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关于U-I图像教学的点滴反思

2012-07-19贡建荣陆天柱

物理教师 2012年4期

贡建荣 陆天柱

(江苏省丹阳高级中学,江苏 丹阳 212300)

利用U-I(或I-U)图像解决电学问题无疑是一种简捷方法和有效手段.教师在教学的过程中,以及一些教学参考书中,常常会由一些常见的情景给学生总结出规律以便加以应用.当学生遇到新的情景时也就只会生搬硬套地给予应用,往往出错,却不知错在哪里.笔者认为这不是学生的问题,而是教师在教学过程中存在的问题,教师应该进行认真的反思.

1 关于U-I(I-U)图像的斜率问题

在教学到U-I(I-U)图像时,教师会讲U-I图像斜率的意义表示导体的电阻(见图1),I-U 图像斜率的意义表示导体电阻的倒数,即斜率的倒数表示导体的电阻(见图2).电源的U-I 图像斜率的绝对值的意义表示电源的内电阻(见图3),参考资料中也是这么讲的.学生从数学的角度很好理解,因此深信不疑.当学生遇到下列两道题时,很快就给出了答案.

图1

图2

图3

题1.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图4所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是

(A)随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大.

图4

(D)对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”.

题2.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图5所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流强度I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图像.当它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻可以表示为

图5

题1的答案是(A)、(B)、(D),题2的答案是(D).

学生在解题1时,如果只记住了“斜率的倒数表示导体的电阻”,将错选(C)答案,在解题2时,记住了“斜率的绝对值表示电源的内电阻”,将错选(C)答案.

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