电学难点的梯度式教学.ppt

电学难点的梯度式教学 欧姆定律知识结构 串联电路 滑动变阻器改变电路开关改变电路滑动变阻器和开关改变电路并联电路 开关改变电路滑动变阻器改变电路滑动变阻器和开关改变电路 运用知识点 欧姆定律 2 串联电路的特点 1 3 4 串联电阻相当于把导体加长 越串总电阻越大 总电阻总大于各串联电阻 5 串联电路I一定 各串联电阻正比分压即 2 3 并联电路的特点 2 3 两个电阻并联 等值电阻并联 4 并联电阻相当于把导体加粗 越并总电阻越小 总电阻总小于各并联电阻 5 并联电U一定 各并联电阻反比分流即 n 数量 1 一 串联电路 一 滑动变阻器改变电路定性分析原则 局部 整体 局部分析思路 1 电压表去掉不看 电流表看成导线 分析电路中有几个电阻 怎样连接 标在图旁 2 看滑动变阻器哪部分接入电路 用阴影表示 根据要求RP怎样变化 3 总电阻R随RP的变化而变化 I与R成反比 求出I的变化 并找出各电阻上I的关系 4 看各电表分别测谁 先电流表 后电压表 先定值电阻 后变值电阻 先干路 后支路 例1 一定 不变 当P向右移动时 分析过程 示数变小 示数变小 示数变大 特殊情况 滑动变阻器的滑片上接电压表 电流路径不发生变化 即电流不过滑片 电压表相当于断路 认为通过电流为0A 例2 分析过程 R1不变 R不变 I I1 I2不变 分析思路 不变 变小 例3 如图所示 R1 20 R2最大值为80 电路接在电压为6V电路中 求 滑片P由最左端滑到最右端时 电压表 电流表的变化范围是多少 定量的计算 1 滑片P在最左端 2 滑片P在最右端 答 滑片P右最左端滑到最右端时 电压表的变化范围为6V 1 2V 电流表的变化范围为0 3A 0 06A 解 例4 选自南京2002年中考 如图所示电路中 电源电压4 5V 且保持不变 电阻为5 变阻器R2的最大阻值为20 电流表量程为0 0 6A 电压表量程为0 3V 为保护电表 变阻器接入的电阻范围是多少 解 答 为保护电表 变阻器接入的电阻范围为 1 同一情况 串联I相同 并联U相同 2 两种情况 电源电压U相同 同一定值电阻 提高题 运用控制变量法计算 解题技巧 例5 如图所示 电源电压保持不变 已知滑动变阻器的最大阻值Rab 10 c为ab的中点 当滑动变阻器的滑片P分别位于中点c和b端时 电流表的示数之比为6 5 求 电阻R1的阻值是多少 相同 解 例6 02年西城区中考 如图所示 电源电压一定 开关S闭合 滑动变阻器R3的滑片P在a端时 电压表的示数是3V 滑动变阻器R3的滑片P在b端时 电压表的示数是9V 当滑动变阻器R3接入电器的电阻为其最大阻值的一半时 电压表的示数是多少 定值 解 不变 例7 如图 电源电压不变 R0 30 滑片P在中点c时 电压表的示数为7 2V P位于d点时 连入电路的阻值为整个变阻器的1 5 此时电压表的示数为Uad P位于b端电压表的示数为Uab Uab 2Uad 求 1 滑动变阻器的最大值 2 电源电压多大 解 又 U不变 即 二 开关改变电路 2 看各表分别测谁 先电流表电压表 并找电压表所测电压与电源电压关系 1 定性分析 分析思路 S闭合 1 S断开 S闭合 分析过程 例1 变大 变大 变大 如图3所示 电源电压恒定不变 当开关S1闭合 S2断开时 电流表示数为0 4A 电压表测R1两端电压 当开关S1断开 S2闭合时 电流表示数0 2A 电压表测R2两端电压 R1 10 R2 40 求 R3的阻值时多少 例2 不变 解 例3 如图所示 电源电压保持不变 已知电阻R3的阻值为4 当开关S由闭合到断开时 电压表V1的示数之比为3 2 电压表V2的示数之比为9 10求 电阻R1的阻值是多少 定值 解 不变 滑动变阻器与开关改变电路 例 如图所示电路 电源电压为12V且保持不变 当开关S断开 滑片P位于变阻器的中点c时 电压表的示数为2 4V 当开关S闭合 滑片P位于变阻器的b端时 电压表的示数为4V 求 1 电阻R1与R2之比 2 当开关S断开 滑片P在变阻器的b端时 电压表的示数 解 不变 3 S断开 P位于b端 电压表示数为2V 分析过程 当S由断开变闭合时 例1 并联电路 示数 示数 一定 S闭合 不变 不变 例2 如图所示 电源电压恒定 L1的电阻是10 L2的电阻是15 当开关S闭合时电流表的示数是1A 若把开关S断开 电流表的示数多大 1 S闭合 相同 解 方法一 方法二 并联 U相同 两端电压不变 答 电流表的示数0 4A 例3 如图所示 电源电压恒定 R1 R2为两个电阻 当闭合S1 断开S2 S3时电流表的示数为3A 当闭合S1 S2 断开S3时 电流表的示数为5A 当闭合S3 断开S1 S2时电路中总电阻为R总 求 R1与R总之比 解 方法一 不变 方法二 定值 若S闭合 当滑片P向右滑动过程中 例1 滑动变阻器RP变化 I变化 但连接方式不变 且滑动变阻器绝对不能为0 造成短路 滑动变阻器改变电路 一定 分析过程 示数 示数 变小 不变 若S闭合 当滑片P向右滑动时 例2 分析过程 R2不变 R不变 U不变 I I1 I2不变 特殊情况 滑动变阻器的滑片上接电压表 电流路径不发生变化 即电流不过滑片 电压表相当于断路 认为通过电流为0A 分析思路 示数 示数 示数 示数 不变 不变 不变 变小 例3 如图所示 电源电压保持不变 R2最大值为200 P在中点时 电流表示数0 5A P在b端时 电流表示数为0 3A 求 R1的阻值 1 P在中点时 解 2 P在b端时 不变 方法一 即 方法二 定值 滑动变阻器和开关改变电路 例1 如图所示 电源电压保持不变R1 12 R3的最大值为14 R1 R2 当S断开 P在中点时 电流表的示数为0 6A 当S闭合 P在最左端时 电流表的示数2 5A 求 R2的阻值 1 S断开 P在中点时 解 2 S闭合 P在最左端 不变 即 舍 例2 2001北京市东城区 如图所示电路 滑动变阻器的最大阻值为10 电源电压U保持不变 当开关S断开 滑动变阻器滑片P在a端时 电压表示数为5V 当开关S闭合 滑动变阻器滑片P在b端时 电流表示数为2A 灯L正常发光 求该灯的电阻是多少 1 S断开 P在a端 解 2 S闭合 P在b端 即 1 公式 2 3 变形式 4 变形式 5 纯电阻 非纯电阻 电功率 运用的知识点 1 串联电路I相同 并联电路U相同 2 两种情况中 同一定值电阻 控制变量法 1 同一电路中 同一电源U相同 知识结构 1 电功率的基本计算2 运用比值法进行电功率计算 1 开关改变电路 2 滑动变阻器改变电路 3 开关和滑动变阻器改变电路3 运用方程进行电功率计算 答 若让其中一盏灯正常发光 电源电压应为9V 电功率基本计算 例1 两盏灯泡上分别标有 6V 6w 和 3V 3w 字样 把它们串联接入电路中 求 电源允许加的电压为多大 解 运用比值法进行电功率计算 1 开关改变电路例2 91年北京市中考 如图所示 灯L标有 10V 2W S闭合时 灯L恰好能正常发光 电压表示数是2V S断开时 灯L的实际功率仅为额定功率的1 4 求 电阻R2的阻值 电源电压和灯L的阻值均不变 解 1 S闭合 L正常发光 2 S断开 定值 例3 97年北京市中考 如图所示的电路中 灯L1的电阻R1是灯L2的电阻R2的1 2 不考虑灯丝电阻随温度的变化 电源电压为10V并保持不变 S1 S2为开关 当闭合S1 断开S2时 灯L1正常发光 电阻R3消耗的功率为2W 电压表示数为U1 当闭合S2 断开S1时 电阻R4消耗的功率为1 4W 电压表示数为1 2U1 求 1 灯L1的额定功率 2 电阻R4的阻值 定值 即 解 即 即 滑动变阻器改变电路 例4 9 年北京市中考 如图所示电路 电源电压不变 灯L的电阻不变 开关S闭合后 滑动变阻器的滑片P在中点c和b端时电压表示数之比为 求 灯L的电阻和滑动变阻器ab间总电阻的比值 P在c和b端时 灯L的功率之比 解 即 答 灯L的电阻和滑动变阻器ab间的总电阻之比为1 2 P在c和b端时 灯L的功率之比为9 4 开关和滑动变阻器改变电路例5 9 年北京市中考 如图所示电路 设灯丝电阻为RL且不随温度变化 电源电压U 1 V不变 已知R1 2RL 先闭合开关S 并调节滑片P使它位于R2的A处 这时R2的功率为 W 后断开开关S 并调节滑片P使它位于R2的B处 这时R2的功率为0 25W 电压表先后的示数之比为2 1 求 先后通过R2的电流IA与IB之比 开关S断开 滑片P使它位于R2的B处时 R2接入电路中的电阻 定值 解 不变 串联 运用方程解题 方程解题的特点 1 已知量均不是同一类物理量2 虽为同一类物理量 但不在同一情况 同一电路上 方法二 2 两种情况 同一电源 电源电压相等 2 等量代换 方程求解 方法一 a 串联 b 并联 方法 1 同种情况 1 列方程 解题技巧 例1 如图所示 电源电压保持不变 开关S闭合时通过R2的电流为3A 开关S断开时 R2两端电压5V R1的电功率为10W 求 电源电压和电阻R1 R2的阻值 不变 解 例2 如图所示电路 电源电压为10V且保持不变 电阻R的功率为2W 灯泡的电阻为12 RL R 求灯L两端的电压 方法一 且串联 当 舍 当 解 方法二 舍 方法三 答 灯L两端的电压为6V 舍 例3 将一盏灯接在电