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电学开放性题析例

时间:2009-01-20 17:17来源:未知 作者:王景阳 点击:
开放性题注重考查学生实验、知识的形成过程与研究方法,倡导利用身边易得的材料进行探究活动和实验,从中体验科学过程,领悟研究方法,学会科学思维,提高分析能力。 该题型较多出现在力学、电学等方面,一般表现为结果开放、题干开放、过程(方案)开放和器
    开放性题注重考查学生实验、知识的形成过程与研究方法,倡导利用身边易得的材料进行探究活动和实验,从中体验科学过程,领悟研究方法,学会科学思维,提高分析能力。
  该题型较多出现在力学、电学等方面,一般表现为结果开放、题干开放、过程(方案)开放和器材选配开放。解答此类题目可以从多角度、多侧面、多层次地来思考. 如从下列方面着手:
  1.“依瓢画葫芦”立足于课本上的演示实验和课后小实验,从题目所给器材中找出相关实验器材或其替代品,设计实验。
  2.“追本溯源”根据实验内容有目的选择器材加以验证,利用器材特征,结合实验内容,准确选用器材,逐步体现实验方案及进程。
  3. 几个典型的器材组合型实验。
  例1(吉林长春考题)如图1所示,一只家用电灯泡,其中应用了较多的物理知识,请写出两个物理知识在灯泡上的应用。
  (1) :(2)。
  思路点拨:本题是一道结果开放性试题。在灯泡的制作要求、工作过程和结构特点等各方面都包括了较多的物理知识。仔细观察,多方收集信息不难找出答案。
  解答探究:(1)灯丝是用熔点高的钨丝制成的:(2)灯丝是导体;(3)灯丝是利用电流的热效应发光、发热;(4)灯泡外壳利用透明度较高的玻璃制成;(5)使用的玻璃材料是绝缘体;(6)额定电压相同时,大功率灯泡的灯丝较粗是为了减小电阻……
  例2(江苏考题)不同的材料,有不同的物理性质;在不同条件和环境下,对材料的物理性质要求不同。消防队员们所穿的消防服,就应具备某些特殊性能。若让你设计消防服装,请根据学过的物理知识,对制造消防服装的材料应具备的物理性质提出要求。(至少提3项)
  思路点拨:考查物理与社会生活的联系. 消防服应从防热、防光、防电、防燃和防腐角度思考。
  解答探究:(1)耐热、防变形;(2)不善于传热;(3)反射光和热;(4)不助燃、熔点高;(5)黄色,便于发现消防队员的位置;(6)耐腐蚀,防化学品;(7)不善于导电,防电源漏电触电;(8)自洁能力强,不沾水与污渍等。
  适应练习
  1.安全用电应注意哪些问题?请你根据所学的知识列举出其中的四点。
  2.打开手电筒开关后,发现小电珠并不发光,请你参照示例猜测两种可能使小电珠不发光的原因,并写出验证你猜测的方法。
  示例:原因:可能电池用得太久,验证方法:换上新电池;
  (1)原因 ,验证方法 ;
  (2)原因 ,验证方法 。
  3.现有一只定值电阻R和一只未知电阻R,另有一只电压表、电池、开关和导线。请你用上述器材粗略地测定未知电阻R的值,要求:(1)画出实验电路图。(2)简述实验过程。(3)用已知量和测量量表示出R。
  4.如图2所示,R为20Ω的定值电阻,电源电压为6V且保持不变,开关闭合后电流表示数为0.5A,通电时间3min,根据这些条件,求出与电阻R有关的四个电学物理量。
  5.有一个电压值可任意选取的电源,有若干根阻值相同的电阻丝,现在把一根电阻丝接在电压值为U的电源上,通电1min,电阻丝产生的热量为Q。要想使电阻产生的热量为3Q,可采用哪三种简单而又不同的方法?
  参考答案
  题1 (1)不要用湿手触摸开关;(2)不要靠近高压设备;(3)不要用手去触摸裸露电线;(4)不要在输电线上晾晒衣物;(5)对有金属外壳的家用电器,其外壳要接地;(6)家庭电路的安装要符合安全用电的要求等。
  题2 小电珠灯丝断了——可更换;小电珠松动后接触不好——可旋紧;开关或其他地方接触不好——可同时换电池、小电珠后试验;电池正负极接反——重新放置。
  题3 法一:1. 电路如图3所示;2. 闭合开关S,分别用电压表测出电阻R两端的电压U和电阻R两端的电压U;3. R=·R。
  法二:1电路如图4所示;
  2 断开S,用电压表测出R两端的电压U. 闭合S,用电压表测出电源电压U。3R=·R`。
  题4 (1)U=U=U=6V;
  (2)I= =03A,I=I-I=02A;(3)R==30Ω(4)P=U·I=12W;(5)Q=I·t=36C;(6)W=P·t=216J;(7)Q=W=216J(8)R==12Ω……
  题5 (1)把三根电阻丝并联起来,接到U两端,通电1min,则电阻丝产生的热量为3Q。(2)把一根电阻丝仍接到U的两端,通电3min,则电阻丝产生的热量为3Q。(3)把一根电阻丝接到电压为3U的电源两端通电min,则电阻丝产生的热量为3Q。
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