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电学复习应注意的几个方面

2016-04-17上海虞利刚

教学考试(高考物理) 2016年5期
关键词:电阻箱图线电学

上海 虞利刚

电学复习应注意的几个方面

上海 虞利刚

吃透教材、领悟方法、构建模型、注重规范——电学复习的必杀技。

电学内容在每年高考中占据比例与力学相当,但是从得分情况看,并不乐观。主要原因是静电场中的很多命题多以综合题形式呈现,考查学生的推理能力或者分析综合能力;恒定电流部分,以实验为主,年年推新;磁场部分若以计算题出现,多半为压轴题,而最近几年电磁感应问题中又出现了微元思想;交变电流内容中还出现了变压器与二极管组合式的命题……。总之,电学综合性强、变化相对较多,所以学生作答时出现的问题也较多,因此在复习电学之前,我们有必要告诫学生要重视,同时还要培养一些“技能”,这样才能在整个的高考复习中取得“完美”。

一、依据考试大纲,立足教材教本

考试大纲是命题的依据,教材是命题的源泉。在每年的高考命题中,都有一些问题直接可以在教材中找到原型,很多问题都是立足教材做了一定的加工、改造,所以高考复习中,以教材为复习之本,利用手中的教辅资料进行适度的训练,以加深对教材内容的理解。

二、领悟核心规律,构建模型方法

物理思想方法是物理素养的核心,有着比知识更广泛的意义。高考试题通过对一些常见方法的适度考查,引导学生掌握具体知识的同时,提高学生的分析和思辨能力。从近年高考内容看,电学中主要涉及的方法有对称法、极值法、类比法、图象法、等效法、类比法等。

“科学的基本活动就是探索和制定模型”,而物理学科对培养学生的建模能力有其独特的魅力,因此对于主干知识,更应做好“建模”工作。电学部分主要模型有:带电粒子在电场中的运动模型、电容器模型、类平抛运动模型、“电路的动态变化”模型、加速模型、磁偏转模型、回旋加速模型、“电磁流量计”模型、电磁场中的“单杆”模型、电磁场中的“双杆”模型、“电磁感应图象”模型、交流发电模型等。在实验中主要有测电阻模型。

【例1】在图1中的甲、乙、丙中,除导体棒a b可动外,其余部分均固定不动。甲图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,现给导体棒a b一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是( )

图1

A.三种情况下,导体棒a b最终都是匀速运动

B.图甲、丙中a b棒最终将以不同的速度做匀速运动,图乙中a b棒最终静止

C.图甲、丙中a b棒最终将以相同的速度做匀速运动

D.三种情况下,导体棒a b最终均静止

【答案】B

【点拨】模型是对经典问题的抽象,所以,我们强调复习中的题后感,做完每道题后要再度回味,力争以典型问题为中心,理解打通一类题,如以本题为例,用下表分析说明构建模型的思想。

“末”也是指事字,也是由“木”和一横两部分组成。不同的是,一横跑到“木”的上方,表示树木的尾端,也就是树梢。只是小小的位置变化,就使“末”和“本”的意思完全相反了。

模型一(v0≠0)模型二(v0=0)模型三(v0=0)模型四(v0=0)条件单杆a b以一定初速度v0在光滑水平轨道上滑动,质量为m,电阻不计,两导轨间距为L水平轨道光滑,单杆a b质量为m,电阻不计,两导轨间距为L水平轨道光滑,单杆a b质量为m,电阻不计,两导轨间距为L,拉力F恒定水平轨道光滑,单杆a b质量为m,电阻不计,两导轨间距为L,拉力F恒定实物图

续表

三、注重科学规范,提高得分能力

因为电学部分的得分率相对较低,特别是实验、电学压轴题和滞后的选择题等,所以在复习中要注重科学规范,要从各个细节入手,如对教本规律的理解不能一知半解、偷工减料,对教材各个实验的操作不能走走形式,对于计算题的作答要加强审题规范,书写规范……,唯有在科学规范的基础上,方能生巧,方能迁移变化,而且从实际的阅卷情况看,规范让很多同学得益,因此电学部分的复习要两手抓,一个抓规范,另一个在此基础上注重创新变化。

【例2】(1 0分)(2 0 1 5·安徽高考)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为1 0 0μA、内阻为2 5 0 0Ω的表头(编者语:量程很小哦),一个开关,两个电阻箱(0~9 9 9.9Ω)和若干导线。

(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为5 0mA的电流表,则应将表头与电阻箱________(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为_____Ω。(编者语:电流表改装)

(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图2所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录在表格中。

图2

1 2 3 4 5 6R/Ω 9 5.0 7 5.0 5 5.0 4 5.0 3 5.0 2 5.0I/mA 1 5.0 1 8.7 2 4.8 2 9.5 3 6.0 4 8.0 2 0I R/V 1.4 2 1.4 0 1.3 6 1.3 3 1.2 6 1.

①根据表中数据可知,图3中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图中,并画出I R-I图线;

图3

②根据图线可得电池的电动势E是_____V,内阻r是_______Ω。(编者语:利用闭合电路的欧姆定律找出I R与I的关系求解)

【解析】(1)要将电流表量程扩大,需要并联电阻,由并联电路特点得将I=5 0 mA,I=1 0 0μA,gRg=2 5 0 0Ω代入解得R=5.0Ω。

(2)①作I R-I图线,如图4所示。

图4

②根据实验电路可知,I R表示电源的路端电压,I表示电路的电流,故I R-I图线的纵轴截距即为电池的电动势,则E=1.5 3V,图线斜率的绝对值减去改装后的电流表阻值即为电池的内阻,则r=2.0Ω。

【答题规则】1.根据仪器的原理、构造确定读数。

第(1)问中电阻箱的阻值,由于电阻箱(0~9 9 9.9Ω)可以精确到0.1Ω,所以只能填写5.0,5就不得分。

2.严格按照画图象的要求进行作图。

要有描点的痕迹,尺规作图,如图象是直线则必须用尺子,要通过较多的点,不通过的点分布在直线的两侧,不能画成折线,而要适当地延长特别是过原点或截距,如图象是曲线则必须用平滑的曲线连线。

3.按照题目所给的有效数字要求表示结果,本题中虽然没有有效数字要求,但表格中电阻R的阻值都是保留一位小数,则第(2)问中r=2.0Ω,而不能为2Ω。

(作者单位:上海市七宝中学)

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