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在初中物理的电学教学中,电路的识别常常是学生学习物理的拦路虎.如判断加入电表后的电路是串联还是并联,在已知电路中的圆圈内该填入哪种电表,说出电路中的电压表测的是哪部分电路的电压,以上这些问题,足以让学生产生困惑.
要正确识别电路,先要熟悉电路的结构与规律,电表的特性与使用方法.
一个基本的电路由电源、开关、导线、用电器组成.电路的连接分两种,一种是串联,另一种是并联.串联指是的元件逐个依次连接起来的电路.串联时有且只有一个回路,一处断开则所有用电器都停止工作.并联电路指的是把元件并列地连接起来的电路.各支路中的元件独立工作,互不影响.并联时电路中至少有两个或两个以上的支路.电表包括电流表与电压表,电流表的内阻很小,在电路中相当于一根导线.而电压表的内阻很大,在电路中相当于一个阻值非常大的电阻,对电路没有影响,相当于一个处于断开状态的开关.电流表要求串联在电路中,而电压表则要求与被测的电路并联.
对于加入电表后的电路,可以采用“去表法”来识别.“去表法”的原则是:根据两种电表的特性,电流表在电路中可用一根导线来代替,电压表等效于开关断开,对电路没有任何影响,因此最好的方法就是直接把它从电路中拿走.去掉这两种电表后,电路的串并联就一目了然了.
例1如图1所示,L1与L2是串联还是并联?乍一看上去,电路中好像有两个回路,L1与L2可能是并联.但这道题用“去表法”来处理就很简单.根据“去表法”的原则,先把电流表用一根导线代替,等效电路如图2,再把电压表从电路中拿走,等效电路如图3.把两个电表去掉后,电路中只有一个回路,此时学生一眼便可以看出L1与L2是串联.
在已知电路中的圆圈内该填入哪种电表?主要看这个电表在电路中的连接方式,可以根据“串流并压”的方法填入电表:串联在电路中的是电流表,与电源或用电器并联的是电压表.因为电流表的使用要求是串联在电路中,而电压表的使用要求是与电源或用电器并联.因此,如果画“○”的部分是与用电器或电源串联,那该“○”中填入的一定是电流表.如果画“○”的部分与电源或用电器并联,则该“○”中填入的一定是电压表.
例2在图4的电路中,闭合开关后,两灯均正常发光,请问在电路中的“○”处应该接入电流表还是电压表?从电路中可直观地看出,c与L2串联,所以肯定是电流表,在这个“○”中填入电流表后电路如图5所示.a与L1并联,所以肯定是电压表.但是在b圈中应填入什么表呢?根据“去表法”的原则,可以将与L2串联的电流表等效成一根导线,电路变成了图6所示,从图6中学生便很容易看出b与L2并联,所以在b圈中应填入的是电压表.
至于电路中的电压表测的是哪部分电路的电压这个问题,主要是看这个电压表与哪部分电路并联.如果是与电源并联,那测的就是电源电压,如果是与R1或L1并联,那它测的就是R1或L1两端的电压.如果电路中因有其它的电表,而看不出来时,可先利用“去表法”将电路进行简化,然后就很容易看出这个电压表是与电路中的哪部分并联了.以图1为例,请学生判断图中的电压表测的是U,还是U1或U2?因为图中电流表的影响而不好判断,可用“去表法”先处理掉电流表,电路1就简化成电路7了.再把开关合上后,电路就等效为图8,从图8中就很容易看出电压表是与L1并联的,因此它测的是U1.
由此可见,掌握了规律与技巧,电路的简化与判断便不难.
(5)分析数据时,还可以采用图像法.根据表格中的数据,请在坐标系中绘制出I-U、I-R的图像.
综合图像可得到的结论是.
教学反思本节课将欧姆定律实验中考查的一系列问题,综合在一条题目中,并且借以动画的辅助,唤醒学生的记忆,同时避免了中考复习中的枯燥、零散,吸引学生的注意力.不同于直接将中考题直接放在学生面前,题目的设置就像在引导学生进行这个实验,却又区别于新课的实验,它站在复习的角度来重温欧姆定律这个实验,使学生在认识和解决问题的能力上又更上一层楼.
要正确识别电路,先要熟悉电路的结构与规律,电表的特性与使用方法.
一个基本的电路由电源、开关、导线、用电器组成.电路的连接分两种,一种是串联,另一种是并联.串联指是的元件逐个依次连接起来的电路.串联时有且只有一个回路,一处断开则所有用电器都停止工作.并联电路指的是把元件并列地连接起来的电路.各支路中的元件独立工作,互不影响.并联时电路中至少有两个或两个以上的支路.电表包括电流表与电压表,电流表的内阻很小,在电路中相当于一根导线.而电压表的内阻很大,在电路中相当于一个阻值非常大的电阻,对电路没有影响,相当于一个处于断开状态的开关.电流表要求串联在电路中,而电压表则要求与被测的电路并联.
对于加入电表后的电路,可以采用“去表法”来识别.“去表法”的原则是:根据两种电表的特性,电流表在电路中可用一根导线来代替,电压表等效于开关断开,对电路没有任何影响,因此最好的方法就是直接把它从电路中拿走.去掉这两种电表后,电路的串并联就一目了然了.
例1如图1所示,L1与L2是串联还是并联?乍一看上去,电路中好像有两个回路,L1与L2可能是并联.但这道题用“去表法”来处理就很简单.根据“去表法”的原则,先把电流表用一根导线代替,等效电路如图2,再把电压表从电路中拿走,等效电路如图3.把两个电表去掉后,电路中只有一个回路,此时学生一眼便可以看出L1与L2是串联.
在已知电路中的圆圈内该填入哪种电表?主要看这个电表在电路中的连接方式,可以根据“串流并压”的方法填入电表:串联在电路中的是电流表,与电源或用电器并联的是电压表.因为电流表的使用要求是串联在电路中,而电压表的使用要求是与电源或用电器并联.因此,如果画“○”的部分是与用电器或电源串联,那该“○”中填入的一定是电流表.如果画“○”的部分与电源或用电器并联,则该“○”中填入的一定是电压表.
例2在图4的电路中,闭合开关后,两灯均正常发光,请问在电路中的“○”处应该接入电流表还是电压表?从电路中可直观地看出,c与L2串联,所以肯定是电流表,在这个“○”中填入电流表后电路如图5所示.a与L1并联,所以肯定是电压表.但是在b圈中应填入什么表呢?根据“去表法”的原则,可以将与L2串联的电流表等效成一根导线,电路变成了图6所示,从图6中学生便很容易看出b与L2并联,所以在b圈中应填入的是电压表.
至于电路中的电压表测的是哪部分电路的电压这个问题,主要是看这个电压表与哪部分电路并联.如果是与电源并联,那测的就是电源电压,如果是与R1或L1并联,那它测的就是R1或L1两端的电压.如果电路中因有其它的电表,而看不出来时,可先利用“去表法”将电路进行简化,然后就很容易看出这个电压表是与电路中的哪部分并联了.以图1为例,请学生判断图中的电压表测的是U,还是U1或U2?因为图中电流表的影响而不好判断,可用“去表法”先处理掉电流表,电路1就简化成电路7了.再把开关合上后,电路就等效为图8,从图8中就很容易看出电压表是与L1并联的,因此它测的是U1.
由此可见,掌握了规律与技巧,电路的简化与判断便不难.
(5)分析数据时,还可以采用图像法.根据表格中的数据,请在坐标系中绘制出I-U、I-R的图像.
综合图像可得到的结论是.
教学反思本节课将欧姆定律实验中考查的一系列问题,综合在一条题目中,并且借以动画的辅助,唤醒学生的记忆,同时避免了中考复习中的枯燥、零散,吸引学生的注意力.不同于直接将中考题直接放在学生面前,题目的设置就像在引导学生进行这个实验,却又区别于新课的实验,它站在复习的角度来重温欧姆定律这个实验,使学生在认识和解决问题的能力上又更上一层楼.