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初二物理教案的電學(xué)復(fù)習(xí)
一、 電學(xué)部分新、舊大綱教學(xué)目的與要求的變化
1、知識單元的變化：新大綱將理解額定功率改為理解用電器的額定電壓和額定功率，將知道保險絲的作用改為知道保險絲和空氣開關(guān)的作用。
2、學(xué)生實驗的變化：刪除裝配直流電動機模型學(xué)生實驗。
3、演示實驗的變化：將演示實驗保險絲的作用改為保險絲和空氣開關(guān)的作用。
4、物理名詞的變化：新大綱將電量改稱為電荷[量]、電流[強度]改稱為電流、磁感[應(yīng)]線改稱為磁感線。
5、教學(xué)要求的變化：降低教學(xué)要求的有：將歐姆定律、電功公式、電功率由掌握層次降為理解。將決定電阻大小的因素、電磁鐵的工作原理、家庭電路的組成、保險絲和空氣開關(guān)的作用由理解層次降為知道。
提高教學(xué)要求的有：將并聯(lián)電路的等效電阻由知道升為理解。
新增的教學(xué)要求有：理解額定電壓、知道空氣開關(guān)、會用電能表測量電功。
二、電學(xué)部分新、舊教材的變化
新舊教材有部分地方做了改動，我將自己查到的改動部分向老師們做一匯報。
1、插圖部分的改動：新教材中插圖作的更加漂亮與規(guī)范，并刪去了部分插圖，如：57頁的圖4--26、58頁的圖4--28、60頁的圖4--30等。這些地方的修改我認(rèn)為有兩點原因：一是降低了難度，如57頁的圖4--26，很明顯這是一道有關(guān)混聯(lián)電路的問題;二是刪去一些學(xué)生不易看懂的圖形，如58頁的圖4--28、60頁的圖4--30。還有一點有明顯改變的是，除了演示外所有學(xué)生用電流表、電壓表都改為三接線柱多量程儀表。
2、電路元件符號的改動：電路元件符號的改動除增加了二極管、發(fā)光二極管符號外，還有三處明顯的變化，一是電池組、二是開關(guān)、三是導(dǎo)線相交。
在這里我做一解釋，教材中除了在元件符號中出現(xiàn)導(dǎo)線十字相交外，沒有在其它地方出現(xiàn)過導(dǎo)線十字相交。
3、單位符號的變化：新教材中所有例題和習(xí)題中的物理量單位都不使用中文，而采用物理量符號。
4、其它地方的改動：(1)改動部分：電流表一節(jié)關(guān)于電流表的使用中有關(guān)試觸問題，由線頭試觸改為開關(guān)試觸(提示學(xué)生實驗時要注意)。(2)刪去部分：刪去105頁習(xí)題8;120頁習(xí)題9;133頁習(xí)題5;166頁習(xí)題2;刪去電能的輸送一節(jié)，改為閱讀材料;刪去實驗：安裝直流電動機模型一節(jié)，改為小實驗;刪去有用的電子元件一章，其中二極管部分改為閱讀材料。(3)新增部分：補充135頁空氣開關(guān)一自然段;補充139頁空氣開關(guān)的作用一自然段;新增物理實踐活動和物理科普講座部分內(nèi)容。
三、近三年河北省物理中考命題中電學(xué)部分的分析
具體分析如下：
20xx年：
填空題第4小題所考知識點為額定電壓、額定功率、功率及焦耳定律;
填空題第7小題所考知識點為額定電壓、額定功率、功率的變形式及串聯(lián)電路的特點;
選擇題第11小題所考知識點為法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象;(直流電動機的原理、奧斯特實驗、電能與機械能的相互轉(zhuǎn)化)
選擇題第12小題所考知識點為并聯(lián)電路的特點及額定電壓、額定功率、功率;
作圖、實驗題第17小題所考知識點為磁場;
作圖、實驗題第19小題所考知識點為電路圖、結(jié)合串聯(lián)電路特點及歐姆定律將伏安法測電阻方法進行開放式改進;
多選題第22小題所考知識點為滑動變阻器，串聯(lián)、并聯(lián)(混聯(lián))電路的特點、歐姆定律及功率。此題是通過滑動變阻器滑片的滑動來改變電路中電阻值，從而改變電路中電流、電壓及用電器消耗的功率;
計算題第24小題所考知識點為串、并聯(lián)電路的特點、歐姆定律及功率。此題是通過開關(guān)的斷開與閉合來改變電路性質(zhì)的。
2001年：
填空題第3小題所考知識點為家庭電路(家庭電路中電流過大的原因);
填空題第5小題所考知識點為額定電壓、額定功率及功率W=Pt;
填空題第6小題所考知識點為串、并聯(lián)電路中電阻的特點及串、并聯(lián)電路中P與R的關(guān)系;
選擇題第9小題所考知識點為電動機的制作原理(奧斯特實驗、電磁感應(yīng)實驗、交流發(fā)電機原理圖);
選擇題第12小題所考知識點為串聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點(歐姆定律);
作圖、實驗題第13小題(3)所考知識點為通電螺線管;
作圖、實驗題第15小題所考知識點為電路圖、實物圖及并聯(lián)電路中電流的特點;
多選題第18小題所考知識點為串、并聯(lián)(混聯(lián))電路的特點、歐姆定律及功率。此題是通過滑動變阻器滑片的滑動來改變電路中電阻，從而改變電路中的電流、電壓及用電器消耗的功率;
計算題第19小題所考知識點為額定電壓、額定功率、歐姆定律、串聯(lián)電路的特點以及輸送長導(dǎo)線電阻的問題。
2002年：
填空題第3小題所考知識點為家庭電路、焦耳定律及歐姆定律;
選擇題第7小題所考知識點為磁場、通電螺線管;
選擇題第10小題所考知識點為電路(通路、開路、短路)故障的判定、電流表、電壓表;
作圖、實驗題第14小題所考知識點為伏安法測小燈泡功率、電路圖、滑動變阻器的作用、歐姆定律、額定功率及儀表的讀數(shù);
多選題第16小題所考知識點為串、并聯(lián)(混聯(lián))電路的特點、歐姆定律及功 率。此題是通過滑動變阻器滑片的滑動來改變電路中電阻，從而改變電路中的電流、電壓及用電器消耗的功率;
計算題第18小題所考知識點為串、并聯(lián)電路的特點、歐姆定律及功 率。
四、電學(xué)復(fù)習(xí)中應(yīng)注意的問題：
(一)電路的綜合分析
通過三年中考電學(xué)知識的考查可以看出電路、歐姆定律、電功及電功率是考查的重點，所以教師在指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)的過程中應(yīng)將以上三點做為復(fù)習(xí)的要點。首先要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析電路，然后在指導(dǎo)學(xué)生靈活運用物理規(guī)律解答物理習(xí)題的能力。下面我通過一些習(xí)題具體說明。
解答復(fù)雜電路題第一步簡化電路圖：很多同學(xué)解答部分電學(xué)習(xí)題時感到無從下手，是由于很多電路形式變化多樣，與我們教師平時講課采用的標(biāo)準(zhǔn)簡單電路形式不同。例如：教師上課講三個電阻并聯(lián)時的形式為(圖1)，而有些習(xí)題中三個電阻并聯(lián)的電路圖為(圖2、3)，這時部分學(xué)生往往會感到眼花繚亂。尤其是電路中加入了電流表電壓表之后，更覺得難上加難。下面用一道例題談下解復(fù)雜電路題的第一步簡化電路圖的點滴體會。
例：如圖電路中三個電壓表示數(shù)分別為U1、U2、U3，三個電流表示數(shù)分別為I1、I2、I3，那么U1、U2、U3之間的關(guān)系是____________，I1、I2、I3之間的關(guān)系是____________。
分析過程：第一步在導(dǎo)線丁字及十相連處用數(shù)字1、2、3、4、5、6標(biāo)明;
第二步：拆除電壓表(由于電壓表內(nèi)阻很大，電壓表處可視為開路)
替換電流表(由于電流表內(nèi)阻很小，電流表處可用導(dǎo)線替代)。
第三步：畫出無電壓表和電流表的簡化電路圖，
注意標(biāo)明相交點1、2、3、4、5、6(由于相交
2、3點在一條導(dǎo)線上可視為一個相交點)，由右
圖很容易判別L1、L2串聯(lián)。
第四步：在上圖中交點間或電路元件間填入用導(dǎo)
線替代的電流表如右圖，得出結(jié)論I1=I2=I3。
第五步：在下圖中交點間或電路元件間填入拆除的電壓表。(然后根據(jù)相交點可在一根導(dǎo)線上移動畫出右下圖)得出U2=U1+U3。
(二)開關(guān)和滑動變阻器對電路的影響
開關(guān)的斷開與閉合、滑動變阻器滑片的滑動都會引起電路結(jié)構(gòu)的改變，或電路電流、電壓及其它物理量等一系列的變化而形成了動態(tài)電路。此類習(xí)題在我省近幾年中考中是常見的題型，且占有較大的比重。
開關(guān)的通斷對電路和影響：開關(guān)的斷開與閉合能改變電路的結(jié)構(gòu)，使電路處于不同的連接狀態(tài)，可能串聯(lián)或并聯(lián)，要特別注意分析開關(guān)對部分電路的短路問題。解題過程中，應(yīng)首先分析開關(guān)在斷開、閉合時電路中各電阻的連接情況，分步畫出開關(guān)在不同狀態(tài)下形成的電路的等效電路圖，然后根據(jù)串、并聯(lián)的特點及有關(guān)物理規(guī)律進行相關(guān)的計算，下面幾個圖形是近幾年我省中考中出現(xiàn)的有關(guān)開關(guān)斷開與閉合的電路圖。
滑動變阻器滑片的移動對電路的影響：由滑動變阻器滑片的滑動引起連入電路中電阻大小的改變，從而改變電路中電流、電壓及用電器消耗功率的改變，這一類習(xí)題在我省近幾年中考物理中多選題中年年出現(xiàn)，是學(xué)生解決電學(xué)習(xí)題的又一難點，下面我通過一道習(xí)題說明一下滑動變阻器的限流、分壓作用。
例：根據(jù)已學(xué)知識設(shè)計調(diào)光燈電路。
(1)右圖中是一種簡單的調(diào)光燈電路圖，
它是由幾個定值電阻分成1、2、3、4幾個
檔位，在滑片的移動過程中，燈泡的亮度可
以調(diào)節(jié)，但卻不能連續(xù)變化燈光。
(2)右圖是學(xué)生最容易想到的調(diào)光燈電路圖，滑動變阻器起到了限流、降壓作用，它可以起到調(diào)光的效果。但它還存在著一定的不足之處，因為滑片在滑動過程中，燈泡中的電流不能減小到零，因此調(diào)節(jié)的結(jié)果是：燈泡可以達到最亮(或正常發(fā)光)，但其實際功率卻不能減小到零。
(3)右圖是學(xué)生不容易想到的一種調(diào)光燈電路圖，此圖中的滑動變阻器不但有分壓作用，而且具有分流作用。當(dāng)滑片滑到最左端時，燈光正常發(fā)光;當(dāng)滑片滑到最右端時，燈泡被導(dǎo)線短路，實際功率為零。因此它比上圖的電路實際調(diào)光范圍要大得多。
(4)右圖是實用價值較高的雙向調(diào)光電路圖。一般情況下，L1和L2的額定電壓相等，其中主燈L1電功率較大，主要用來看書和照明用;而輔燈L2的電功率較小，一般用于深夜睡覺時，方便起居用。此圖的特點是主燈L1和輔燈L2的亮度，在滑片移動過程中交替連續(xù)變化，達到雙向調(diào)節(jié)目的。
(三)電路設(shè)計與常見故障分析：
電路的設(shè)計：電路設(shè)計題在近幾年中考題中頻頻出現(xiàn)的原因，是由于這類習(xí)題具有開放性、綜合性、答案不唯一的特點，它有利于學(xué)生開拓思路、自由探索，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和想象能力。我省在20xx年、2001年中考實驗題中也出了此類題型，我認(rèn)為解答此類題的關(guān)鍵是認(rèn)真審題，弄清題目要求，根據(jù)題目要求，確定開關(guān)、用電器等元件之間的聯(lián)接方式，畫出電路草圖后要反復(fù)進行驗證，檢驗電路是否符合題目要求，最后畫出正規(guī)的電路圖。
電路故障的分析：電路故障一般是指電路中出現(xiàn)了開路與短路兩種情況，開路是指某段電路中沒有電流通過;短路情況分為二種情況，一是指用導(dǎo)線直接連接了電源的兩端，整個電路中無電流;二是用導(dǎo)線并聯(lián)在部分電路兩端，對部分電路短路，部分電路中無電流，但電路中的其它部分中仍有電流通過。解答此類習(xí)題首先應(yīng)判定電路的連接方式;二是根據(jù)故障現(xiàn)象確定故障出現(xiàn)的位置;三是利用電流表、電壓表聯(lián)接在電路中出現(xiàn)的有無示數(shù)情況，或利用導(dǎo)線聯(lián)接在電路中進行觀察判定。最終判定出哪部分電路出現(xiàn)了開路或短路故障。
(四)培養(yǎng)學(xué)生解答物理習(xí)題的能力
初中物理電學(xué)基本規(guī)律：
初中物理電學(xué)基本公式：I=Q/t I=U/R W=UIt P=W/t=UI Q=I2Rt
純電阻電路：P=I2R=U2 /R
串聯(lián)電路基本規(guī)律：I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2
串聯(lián)電路的分壓原理：U1 /U2=R1 / R2 U1/U=R1 /(R1+R2) U2/U=R2 /(R1+R2)
并聯(lián)電路基本規(guī)律：I=I1+I2 U=U1=U2 1/R=1/R1+1/R2
并聯(lián)電路的分流原理：I1 /I2=R2 / R1 I1 /I=R2 /(R1+R2) I2 /I=R1 /(R1+R2)
純電阻電路中用電器消耗的功率與用電器電阻的關(guān)系：
串聯(lián)：P1 /P2=R1 /R2 并聯(lián)：P1 /P2=R2 /R1
(1)培養(yǎng)學(xué)生在解題過程中鋪路、搭橋的能力：
由于電路習(xí)題具有復(fù)雜性、變化性、邏輯性、綜合性的特點，因此教師在習(xí)題教學(xué)中要注重教給學(xué)生一些解題方法，鋪路、搭橋的方法就是通過題目中已給出的已知條件，借助物理公式并結(jié)合物理方法，推出所求物理量需要的直接條件，從而達到解題的目的。
例題：(20xx年北京中考題)如圖所示電路中，電源電壓不變，
燈的電阻不隨溫度變化。當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時，R1消耗的功率
為36W;當(dāng)開關(guān)S1和S2都斷開時，燈L的功率為其額定功率的1/4，R2消耗的功率為2W;已知R1大于R2，燈L的額定功率是多少瓦?
分析：先找出已知條件中的不變量：電源電壓U不變，
燈絲電阻不變。
當(dāng)S1、S2閉合時，燈L及R1和R2組成并聯(lián)電路。燈L正常發(fā)光，說明其兩端的電壓為額定電壓，且等于電源電壓即U額=U;燈L消耗的功率即為額定功率P額。
P額=U2額/RL=U2/RL，燈的額定電流I額=U額/RL=U/RL。
又因P1=36W，P1=U2 / R1 U2=36R1 P額=U2/RL=36R1/RL。也就是說只要R1與RL的比例關(guān)系確定下來，燈L的額定功率也就迎刃而解了。
當(dāng)S1、S2斷開時，燈L、R1和R2組成串聯(lián)電路且燈L的實際功率P實=P額/4，下面就利用P實=P額/4及上述的已知條件，去鋪路、搭橋逐漸推導(dǎo)出RL與R1、R2的關(guān)系。
由于P實=P額 /4 P額=U2 /RL P實=U2實/RL 得出U實=U額/2
又由于RL不變，U不變。U實=I實RL U額=I額RL U實=U額/2 得出 U實=I額/2
由I實=U實/RL=U/(RL+R1+R2) I額=U/RL I實=I額/2 得出RL=R1+R2
又因為P2=I2實R2=2W P2=[U/(RL+R1+R2)]2R2 RL=R1+R2 U2=36R1
因為R1大于R2 所以R1=2R2 則RL=R1+R2=3R2 R1 ：RL=2 ：3
所以P額=U2/RL=36R1/RL=24W
(2)物理公式在物理中的應(yīng)用
在求解電學(xué)習(xí)題中，依據(jù)電路的特點和規(guī)律，采用比例、二元一次方程組、一元二次方程、不等式等物理方法，即可拓寬學(xué)生的解題思路，也可簡化解題過程。因此老師在教學(xué)時應(yīng)加強這方面的訓(xùn)練。
利用比例方法解有關(guān)電學(xué)習(xí)題：
例：由電源引到某工地的一只220V 100W的燈泡亮度較暗，測得該燈的實際功率只有81W，而電源的電壓為220V，輸電導(dǎo)線上消耗的功率約有多大?
解：根據(jù)題意可知，輸電導(dǎo)線電阻R線與小燈泡電阻R串聯(lián)(分析過程略)
則：P線/P=R線/R
根據(jù)隱含條件220V 100W可知R=2202/100 (1)
由于P=I2R=[U/(R+R線)]2R
即：81=2202R/(R+R線)2
(1) / (2) 得R線/R=1/9 則P線/P=R線/R=1/9 P線=9W
利用△物理量的變化，解有關(guān)電學(xué)習(xí)題：
△U、△I與R的關(guān)系應(yīng)用：
例：如圖所示電路，電源電壓恒定，單刀雙擲開關(guān)接觸點1時，電壓表示數(shù)為12V電流表示數(shù)為2A，接觸點2時，電壓表示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為1.5A，求定值電阻R0的值。
分析：由電路圖可知，當(dāng)接觸點1時，RO與R1串聯(lián)，當(dāng)接觸點2時，R0與R2串聯(lián)，在電源電壓不變的條件下，電壓表示數(shù)的改變就等于R0兩端電壓的改變，而電阻是導(dǎo)體本身的屬性，不隨電壓和電流的改變而改變，則R=△U/△I。
解：R0=△U0/△I0=(U0'U0)/(II')
=[(UU2)(UU1)]/(II')
=(U1U2)/(II')=12歐
△p與R的關(guān)系的應(yīng)用：
例題：如果加在定值電阻兩端的電壓從9V減小到6V，通過的電流相應(yīng)變化了0.3A，那么該定值電阻消耗的電功率減小了：
A. 0.9W B. 1.8W C. 3.6W D. 4.5W
分析：定值電阻兩端的電壓降低，通過的電流一定減小，消耗的功率也一定減小，本題中唯一不變的是電阻，所以應(yīng)以電阻為中間量，找出其它各物理量間的關(guān)系。
解：由△I=U1 /RU2 /R=△U / R 得R=△U/△I
減小的功率為：△P=U12/R一U22/R=(U12一U22)/R=(U1+U2)△U/R
所以：△P=(U1+U2)△I=4.5W
用物理不等式求極值習(xí)題：
例題：如圖所示，R1=20歐，R2是0---50歐的滑動變阻器，電源電壓U=10伏且不變。求R2消耗的最大功率。
分析：滑片在左端時，R2消耗的功率為零，當(dāng)滑片由左向右移動時，R2變大，
I=U/(R1+R2)則I變小，U2=U一IR1，則U2變大，所以P2=U2I的變化難以確定，故本題僅用物理分析難以得到R2消耗功率最大的條件，那么我們可采用物理中新平方差公式：(a+b)2--(a-b)2=4ab得出4ab=(a+b)2--(a-b)2(a+b)2,且當(dāng)a=b時取等號。來求解此題
解：由題意可得：P2=U2I=(U --U1)U1/R1
因為(U --U1)U1=[(U --U1+U1)2 --(U --2U1)2] / 4U2 / 4為等號時U1=U/2
所以 R2消耗的最大功率為P2=U2/4R1=(6伏)2 / 4X6歐=1.5瓦
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