在“类比”“迁移”知识点情况下的有效复习之二

在“类比”“迁移”知识点情况下的有效复习之二就怎样在“类比”、“迁移”学问点状况下进展有效的复习？笔者曾于《中学物理》（初中版）第8期围绕几何光学并结合物理光学问题谈了自己的一些处理方法.学问点之间的“类比”并通过适当的方法使其发生“迁移”，组串成线，必产生纲举目张的的效果.现以用“伏安法”测定值电阻；用“伏安法”测小灯的电阻；用“伏安法”测小灯泡的电功率等一系列问题为讨论对象，再谈个人的处理方法，以飨读者.

既然都是用“伏安法”测量，故在试验器材的选取上必存在着一样的地方，如均要用到电压表（电压单位为“伏”）、电流表（电流单位为“安”），简称“伏安”.用“伏安法”可测定很多物理量.现从以下几个方面逐一分析.

1试验原理的类比

①用“伏安法”测定值电阻：依据欧姆定律的变形公式：“R=UI”测出待测电阻两端的电压和通过的电流，就可以求出导体的电阻.

②用“伏安法”探究欧姆定律：“I=UR”，保持定值电阻两端的电压不变，换用不同阻值的电阻，当接入电路中的电阻发生转变时，探究电流与电阻的关系；通过移动滑动变阻器滑片的位置，转变定值电阻两端的电压，观看电流表读数的变化，探究电流与电压的关系.

③用“伏安法”测小灯泡在不同电压下的电阻：依据欧姆定律的变形公式：“R=UI”，测出灯泡在不同电压下工作时两端的电压和通过的电流，就可以求出灯泡在不同电压下的电阻.

④用“伏安法”测小灯泡在不同电压下的电功率：依据公式：“P=UI”测出灯泡在不同发光状况下两端的电压和通过的电流，就可以求出灯泡在不同电压下的电功率.

2试验电路设计，类比并迁移学问点

下列图分别为测定值电阻的阻值、测小灯泡的电阻、和测小灯泡的电功率试验的电路图.

比拟图1和图2相像及不同之处，可以发觉：图2仅仅是比图1多一个滑动变阻器，请问：这一较小的改动对测定值电阻的阻值毕竟有什么好处？明显图1只能测到一组数据，而图2由于滑动变阻器的介入，通过移动滑片能测多组数据，而屡次测量取平均值能削减误差，这一概念的引入就特别自然化了.在探究欧姆定律电流与电阻关系时，要用到“掌握变量法”的根本思想，当换用不同阻值的电阻接入电路时，通过移动滑动变阻器的滑片，应确保电阻两端的电压保持不变时，这样探究才有意义.而图3与图2比拟，仅仅是将定值电阻替换为小灯泡，但需要指出的是：后者与前者的试验原理不同，是由于所测量的物理量不同.图2只能测定值电阻在不同电压下的电阻值，随着定值电阻两端电压的转变，电路中的电流也作相应的变化，由测出的电压与电流的比值关系可以看出：其比值几乎为肯定值（变化不大），即“R=U1I1=U2I2=U3I3…”.从而引出电阻是加在导体两端的电压与通过的电流的比值来描述的，它是由导体本身因素所打算的所谓“属性”的物理量.而图3既能测小灯泡在不同电压下的灯丝电阻，又能测小灯泡在不同电压下的电功率.在测小灯泡灯丝电阻时，由于金属导体的电阻虽是导体本身的一种“属性”，除与导体的长度、材料、横截面积有关外，还与温度有关.因电流的热效应会引起灯丝温度的变化，故：“R=UI”比值并不是定值！这一点应非常关注.

3试验操作及应当留意的事项

（1）在上述图2、图3电路中，除应合理地选择电表的量程外，还应留意：当滑片向右移动时接入电路的电阻变小，故因电路中总电阻变小的缘由而会导致电路中电流变大.最终均会导致定值电阻、小灯泡两端的电压上升，并引起电阻和灯泡温度的上升，故“定值电阻和小灯泡两端的电压不宜太高”.否则会由于温度的影响而导致所测电阻的阻值有较大的误差，同样也会由于小灯泡两端的实际电压超过额定电压值较大时，会导致小灯泡炸掉而引起电路断路！另外，在探究电流与电阻的关系时，除应保持电阻两端的电压不宜过高外，还要确保定值电阻两端的电压为定值应作为前提，譬如：当将阻值较小的电阻从电路中拆下而换用阻值较大的电阻时，变阻器的滑片应向阻值较大的方向（如图2中的左方）移动.

（2）在测小灯泡电功率时应留意：

a.在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置.

b.在测量小灯泡的电功率时，应先调整滑动变阻器使小灯泡两端的实际电压分别小于、等于或略大于额定电压，然后测出电路中对应的电流大小，依据公式“P=UI”算出小灯泡的额定功率.

4依据试验设计表格记录数据，描点绘图并作分析

表一是依据图2的装置，用“伏安法”测量定值电阻所记录的3组数据及由此数据描绘出的“U—I”图像.

由试验数据及描绘出的“U—I”图像可知：①随着定值电阻两端电压的渐渐增大，通过它的电流也相应的增大.②但电压与电流的比值为肯定值.这通常是求电阻的一种方法.

因该图像类似于数学中的正比例函数（“y=kx”，即：k=yx），由“R=UI”可知：U与I的比值为肯定值，该比值即为导体的“电阻”.由此便可说明：导体的电阻与导体两端的电压和通过导体电流的大小无关，电阻是导体本身的一种物理“属性”.这样通过“类比”并将此“迁移”必产生共鸣的效果！

表2仍是依据图5的试验装置，用“伏安法”“探究电流与电阻关系”所记录的3组数据及由此试验数据所描绘出的“R—I”图像.

由试验数据及描绘出的“R—I”图像可知：保持导体两端的电压肯定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；结合用“伏安法”测量定值电阻的试验，我们还可以得到：“保持电阻肯定时通过导体的电流与导体两端的电压成正比”.综合这两点，欧姆定律的得出便顺理成章了.

相关链接一小刚用如图6所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此试验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应当实行的唯一操作是

A.保持变阻器滑片不动

B.将变阻器滑片适当向左移动

C.将变阻器滑片适当向右移动

D.适当增加电池的节数

分析因电源电压肯定，当将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻后，电压表的示数必增大，为此便不能保持电阻两端的电压为原来的数值，故应将滑片向右移动，方能减小电路中电流，从而使电阻两端的电压与原来一样.所以此题应选C.

表3是依据图3的试验装置，用“伏安法”测量额定电压为“2.5V”的小灯泡的灯丝电阻所记录的3组数据及由此数据描绘出的“U—I”图像.

相关链接二观看表3和图7的图像，同样是用“伏安法”测量电阻，为什么小灯泡的灯丝电阻却不是一“定值”呢？

究其缘由是由于金属导体（钨丝）的电阻还与温度有关，温度越高电阻越大，由此可见：电流的增加并不是成正比例增加的.所以我们绝不能用屡次测量取平均值来作为小灯泡的电阻值.

表4仍是依据图3的试验装置，用“伏安法”测量小灯泡电功率所记录的3组数据.

在测小灯泡在不同电