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初中生学电学,往往会感到抽象难懂。电路图看起来纵横交错学生往往会感到无从下手。在初中阶段,电学的物理概念、定律及相应的计算公式是比较多的。为了突出各知识点的联系,帮助学生突破难点,在学生对电学进行全面的知识归纳的基础上,分专题来进行复习。在电学复习中按各知识点的联系,可分五个专题。
一、分析电路
电路图是电学的重要内容。许多电学题往往一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了,电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错,造成“全军覆没”的局面。所以分析电路是学好电学的第一步。
简单的电路图,可通过分析电路中的电流通过的路径来进行判断。电流在电路中始终是一路,说明这是一个串联电路。如果电流在电路中分开两路或两路以上,说明这是一个并联电路。对于复杂的电路图,就需通过画等效电路图的方法来分析电路。这种方法可分为四步:
(1)在初中阶段,一般认为电流表的电阻为零,电压表的电阻为无限大。把电流表当作导线,电压表视为开路。
(2)用字母标出电路图中三条导线相交的结点。
(3)从电源的正极出发,根据电流的路径及各个结点的位置画出简单的电路图。
(4)电流表和电压表复位。
二、欧姆定律的运用
欧姆定律是初中电学计算的核心。它揭示了电学三个最重要的物理量:电流、电压、电阻之间的关系。在运用欧姆定律时,应特别注意:
(1),要明确定律中涉及的U、I、R。是同一部分电路的三个物理量。决不能张冠李戴把不属于同一电路中的U、I、R代人公式中计算。
(2)不能错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”,也不能认为“导体两端没有电压就没有电阻”。
三、电功、电功率、焦耳定律公式的运用
初中生在学完欧姆定律时,还觉得电学不是很难。因只需一个公式I=U/R或它的变形就可以解决问题。但学到电功(W=uIt)、电功率(P:uI)和焦耳定律(Q=I2Rt)时,对于这三个十分接近而又联系紧密的概念,容易混淆。有同学反映,这部分内容的大小公式加起来共有十几个,经常会用错公式。学好电学,突破电学的难点,关键在于灵活运用这十几个公式。
四、电路变化
不少同学反映“变化的电路难,不只从何下手”。这是因为分析变化的电路涉及的内容广,考虑问题深。对电阻、电流强度、电压及电功率相互关系的分析,稍有不慎就会造成连错反应,得出错误的结论。电路的变化,关键是分析电阻的变化。分析电路变化的方法一般可分为四步:
(1)从变化电阻人手。
(2)由串并联电路的特点,看电阻的变化情况。
(3)由总电压(电源电压)不变,得出总电流的变化情况。
(4)根据电路特点以及题意,判断部分电路电流电压电功率的变化。
讲完前面四个专题后,应指导学生总结出一些规律:(1),计算前先分析电路,明确电路中几个用电器的连接方式。(2),电路中的电源电压通常是不变的。(3),要抓住电流强度的计算,求出电流是求其他物理量的关键。(4),电路中电流变化的原因是滑动变阻器改变电阻、电路中去掉或连入了电阻,使电路的电阻发生变化。(5),几个用电器无论是串联还是并联,它们的总功率都等于各个用电器的电功率之和。
五、电学实验
初中电学要求学生掌握根据实物图画出电路图,或根据电路图连接实物图,以及简单的电路设计。要求学生会使用电流表、电压表测电流和电压以及电阻和电功率。初中物理课本中共有组成串联电路和并联电路、用电流表测电流、用电压表测电压、伏安法测电阻、测小灯泡的
电功率等五个学生分组实验。其中前三个实验是为后两个实验作知识及技能的准备,所以复习重点应放在伏安法测电阻、测小灯泡的电功率这两个实验中。下面根据各知识点的联系,分三步来进行电学实验的复习。
(1)根据实物图画电路图或根据电路图连接实物图。要求两图的连接方式一致,包括电源、电流表、电压表的正负极一致,各用电器的位置和开关的作用一致。画电路图的方法是先把实物图看懂,特别是看清楚各用电器的连接关系以及开关的作用。然后在头脑中进行加工,形成一个完整的电路图。最后根据电路图“横平竖直”的要求画出相应的电路图。连接实物图的方法是看懂电路图以及看清实物图的分布,然后从电源的一极出发,根据电路图中电流的流向,一段一段地连接实物图。连接时应尽量避免连接的导线相互交叉。
(2)简单的电路设计。电路设计应根据题目的要求分析各用电器的连接方式,以及开关的控制对象。例如:由“一个开关同时控制两个灯泡亮或暗”的要求,可知电路连接方式有两种可能:一是开关和两个灯泡是串联的连接方式;二是两个灯泡并联开关接在干路上。由“一个开关控制一个灯泡,另一个开关同时控制两个灯泡,一个灯泡坏了不影响另一个灯泡”的要求,可知两个灯泡是并联的连接关系,一个开关时接在一个灯泡的支路上,而一另开关接在干路上起到总开关的控制作用。然后再根据各用电器的连接方式画出电路图。
(3)学生分组实验的复习。用伏安法测电阻和电功率是初中的两个重要的实验,这两个实验有许多共同的地方,可以通过比较的方法来进行复习。在实验过程中共同注意的问题:(1),电流表和电压表的正确使用。(2),连接线路时必须将开关打开。(3),滑动变阻器的连接。(4),通电之前把滑动变阻器调至接人电路的阻值为最大,实验时才逐步调大接入电路的阻值。
两个实验之间的区别是:测电阻时,电阻两端的电压可以在一定范围内通过滑动变阻器来改变。测额定电功率时,通过滑动变阻器调整灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压。
上面五个专题的电学复习,在实施过程中,每一個专题应该补充一些练习和课后作业。通过这五个专题的复习,很好地将电学的有关知识联系起来。让学生能从更高的角度来看这一部分的知识,有新的认识和新的提高,收到了突出重点、分析难点、突破难点的复习效果。
一、分析电路
电路图是电学的重要内容。许多电学题往往一开头就有一句“如图所示的电路中”如果把电路图辨认错了,电路中的电流强度、电压、电阻等物理量的计算也随之而错,造成“全军覆没”的局面。所以分析电路是学好电学的第一步。
简单的电路图,可通过分析电路中的电流通过的路径来进行判断。电流在电路中始终是一路,说明这是一个串联电路。如果电流在电路中分开两路或两路以上,说明这是一个并联电路。对于复杂的电路图,就需通过画等效电路图的方法来分析电路。这种方法可分为四步:
(1)在初中阶段,一般认为电流表的电阻为零,电压表的电阻为无限大。把电流表当作导线,电压表视为开路。
(2)用字母标出电路图中三条导线相交的结点。
(3)从电源的正极出发,根据电流的路径及各个结点的位置画出简单的电路图。
(4)电流表和电压表复位。
二、欧姆定律的运用
欧姆定律是初中电学计算的核心。它揭示了电学三个最重要的物理量:电流、电压、电阻之间的关系。在运用欧姆定律时,应特别注意:
(1),要明确定律中涉及的U、I、R。是同一部分电路的三个物理量。决不能张冠李戴把不属于同一电路中的U、I、R代人公式中计算。
(2)不能错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”,也不能认为“导体两端没有电压就没有电阻”。
三、电功、电功率、焦耳定律公式的运用
初中生在学完欧姆定律时,还觉得电学不是很难。因只需一个公式I=U/R或它的变形就可以解决问题。但学到电功(W=uIt)、电功率(P:uI)和焦耳定律(Q=I2Rt)时,对于这三个十分接近而又联系紧密的概念,容易混淆。有同学反映,这部分内容的大小公式加起来共有十几个,经常会用错公式。学好电学,突破电学的难点,关键在于灵活运用这十几个公式。
四、电路变化
不少同学反映“变化的电路难,不只从何下手”。这是因为分析变化的电路涉及的内容广,考虑问题深。对电阻、电流强度、电压及电功率相互关系的分析,稍有不慎就会造成连错反应,得出错误的结论。电路的变化,关键是分析电阻的变化。分析电路变化的方法一般可分为四步:
(1)从变化电阻人手。
(2)由串并联电路的特点,看电阻的变化情况。
(3)由总电压(电源电压)不变,得出总电流的变化情况。
(4)根据电路特点以及题意,判断部分电路电流电压电功率的变化。
讲完前面四个专题后,应指导学生总结出一些规律:(1),计算前先分析电路,明确电路中几个用电器的连接方式。(2),电路中的电源电压通常是不变的。(3),要抓住电流强度的计算,求出电流是求其他物理量的关键。(4),电路中电流变化的原因是滑动变阻器改变电阻、电路中去掉或连入了电阻,使电路的电阻发生变化。(5),几个用电器无论是串联还是并联,它们的总功率都等于各个用电器的电功率之和。
五、电学实验
初中电学要求学生掌握根据实物图画出电路图,或根据电路图连接实物图,以及简单的电路设计。要求学生会使用电流表、电压表测电流和电压以及电阻和电功率。初中物理课本中共有组成串联电路和并联电路、用电流表测电流、用电压表测电压、伏安法测电阻、测小灯泡的
电功率等五个学生分组实验。其中前三个实验是为后两个实验作知识及技能的准备,所以复习重点应放在伏安法测电阻、测小灯泡的电功率这两个实验中。下面根据各知识点的联系,分三步来进行电学实验的复习。
(1)根据实物图画电路图或根据电路图连接实物图。要求两图的连接方式一致,包括电源、电流表、电压表的正负极一致,各用电器的位置和开关的作用一致。画电路图的方法是先把实物图看懂,特别是看清楚各用电器的连接关系以及开关的作用。然后在头脑中进行加工,形成一个完整的电路图。最后根据电路图“横平竖直”的要求画出相应的电路图。连接实物图的方法是看懂电路图以及看清实物图的分布,然后从电源的一极出发,根据电路图中电流的流向,一段一段地连接实物图。连接时应尽量避免连接的导线相互交叉。
(2)简单的电路设计。电路设计应根据题目的要求分析各用电器的连接方式,以及开关的控制对象。例如:由“一个开关同时控制两个灯泡亮或暗”的要求,可知电路连接方式有两种可能:一是开关和两个灯泡是串联的连接方式;二是两个灯泡并联开关接在干路上。由“一个开关控制一个灯泡,另一个开关同时控制两个灯泡,一个灯泡坏了不影响另一个灯泡”的要求,可知两个灯泡是并联的连接关系,一个开关时接在一个灯泡的支路上,而一另开关接在干路上起到总开关的控制作用。然后再根据各用电器的连接方式画出电路图。
(3)学生分组实验的复习。用伏安法测电阻和电功率是初中的两个重要的实验,这两个实验有许多共同的地方,可以通过比较的方法来进行复习。在实验过程中共同注意的问题:(1),电流表和电压表的正确使用。(2),连接线路时必须将开关打开。(3),滑动变阻器的连接。(4),通电之前把滑动变阻器调至接人电路的阻值为最大,实验时才逐步调大接入电路的阻值。
两个实验之间的区别是:测电阻时,电阻两端的电压可以在一定范围内通过滑动变阻器来改变。测额定电功率时,通过滑动变阻器调整灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压。
上面五个专题的电学复习,在实施过程中,每一個专题应该补充一些练习和课后作业。通过这五个专题的复习,很好地将电学的有关知识联系起来。让学生能从更高的角度来看这一部分的知识,有新的认识和新的提高,收到了突出重点、分析难点、突破难点的复习效果。