光陰似箭,日月如梭!轉眼之間,距離明年的中考只剩下八個月了!如果去掉寒假和其余各種假期,就只剩下六個月了!九年級學生或許還沒有算過這一筆時間賬,然而,更需要重視的是,九年級各科知識都需要在年前學完,年后就要進行三輪中考復習了!物理自然也不例外!
九年級上冊物理主要為電路相關知識!其中,前兩章節為基礎,看起來比較簡單,然而學習這兩章節時會涉及到以后做各種電學題時會用到的各種重要解題方法和思路!因此,如果前兩章學不好,在學第三章歐姆定律內容時,就會遇到各種難題!進一步學習電能、電功、電功率、焦耳定律時更會暈頭轉向!因此,要打好基礎,尤其是重要的方法要一步步夯實,這樣才能在做后續的電學題時游刃有余!
今天,我們就以九年級上冊物理電學第三章歐姆定律中的一類題為例,解決一大電學問題,共四道此類題,初學者務必要全部學會、全部做對、掌握其解題思路方法,從而順利突破電學試題,為考上理想高中打下基礎!
此類題就是歐姆定律圖像題,由于相關電路題本身已經涉及的各種題型以及公式應用,再與抽象的圖像結合之后,導致理解難度突然加大,因為需要準確抓住電路與圖像之間相互聯系以及相互變化關系,一旦初學者讀不懂圖像,就必然無法繼續做題!
我們來研究一下這四道歐姆定律圖像題吧:
第一道歐姆定律圖像題如下:
很多中下游的初中生之所以做錯此題,竟然是因為看不懂圖像!所以,這部分學生先要學會如何看懂圖像,如何通過圖象上的坐標找到所需數據、得出規律、列出公式!
處理圖像問題可以采用以下三步:
第一步:看清縱軸物理量與橫軸物理量!
如果有單位要看清單位!比如本題,如果看不懂此圖像的縱橫坐標,就去題意中尋找,很顯然,縱軸物理量為“酒精氣體傳感器R2的電阻值”,橫軸物理量為“酒精氣體濃度”!
第二步:看明白圖像變化規律!也就是看清隨著橫坐標的變大,縱坐標是如何變化的!
比如本題,當橫坐標“酒精氣體濃度”變大時,縱坐標“R2的阻值在變小”!由此可知A選項正確。
第三步:結合電路,根據縱軸與橫軸物理量之間的變化關系,定性分析或者列出方程定量計算,得出結果。
上面這道題中的B選項,我們可以定性分析(當酒精氣體濃度越大,R2越小,其分壓越小,R1分壓越大,即電壓表示數越大),也可以如上圖列出方程分析。
第二道歐姆定律圖像題如下:
本題之所以有不少初學者出錯,一方面是因為看不懂圖像,不會根據坐標列式求電阻,或者不會根據橫坐標尋找圖像中的縱坐標,不會根據縱坐標尋找圖像中的橫坐標;另一方面是因為沒掌握熟練電學基礎知識,比如遇到并聯就應該想到電壓相等,遇到串聯就應該想到電流相等,再比如要牢記并熟悉運用并聯電路中的電流公式以及串聯電路中的電壓公式!
一旦解決了這兩方面問題,此題迎刃而解!本題具體解答如上圖。
第三道歐姆定律圖像題如下:
本題難度比上面兩道都大了一些。
因為涉及到電路開關變化,并且要找出變化前后所對應的圖像中的相應坐標,導致很多初學者要么沒有思路,要么不會列式求解。
其實,所有的電路與圖像結合題都要在分析電路的同時研究圖像,研究圖像的同時分析電路,二者緊密聯系,互相對應,誰能順利解決這種對應聯系,誰就開竅了。
對于本題,只需要想明白:
當開關接1時,只有R1接入電路,電壓表所測電壓為電源電壓;當開關接2時,兩個電阻串聯,電壓表所測電壓為部分電壓!很顯然,前者電壓大于后者電壓!而我們可以在乙圖的兩個坐標點中順利找到一大一小兩個電壓,很顯然6V電壓應該是S接1時的電壓值。于是立刻得出電源電壓也就是6V。我們再找到小電壓2V,即S接2時的電壓值,也就是兩電阻串聯時R1兩端的電壓為2V,于是根據串聯電壓規律,可以得出R2兩端的電壓為4V,再從乙圖中讀出此時的電流,就可以根據歐姆定律變形公式求出R2的阻值為20Ω!
第四道歐姆定律圖像題如下:
本題第一問直接考查讀圖能力!通過乙圖可以看出:當縱軸物理量推力為0時,能直接讀出橫軸物理量電阻R為40Ω。
本題第二問對于初學者來說又是一個障礙,什么叫做電路安全呢?最大推力和電路安全又有什么關系呢?
我們先來解釋電路安全:其實,所謂的電路安全就是不能燒壞各個元件,本題中只有電流表有量程,也就是有電流測量的最大值,為0.6A,再大就會把電流表燒壞,就是所謂的不安全。而其余元件并沒有說明,那我們就可以認為其他元件在大電流下也是安全的。
再來歷屆最大推力和電路安全之間的關系:根據乙圖可知,縱坐標推力越大,橫坐標R越小,通過甲圖可知,此時的總電阻就越小,于是電路中的電流就會越大,對于電流表來說,也就越容易達到燒壞值!
因此,對于本題這種串聯電路來說,安全就取決于電流表的量程了,即電流最大時,總電阻最小,根據公式可以求出最小總電阻為20Ω,再由串聯電阻公式得出R的阻值為10Ω,我們就可以從乙圖中讀出此時的推力!也就是最大推力!
通過以上分析可知,讀懂電路的能力、讀懂圖像的能力、讀懂電路與圖像之間的對應聯系能力,是順利解決此類題的關鍵!其實這種數形結合的思路可以應用在所有物理題中,對于初中生來說,學會這種能力至關重要!不僅僅為了順利通過中考,而且也為訓練自己的思維能力、分析解決實際問題的能力打下了良好的基礎!
中學生朋友們,養成良好的思維習慣吧!為了美好的未來,加油!
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