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;電流表讀數錯誤,從而導致計算電阻出錯;換了新的情境,新的信息后(比如本題其實就是用“枝條”取代了我們日常實驗中的電阻而已)之后不能理解題目意圖,導致不會作圖。解析:本題一系列錯解的原因是學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,枝條電阻越小;枝條電阻與冷凍溫度成線性關系)六、電路連接關系不清例7如圖所示的電路,電源由3節蓄電池組成其中R120,R210,通過R1的電流為02A,求電流表A1和A2的示數各多大?錯解:電源由3節蓄電池組成,電壓U6V,根據歐姆定律,電流表A1的示數。根據并聯電流關系A2示數。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,或產生錯誤理解,從而導致錯解的一類題目。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:“三節蓄電池串聯”不能作為已知條件,因為兩個并聯電阻的電壓不等于6V,變阻器分得部分電壓。(2)應用歐姆定律求解,首先要確定研究對象,所涉及的物理量滿足同一狀態、同一導體,一般情況下導體的電阻是不變的,除非有特殊要求。(3)要充分利用“比例法”在解串、并聯電路問題時,因為“串聯電路各導體的電壓與其電阻成正比,并聯電路各支路的電流與其電阻成反比”。所以一定要注意區別它們比例應用的不同,主要是多個電阻時要小心。如:三個電阻比為R1:R2:R32:3:4,當它們串聯時,它們的兩端的電壓之比為U1:U2:U32:3:4;當它們并聯時,它們的電流之比I1:I2:I34:3:2,應是I1:I2:I36:4:3。正確答案:由圖可知并聯,兩端電壓相等且不等于電源電壓。(并聯電路中各支路兩端電壓相等)因為,根據歐姆定律,電流表A1的示數(即R2的電流)為:根據并聯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(即總電流):,則電流表A1的示數為04A,電流表A2的示數為06A。綜上可知,本節最容易出錯的知識點是關于電流、電壓、電阻之間關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,千萬不要“張冠李戴”。特別提醒:電流跟電壓、電阻關系的正確表述(1)“在電阻一定的情況下,導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。”課本中的表述說明了在電阻一定時,導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。用數學語言講,就是電阻一定時,電流是電壓的函數。(2)“在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體中的電阻成反比。”課本中的表述,說明了在電壓一定時,導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體的材料、長度、橫截面積決定的,跟電流的大小無關。小試牛刀1(2010年重慶市)如圖所示,當開關S閉合時,電壓表的讀數為3V,電流表的讀數為01A,那么燈絲電阻R ,當開關斷開后,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百歐的電阻。提供的器材有:電源(電壓約5V)、學生用電壓表(06V)、電阻箱R(09999 5A)、開關S1和S2、導線若干。現要測量待測電阻Rx的阻值,設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,只需改動一根導線,即可使電路連接正確,請在接錯的導線上打“,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法。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,當電阻箱的阻值調為R0時,電壓表的示數為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系后,同學們又提出了電流與電阻有什么關系這一問題請你和他們一起解決下列問題:(1)用筆畫線代替導線,將實驗電路連接完整。(2)在導線連接完成后,閉合開關前還應 。(3)閉合開關后,移動滑片時發現電流表沒有示數,電壓表有明顯的示數,則發生故障的原因可能是 。(4)排除故障后,同學們繼續進行實驗一位同學在讀取完電流表示數后,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,電壓表示數會怎樣變化: 。請你指出他在操作中的錯誤:_。電壓U=2V次 數123電阻R/51020電流I/A040201(5)分析表中實
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