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1、电流定律、电功率教材分析,一.重点知识结构网络：,2010年中考说明中关于电学共有7个要求“理解”的知识点：,1、运用欧姆定律解决有关问题,2、串联电路和并联电路中的电流关系,3、串联电路和并联电路中的电压关系,4、串联电路和并联电路中的电阻关系,5、运用电功的公式解决有关问题,6、运用电功率的公式解决有关问题,7、运用焦耳定律解决有关问题,二重点章节教学处理个人建议：,1探究电流和电压、电阻的关系,（1）在讲授“探究电流和电压、电阻的关系”这一节内容中，教师一定要重点讲清楚滑动变阻器在两次实验中的作用。即：在研究电流跟电压关系实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，另一作用是改变被研究电阻两端
2、电压；在研究电流跟电阻关系实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，另一作用是保持被研究电阻两端电压不变。这样有利于学生理解实验中的控制变量的思想及如何控制变量。,（2）关于实验数据处理,例如实验中我们得到这样两组数据：,表一：,表二：,通常的教学方法是根据表一得出电流跟电压的关系，根据表二得出电流跟电阻的关系，然后在此基础上总结概括为欧姆定律。这种讲授方法总觉得有一点牵强，仍然是强迫学生接受知识。,我个人认为如果进一步将两个表格合而为一，做如下处理，再进行观察比较I与U/R的大小关系，学生很容易得出I=U/R，然后在基础上得到“导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比”。我
3、想这样学生接受起来将更容易些。（这种处理问题的方法类似于欧姆研究问题的方法）,表三：,（3）重点强调I、U、R三个物理量为同一导体的物理量，必须满足“一一对应”的关系，并强调物理量脚标一致。这样做有利于学生在实际解题中正确运用条件，而不是胡乱代数。,2伏安法测电阻,（1）讲清楚滑动变阻器在实验中的作用，即：保护电路；改变被测电阻的电流和电压进行多次测量，然后对电阻取平均值，减小误差。,（2）利用好探究实验报告册，讲解第27页中关于“测电阻的其它几种常用方法”，即：双安法、双伏法、安关法、安滑法、伏关法、伏滑法等测电阻的方法。,3电功和电能,（1）要重点讲清楚“电流做功的过程实质是电能与其它形式
4、能之间的转化过程，电流做了多少功就消耗了多少电能；反之用电器消耗了多少电能，电流就做了多少电功”。,（2）我校在此实验中的处理方法：采用如图所示的方案。,所要强调的是相同时间内灯泡越亮，灯泡消耗的电能越多，电流做的功也就越多。其实质是一个电能转化为内能的定性实验。操作简单，效果明显，而且有利于学生进一步理解电能不仅仅能转化为机械能，还能转化为内能及其它形式。,4电功率,（1）重点强调灯泡的亮度由其实际功率决定（与额定功率和实际电流无关），实际功率越大，灯泡越亮。并展示如图实验。,（2）这部分常见公式或结论有：,若两个用电器的额定电压相同，则,例如：标有“220V40W”的灯L1和标有“220V
5、100W”灯L2串联接在220V的电源上，则两灯分得的电压之比为多少?,例如：标有“220V100W”字样的灯泡接在电源电压为110V的电路中，求其实际工作时的电功率。,若两用电器的额定电压相等，且等于电源电压，如果两用电器串 联，则总电功率 （此公式还可进一步拓展）。,例如：将标有“220V40W”的灯L1和标有“220V60W”灯L2串联接在220V的电源上，则电路中的总电功率为多少?,当电源电压不变时，同一电阻在并联（获单联）电路中的电功率大于其在串联电路中的电功率（且大于它在串联电路中的总电功率）。,例如：将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上，电阻消耗
6、的功率为1W(灯丝电阻不变)，则此时 A.灯泡与电阻消耗的总功率为7W B.灯泡与电阻消耗的总功率为6W C.灯泡消耗的功率大于5W D.灯泡消耗的功率小于5W,如图所示，当滑动变阻器接入电路中的阻值等于R0，则此时滑动变阻器有最大电功率值。,例如：如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为18。现有四只灯泡L1、L2、L3、L4。它们的规格分别为“3V2W”、 “6V2W”、 “12V2W”、 “24V2W”，当把它们分别接在电路中的M、N两端时，灯的实际功率最大的是 A.L1 B.L2 C.L3 D.L4,5伏安法测小灯泡额定功率,（1）重点讲清楚滑动变阻器在实验中的作用，即：保护电路
7、；使灯泡的实际电压等于其额定电压。,（2）此外建议补充：用已知电阻和电流表采用双安法测小灯泡的额定功率；用已知电阻和电压表采用双伏法测小灯泡的额定功率。培养学生多种方法解决问题的能力和发散思维。,三专题分类及讲解方法建议：,专题一:电路变化问题,该类问题通常以滑动变阻器阻值变化或开关通、断来改变电路状态，从而判断电路中的电流表、电压表等示数变化。,典型例题1如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片向左移动，则,AA示数增大，V1、V2示数都减小 BA示数减小，V1、V2示数都增大 CA示数减小，V1示数减小，V2示数增大 DA示数增大，V1示数增大，V2示数减小,解题步骤：,（
8、1）识别电路。 （2）判断电路中各电阻阻值的变化。（3）判断各电表示数变化。,典型例题2如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中，三只电压表V1、V2、V3的示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3，则下列各组中可能出现的是,U1=3V，U2=2V，U3=1V U1=0V，U2=1V，U3=1V U1=0.5V，U2=1V，U3=1.5V U1=1V，U2=3V，U3=2V,串联电路中滑动变阻器变化的电压等于定值电阻变化的电压之和。,解题方法：,此类题还常用到的一个关系：定值电阻变化的电压U=IR,专题二：取值范围问题,该类问题通常以滑动变阻器阻值变化或开关通、断来改
9、变电路状态，从而确定电流表、电压表的示数范围；或根据电流表、电压表的量程及用电器是否烧坏来确定滑动变阻器的取值范围、电源电压取值范围及电功率的取值范围。,典型例题3如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，定值电阻R1=10，滑动变阻器R2的最大阻值为50。求：当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端的过程中，电流表和电压表的示数范围？,典型例题4有两个用电器分别标有“10V10W”和“9V5.4W”字样，把它们串联起来接到电路中时，电源电压不得超过 V，若把它们并联起来接到电路中，通过的干路中的总电流不得超过 A。,解题方法：,串联电路先确定电路中的最大电流（取额定电流小的为电
10、路中的最大电流），然后再确定电源电压最大取值（或电路中允许的最大电功率）。 并联电路先确定电源最大电压（取额定电压小的为电源最大电压），然后再确定干路中的最大电流（或电路中允许的最大电功率）。,专题三：比值计算问题,典型例题5如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R2与R3的阻值均为10。闭合开关S，电流表A1和A2的示数之比为3:2。若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，则U1:U2为 。,一般情况，若不知道电路中的电阻关系或阻值，应根据条件先求出电阻值或电阻间的比例关系，然后再求其它物理量或其它比值关系。此外在计算过程中应学
11、会将不熟悉的脚标，变换成熟悉的脚标形式进行计算，并采用“份数”的思想简化计算过程。,解题方法：,专题四：图像问题,典型例题6如图5所示，是表示阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的IU图线，从图可知,A R1R2 B R1、R2串联后的总电阻的IU图线在区域 C R1、R2并联后的总电阻的IU图线在区域 D R1、R2并联后的总电阻的IU图线在区域,采用控制变量的思想，即假设其中一个物理量相同，通过比较另一个物理量的大小，从而确定被判断物理量的大小关系。,解题方法：,专题五：判断故障问题,电路故障的判断涉及到的方法有：（1）用导线判断电路故障；（2）用校验灯判断电路故障；（3）用电压表判断电路故
12、障；（4）用电流表判断电路故障。,建议分两个梯度进行讲解：,一是有灯泡的电路故障问题，此类问题相对简单些；二是没有灯泡的电路故障问题，此类问题由于没有灯泡亮暗的暗示，相对比较难。,在有灯泡的电路故障问题中，建议让学生做如下实验：,电压表判断电路故障的结论：,（1）电压表有示数，则内断或外短； （2）电压表无示数，则内短或外断。,典型例题7某同学组成如图所示的有五个小灯泡的串联电路。闭合开关后，灯全都不亮。他用电压表进行测量，结果是UAEUAD6 V；UACUAB0。由此可知，电路在 两点之间一定有 故障。,专题六：电阻的测量问题,电阻的测量常用的方法有：,（1）伏安法测电阻。,（2）利用电流表
13、和定值电阻测被测电阻的阻值。常见的形式有：双安法、安关法、安滑法。,（3）利用电压表和定值电阻测被测电阻的阻值。常见的形式有：双伏法、伏关法、伏滑法。,（4）利用电流表或电压表与电阻箱，采用等效法测被测电阻的阻值。,典型例题8小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电 阻Rx的阻值。小明选择了满足实验要求的电源、电流表A，并连接了部分实验电路，如图所示。（1）请你帮助小明完成如图所示的实验电路的连接。（2）请你补充实验步骤，并利用给定字母写出被测电阻的表达式。实验步骤：闭合开关S1，断开S2，读出电流表的示数为I1；_，读出电流表的示数为I2。 Rx = 。,专题七：规律性探究问题,解答规
14、律性探究问题应思考和回答三个方面的问题：,（1）控制什么，即定量；（2）改变什么，即自变量；（3）观察、比较什么，即因变量的测量。,此外在书写实验步骤的过程中应注意仪器的调节、实验操作的规范性、记录实验数据、进行六次以上的测量等细节。,典型例题9实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、电压表一个、开关一个、电阻箱一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。小敏想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。请你根据上述要求帮助小敏画出实验电路图，并写出实验步骤。,专题八：电功率的测量问题,电功率的测量常用的方法有：,（1）伏安法测小灯
15、泡的额定功率。 （2）利用电流表和已知电阻测小灯泡的额定功率。其实质在于用电流表和已知电阻来确定小灯泡是否正常发光，间接解决电压测量。 （3）利用电压表和已知电阻测小灯泡的额定功率。其实质在于用电压表和已知电阻来确定小灯泡是否正常发光，间接解决电流测量。,典型例题10小灯泡上标有“2.5V 0.3A”字样。某同学在用伏安法测小灯泡额定功率的实验过程中发现电流表损坏。现手边还有一个电阻值已知的定值电阻R0，于是该同学决定改变实验方案，用电阻R0替换电流表进行实验。请你帮助他：画出改变方案后的实验电路图；写出主要实验操作步骤：根据上述测量的结果，写出小灯泡额定功率的表达式PL_。,专题九：电流的热
16、效应的联系实际问题,这类问题的本意是考查学生对焦耳定律的掌握情况，由于电热器都是纯电阻电路，Q=W，因此在实际解题过程中求电热的问题就可以转化为求电功的问题，解题方法就比较多了。,专题十：综合计算问题,这类问题着重考查学生识别电路、灵活运用电学公式、数学运算等各方面能力，难度较大。,识别电路的步骤：,1、“目中无表”识别用电器的连接方式； 2、判断电流表、电压表分别测哪个电阻的电流或电压。,识别电路的方法：,电流流向法；断路法；减少节点法（或称等效法）,方法一：电流流向法,方法二：断路法,方法三：减少节点法,综合计算题解题方法：,方法一：以总电压、分电阻做未知数，把已知条件展开建立等式。数学计算一般采用做比值，去电压，找电阻关系。（方法建立的基础是：总电压、分电阻是电路计算最重要的条件）（常见综合计算问题都可以用此方法解题，不妥之处在于数学运算过于繁琐）,典型例题11将电灯
