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浅谈“欧姆定律”题的参考答案

日期:2018-07-17 02:41:52 浏览次数:

  中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)10-0396-01
  现以人教版九年级配套教参,对课文里"动手动脑学物理"题的相关参考答案简述如下浅见,用以跟同行交流,并期望得到各位师长指教(因受篇幅所限,题的内容参看课文)。
  例1、p76.1题.:教参答案:(1)略。(2)第4组。分析实验数据可知:在实验误差范围内,通过同一导体的电流与它两端的电压成正比,所描绘出的图像是一条直线。根据此规律,第4组实验数据中,当电压值为1.2 V时,对应的电流值为0.32 A,而表格中所反映的电流数据是0.40 A,此数据应该剔除掉。我们认为:
  ⑴算出各组对应的U与I比值,可知该实验选用了4Ω电阻做实验,这是不可取的!选用实验室配备的15Ω电阻圈多好哇?其电流顺次为:0.02A、0.04A、0.06A、0.08A、0.10A和0.12A!⑵在"0.0~0.6A"表盘上,怎样读取0.15、0.23和0.45A测量值?6组数据里1组有误、有3组为估读值,这样的探究有何意义?
  例2、p79.4题:教参答案:不对。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积(补:还跟温度有关),而跟导体两端的电压和导体中的电流无关……我们认为:
  ⑴在"科学探究欧姆定律"的实验里,不论横行或纵列分析表格中的数据,均可得出"对同一段导体,(在通常条件下)它两端的电压跟通过它的电流之比,是一个固定的值"、即"R = U / I =定值"!我们强调"R = U / I =定值"这条实验结论的意义在于:
  ①"R = U / I =定值"能简明、准确、完整的"表达出某段导体中的I 跟 U 与 R三者之间的定量关系"!正如西德5-9(10)年级(国民学校)《物理》课本(塞尔肖夫-乌劳贝尔着、安文铸译,文化教育出版社1982.7.第1次印刷本)p189里写的:"在一个通电导体上的电压和导体中的电流强度之比是一个固定的值(常数),这个关系叫欧姆定律"。
  ②在常规教学中,人们总把"R = U / I"说成是欧姆定律公式"I = U / R"的变形式或称导出式。从分析实验数据可知:"U=I R、I = U / R和R = U / I",是由实验得出的三个并列的公式,均应该允许直接引用!而"R = U / I =定值"更是医治"∵I = U / R,∴R = U / I(因受欧姆定律表述的误导)∴R跟U 成正比、R跟I成反比"错误观点的灵丹妙药。
  ③承认"R = U / I"是一条独立的科学结论,就为"伏安法测电阻"的实验原理提供了简明的理论依据:勿须再书写"∵I = U / R ∴"(R = U / I)。
  ⑵对同一段导体,它两端的电压(是"由电源提供的"),等于导体中的电流与其电阻的乘积;导体中的电流,等于它两端的电压除以其电阻;导体的电阻(是"由导体的材料、长度、横截面积和温度决定的"),等于它两端的电压与其电流的比值",这是由实验得出的"U、I和R"三者之间的定量关系!不应该像课文里那幺表述。
  ⑶由于R = U / I =定值,当U一定时,某段导体U / I的比值大、对应的I值小,说明该导体对电流的阻碍性质大;而导体不同,U / I的比值通常不等。所以"在物理学里"可以"用导体两端的电压跟通过导体中的电流的比值来表示这段导体的电阻",故"R = U / I"又可称作"电阻定义式"或"电阻表达式"(不叫"电阻定律式"),进而给出定义电阻单位"1Ω= 1V/ A"的理由……。我们上述《浅谈科学探究"欧姆定律"》的浅见,已经刊登在《物理通报》2009.1.p39~41。
  例3、p81.3题:教参答案:电路连接如图1所示……我们认为:表A电流"一"进"十"出啦!正确连接应该如图2所示。
  例4的说明:2013.6.第1次印刷本p85."动手动脑学物理"共编有5道题,其中4和5题值得商榷。2014.6.印刷本不知为何5道题全部删除。其中前3道题挺好不该删除。例如1题:把 5 Ω 的电阻 R1 跟 15 Ω 的电阻 R2 和一个电流表串联起来,接在电源上,电流表的读数是 0.3 A,电源的电压是多少?教参答案:6 V。我们追问学生:
  你应该知道和会算出物理量的值,串联时有:①R=20Ω;②I2=I1=I =0.3A;③U1= 1.5V;④U2= 4.5V。3个电功率:⑤P1=0.45W;⑥P2=1.35W;⑦P=1.80W;⑧∵l节干电池电压为1.5V,∴6V/1.5V=4(节;串联供电

浅谈“欧姆定律”题的参考答案

);⑨∵l块铅蓄电池电压为2V,∴6V/2V=3(节;串联、或称"一箱铅蓄电池电压为6V"供电);⑩∵I=U/R1、I=I1=I2,∴U1/U2= I1R1/ I2R2=R1/R2,经实验验证即得:"在串联电路中,总电压的分配跟各串联电阻成正比"。
  推论:由于电功率P和电功W均跟电压U成正比,故知在串联电路中,总电功率P和总电功W的分配,均跟各串联电阻成正比。
  若把它们并联接在这个电源上,也有9个物理量的值;此外还能总结课文里没有的2条规律和2个推论!若把该题通过实验画出上面图像,则能变成98个填空题啦!真可谓"题中有题、一题能连百题;"题海"有边、边是课本皮"。参看拙文《选讲一道串联电学习题》:刊载《读写算》杂志2012. 37. p13。
  因受篇幅所限,教参相关答案不再赘述。向提供图片和提出很好修改建议的王秀峰高级教师致谢!以上谬误难免,敬请各位师长斧正。

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