中考對歐姆定律的考查分析與復習指要

蔣國成

一、考查分析

本章內容既是電學部分的重點,又是電學綜合應用的基礎,是中考的必考內容,且占分比例較大.

1.本章常考點有:A.歐姆定律與串并聯電路中電流電壓電阻關系、電功率等的綜合應用問題(常以壓軸題形式出現);B.控制變量法探究電流與電壓、電阻關系的實驗探究和測量(小燈泡等)電阻的實驗探究;C.滑動變阻器對電路中電流、電壓、總電阻的調節及電路結構的分析(幾乎涉及所有題型).

2.輪考點有:①電壓表的連接和讀數,包含電壓表、電流表、變阻器電路連接的選擇、填空、作圖等;②決定電阻大小因素的實驗探究;③安全用電現象分析與判斷;④涉及短路、額定電壓、用電安全、歐姆定律應用等開放性問題的解答.

3.掌握好本章知識應注意的三點要求:(1)能看懂和熟練簡化帶有變阻器、電流表、電壓表的各種電路;(2)理解并記住歐姆定律公式、串并聯電路的電壓、電流、電阻關系等公式;

(3)理解并記住上述B中兩個重要實驗的設計原理、電路圖、操作步驟和數據的分析處理方法.只有在把握好三點要求的前提下對上述七大常考點、輪考點進行足夠的、有針對性的訓練,才能有效地在中考中提高本章內容的得分率.

二、知識復習與能力提高

(一)復習指要

由于是知識的復習,學生對相關內容已經有了一定的了解,但通常不是很熟練.為使學生較好地掌握歐姆定律的相關知識:1.引導學生分析歸納出知識框圖,使之形成知訓網絡.

2.讓學生完成必要的練習,使所掌握的知識能夠熟練運用.為避免陷入題海,任課教師應對學生練習進行選擇.同時要對課本上的題作較深入的拓展引申,以提高學生的應變能力,下面著重對課本題的引申作些探析.

(二)拓展課本,提高綜合能力

拓展題型一:用電壓表測量“水果電池”的電壓、判斷正負極(原題見本章第一節后面的習題2和第二節后面的習題2),拓展為選擇電壓表的量程和電壓表刻度的改進等,見下面例1.

【例1】 小易同學在東盟博覽會上買回一個大水果,他把A、B兩個不同的金屬片插進水果后便做成了一個“水果電池”,如圖1所示.問:(1)在不能確定“水果電池”電壓大小的情況下,如何選擇電壓表的量程?(2)用圖中所示電壓表(零刻度在最左邊)去測正負極未知的“水果電池”的電壓,你會發現此電壓表存在什么缺點?你能加以改進嗎?

解析:在做課本上的習題時,有兩個問題不能回避:(1)水果電池的電壓有多大?會燒壞電壓表嗎?(2)如果對電池的極性判斷不準確,接上電壓表時,指針會向左擺,這樣會造成電壓表的損壞.這就是題目能夠拓展的“根源”所在.為了使電表不因電壓過高或指針向左偏轉而損壞,一個最簡單的辦法就是讓電流短時間通過電壓表,即用“試觸”的方法——用兩表筆輕輕接觸一下兩極就斷開.這是電表使用中避免電表損壞的一項基本功.同時,如果把零刻度改到表盤的中央,就可以避免指針向左偏轉而損壞.

答:①通過“試觸”選擇電壓表的量程,即用兩表筆輕輕接觸一下電極A、B,根據指針偏轉角度的大小來選擇“3V”或“15V”量程,或換用合適量程的電壓表.②這種電壓表的缺點就是正負接線柱不能接反,接反了有可能損壞電壓表.是可以改進的,把零刻度改到表盤的中央,指針可以在零刻度左右擺動而不會損壞.

拓展題型二:變阻器的連接和用變阻器調節電流電壓(原題見本章第三節后練習l、2),拓展為根據電路圖連接變阻器、根據實驗等對電壓電流的變化要求調節變阻器等,見下面例2.

【例2】 為了探究電阻上的電流跟電壓的關系,小明設計了如圖2甲所示的電路圖.

(1)請根據電路圖,用筆畫線代替導線把圖乙中的滑動變阻器、電壓表接入電路.

(2)在探究電流與電壓的關系時,應保持_______不變,要使圖中電壓表的示數減小,變阻器上滑片P應向_________移動,要使電流表的示數增大,變阻器上滑片P應向_______移動.

解析:顯然,通過拓展對變阻器連接和調節,學生的能力提高了,通過拓展使該題與(1)“電阻上的電流跟電壓的關系”實驗探究聯系起來;(2)電流表電壓表讀數的變化聯系起來.要注意的是:在連接變阻器時,變阻器對電流電壓變化的影響必須與電路圖相一致.

答:(1)如圖3所示;(2)電阻,左,右.

拓展題型三:應用歐姆定律公式簡單計算電流、電壓、電阻(原題見本章第四節例題和練習題1、2、3)拓展為包含變阻器、電流電壓表的電路的計算,見下面例3.

【例3】 在圖4所示電路中,燈泡L標有“6V 3W”字樣,滑動變阻器的最大阻值R₁=12Ω,閉合S,將變阻器的滑片P滑至最左端,此時燈泡L正常發光.求:(1)電源電壓和燈泡L正常發光時的電阻R₂;(2)變阻器滑片P從最左端滑至最右端過程中,電壓表、電流表讀數的變化范圍.

分析:同樣是求電流、電壓和電阻,課本后練習只是直接把數據代入歐姆定律公式或變換式計算,但本題通過拓展后:(1)要考慮變阻器的接入及移動滑片P后對電路結構和電阻的變化對電流電壓的影響;(2)要求出滑片P在最左端和最右端兩種情況下電壓表的讀數(即R₁兩端的電壓)電流表的讀數(即電路中的電流).

解:(1)由于燈L正常發光,故得電源電壓U=U額=6V,燈泡電阻R₂=U²額/P額=(6V)²/3W=12Ω.

(2)滑片P處于變阻器最左端時,通過電流表的電流I₁=U/R₂=6V/12Ω=0.5A,R₁中沒有電流通過,電壓表示數為零;滑片P處于變阻器最右端時,通過電流表的電流I₂=U/(R₂+R₁)=6V/(12Ω+12Ω)=0.25A,R₁兩端的電壓為U₁=I₂R₁=3V.即為電壓表的示數.

【例4】 我們可以用圖5所示電路圖測量未知電阻R_x的阻值,調節電源,當電壓表示數U=14.0V時,電流表示數為I=0.4A.(1)計算R_x的阻值;(2)實際上,電流表是有電阻的,如果考慮到電流表的電阻R_A為0.5Ω,計算這時待測電阻的真實阻值R_x′.

分析:本章第五節練習第4題,給出“內接”法和“外按”法兩種電路,要求我們找來器材實際測一測,然后嘗試(定性)做出解釋.現在拓展為已知電壓表、電流表的測量值和電流表的電阻值,求出待測電阻R_x的真實值.從圖中可以看出,電壓表測得的是C、D兩點間的電壓,電流表測得的是通過C、D這部分電路的電流,所以測得的應是C、D的總電阻R_CD,因為電流表與R_x是串聯連接,故有R_CD=R+R_x′.

解:(1)R_x=R_CD=U/I=14.0V/0.4A=35Ω;(2)因為,R_x=R_CD=R_A+R_x′,得:

R_x′=R_x-R_A=35Ω-0.5Ω=34.5Ω.

方法提示:當做完課本上的每一道習題時,如果能形成一種自我反思、自我“拓展”的思維習慣,將一題變為多題、多練、多解,在開闊思維方面,會起到事半功倍的效果.

(本文是對人教新課標物理課本中的題目進行拓展)

(責任編輯:易志毅)