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电学(电路分析)

发布时间:2013-12-11 16:32:12  

电学第二轮复习(电路分析)

设计思想:电学历来是初中科学的难点,在近几年的中考题中屡屡出现,由于试题综合性强,设置障碍多,如果学生的学习基础不够扎实,往往会产生很多障碍。经过第一轮的复习,电学的知识体系已经基本建立起来,对于一些基本的电学问题由于难度不大再加上平时操练比较多,学生凭记忆能获知答案,但对答案得到的过程并不清晰,所以当学生分析这类题目时老师追问几个为什么后学生就犯难了,或者改变情境出现时学生就出现无奈状态,不知道从哪里入手分析解决问题。这就说明学生对于这部分知识理解还比较肤浅。所以在本节课的设计中我并没有选择一些复杂的难题进行分析,而是和学生一起直面日常生活的实际问题、实用电路,运用知识进行剥离简化,通过分析过程,落实方法培养,再在配套练习中适当加入其他情景的实际问题,使学生对知识点的落实从单纯记忆走向运用。本节课分为三块内容,从认识电路出发到分析故障直到解决实际问题,层层递进逐步加深。

教学目标:

1、使学生感受到中考中常考的实际电路问题的原型其实是平时接触较多的常见电路,以帮助学生建立信心

2、通过例题的分析,努力使学生掌握对一类问题的分析

3、通过本节课的学习,尝试让学生学习对问题进行归类,发现它们的共同点,培养解决一类题的能力。

教学策略:通过课前调查,让每位学生写出电学中你觉得困难最大(最讨厌、害怕)的题型或者题目、知识点,找到第一轮复习后学生遗留下来的漏洞,并根据中考科学命题细则进行筛选,归纳几类大家普遍感到困难的问题进行重点分析讲解,并配以适当的练习进行巩固。

教学设计:

一、电路的辨认问题

例1、(2006.12)一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时,有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作。在下图所示的电路,你认为符合上述要求的是( )

解析:本题既考查物理知识与生活、社会的联系,又突出物理知识在生活中的应用。从题目条件可知,两个用电器有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作,说明它们之间是并联关系,且应该分别由相应的开关进行控制。AB选项电动机要工作的话电灯必须工作,无法实现单独工作;C选项由一个总开关进行控制,所以电动机和电灯无法各自独立工作,故选择D

答案:D

方法提炼:经过分析近五年的中考发现,中考对电路的设计要求有所降低,考查的重点是实用性电路的辨认。对于这类题目一定要看清楚题目要求,然后判断各选项的电路是否能够满足题目要求的功能,逐一进行排除。用电器要求独立工作时通常为并联连接方式。

选题理由:这类题目是老师认为简单,但学生感到困难的题,在二轮复习中重点在解决学生的疑难问题,经过与学生的交流发现这类问题难在生活情景与科学原理难以对接。

练习:

1、电吹风使用时,有时需要吹冷风,有时需要吹热风。在下图所示的电路,你认为符合上述要求的是( )

设计意图:本题与例题具有相似之处但又有不同之处。本题中有一个生活常识隐含在里面,是单独使用电热丝发热时会烧坏电吹风的外壳,引起火灾,所以在使用电热丝的时候必须同时使用电动机吹风。

2、(2011西湖区一模)击剑比赛中,当甲方运动员的剑击中乙方(图中分别用“S甲”、“ S乙”表示)的导电服时,电路导通,乙方指示灯亮,当乙击中甲时也有类似的效果。下面能反映这种原理的电路是( )

设计意图:本题难点在于了解S甲是甲运动员操作的开关,可以控制乙的灯。

3、电冰箱内有一个通过冰箱门来控制的开关,当冰箱门打开时,开关闭合

使冰箱内的照明灯亮;当冰箱门关闭时,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。

请将开门状态下冰箱内照明电路的补充完整。

设计意图:本题从常见的实际问题出发,这个电路是学生平时比较熟悉的

简单电路,但是开关的原理和结构需要学生进行分析。

二、电路的故障原因分析

例题1、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,小

灯发光较暗。过了一会儿,小灯亮度明显变亮,而电压表与电流表示数

的比值不变,则下列判断中正确的是( )

A、电阻R断路,电流表示数变小 B、电阻R短路,电压表示数变小

C、电阻R断路,电流表示数变大 D、电阻R短路,电压表示数变大

解析:对于电路的故障,初中阶段主要有两大类:1、来自于实验操作,如伏安法测电阻、电功率时引起的故障,往往出现在实验题中2、来自于家庭电路。本题中闭合开关后灯泡发光,过一会后灯泡仍然发光说明电路是始终是通路,灯泡明显变亮,说明灯泡的实际功率变大,电压表与电流表示数的比值

不变,说明灯泡电阻不变,综上分析可知亮度变亮是电流变大引起的。故电阻R短路,电压表示数变大。

答案:D

方法提炼:在电路故障问题的常规题目中,一般情况下默认仪器完好,如电压表、电流表及滑动变阻器是完好的,同学们在考虑故障的时候可以先排除这些因素的干扰。一般故障发生在用电器、开关、线路等处。检查故障通常用用电压表、电流表及导线三种方法来判断。当遇到较复杂电路时,可以先用“一去二断三还原法“来简化电路,一去”是指去掉电流表;“二断”是指断开电压表;“三还原”是指根据电表所测物理量将电表还原到简化后的电路中。

选题理由:这类问题是中考的高频考点也是学生的难点。本题来自于《教学指南》

练习:

4、如右图所示电路中,闭合开关S时,灯L1、L2都不亮。用一段导线

的两端接触a、b两点时,两灯都不亮,接触b、c两点时,两灯也都不

亮,接触c、d两点时,两灯都亮了。故障的原因是( )

A、开关接触不良 B、灯L1断路

C、灯L2断路 D、灯L2短路

5、在右图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关K后,灯L1 、

L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示

数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是 ( )

A、灯L1断路 B、灯Ll短路

C、灯L2断路 D、灯L2短路

6、如右图所示的电路图,当开关S合上后,电灯L1、L2正常发光,电

流表和电压表均有示数,在某一时刻,两灯同时熄灭,电压表示数偏大,

而电流表示数为零,该电路此时的故障可能是( )

A、L1处断路 B、L1处短路

C、L2处断路 D、L2处短路

设计意图:以上3个练习紧紧围绕例题展开,是对知识点的巩固。

三、变化电路问题

例3、 如图所示, MN 间电压恒定, R1为定值电阻,滑动变阻

器 R2的最大阻值为 20 欧。当滑动变阻器滑片 P 处于 a端时,

电流表示数为 0.25 安;当滑片 P 处于 ab 中点时,电流表示数

为 0.40 安,则 MN 间的电压是( )

解析: 这类问题最有效的方法是将动态电路转化成静态电路,可

以通过电路图将前后两种状态画出来,寻找两种状态下不变的量

作为纽带设未知数,通过列方程组来求解。

设MN之间电压为U,定值电阻阻值为R1则有:

U/R2+U/R1=0.25 (1)

U/(R2/2)+U/R1=0.40变形为:2U/R2+U/R1=0.40 (2)

(2)-(1),得:

2U/R2-U/R2=0.15

将R2=20Ω代入上式,解得:U=3V

答案:3v

方法提炼:动态电路一般分为两类:1、滑动变阻器滑片移动引起2、开关闭合断开引起。对于动态电路的解题一般规律是:首先,将动态电路转化为静态电路,并画出电路图;其次,寻找电路变化前后不变的量作为纽带设成未知数;最后,根据欧姆定律和电路特点列出的方程组求解。

选题理由:对电路而言,如果电源电压、用电器电阻均已确定不变,则通过各用电器的电流以及电压、电功率等物理量也随之确定,并且可以根据电学有关定律结合电路自身的特点计算出来。一旦电路中电阻发生变化,就会引起电路中电流以及用电器的电压、电功率等发生变化。这类问题形式多样、复杂多变,一直是电学部分的一个重点,也是学生学习的一个难点。本题是学生提问的问题,带有普遍性。

练习:

7、如图所示,当变阻器滑片P在某一范围移动时,A读数变化范围为

1~2.4A,V读数变化范围为10~7.2V,则R1阻值和电源电压分别是

( )

A、0?,7.2V B、0?,10V

C、2?,12V D、2?,10V

8、右图是某家用电饭煲的简化电路图,煮饭时发热板R1的发热功率700W,

保温时,发热板R1的功率为60W,求电阻R2的阻值。(不考虑温度对电阻的

影响)

9、(2009.37)如图1所示电路是在环境温度为10℃左右的条件下工作的某

自动恒温箱原理简图。 箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温

度变化的图线如图2所示,电源电压为12V。当电压鉴别器的两接入点a、b间的电压Uab小于2V时,鉴别器将使开关S接通,使恒温箱内的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当Uab大于4V时,鉴别器将使S断开,停止加热。

(1)从图2中读出环境温度为15℃时的热敏电阻R2为 kΩ;

(2)通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?

设计意图:这3个练习充分体现了变化的思想,且逐题递进,从理论到实际应用。

教学反思:由于学生个体之间的差异,部分学生理解接受能力较弱,我上课的进度还不适应他们,对于这些同学应该研究学生思维的障碍点,通过跟他们直接面对面的交流让他思维过程暴露出来,供老师诊断,以便帮助他们解决问题。对于反应快接受能力强的同学,可以利用小卡片,布置更加复杂灵活的课外练习进一步拔高。

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