对于一段导体,R=U£¯I的物理意义,下列说法正确的是()。
A.导体中的电流越小,则电阻越小
B.加在导体两端的电压越大,则电阻越小
C.导体两端的电压跟通过导体的电流强度的比值等于这段导体的电阻
D.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比
A.导体中的电流越小,则电阻越小
B.加在导体两端的电压越大,则电阻越小
C.导体两端的电压跟通过导体的电流强度的比值等于这段导体的电阻
D.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比
问题:
(1)请指出该生的描述错误,并分析错误原因。(10分)
(2)设计一个教学片段,帮助学生正确理解电阻的定义式。(10分)
一段直流电路如图所示,已知I=3A,E=2V,该段电路吸收功率Pab=3W,试确定R与U值。
下面是九年级物理“欧姆定律”一节教学中师生之间的对话。
教师:根据欧姆定律I=U/R 可以得到它的变形式U=IR和R=U/I 我们根据变形式可以说电路中的电压越大,电阻也越大吗?
学生1:可以。
教师:不对,谁还能说说这个问题的答案。
学生2:不可以。
教师:你的答案是正确的,那为什么不可以呢?
学生2:因为
R=U/I
只是电阻的量度式.并不是电阻的决定式。决定电阻大小的是电阻本身的材料、长度、横截面积。
教师:大家记住学生2的回答。以后你们会学到影响电阻大小的因素不是电路和电压,而是电阻的材料、长度、横截面积和温度。
多数学生:记住了。(异口同声)
问题:
(1)上述教学片段中,教师的教学行为有哪些不足?(15分)
(2)重新设计一个教学片段,帮助学生理解电阻的量度式和决定式的内容。(15分)
下面是一道作业题及某学生的解答。
题目:如图,足够长的U形导体框架的宽为L,电阻忽略不计,其所在平面为竖直平面,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于导体框平面,磁场足够大,一根质量m,有效电阻为R的水平导体棒MN垂直于U形框架间,接触良好。导体棒从静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时,通过导体棒截面的电量为Q,求导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中.电流对导体棒所做的功.
匀速运动过程中,电流对导体棒所做的功:
问题:
(1)指出错误,分析错误的原因,给出正解。(10分)
(2)给出教学思路,帮助学生掌握相关知识。(10分)
(燕山大学2004年硕士研究生入学考试试题)系统结构图如图3-32所示。
根据频率特性的物理意义,求出在输入信号r(t)=sin(t+30°)作用下系统的稳态输出css和稳态误差ess。
闽读材料,根据要求完成教学设计。
下面为初中物理某教材“焦耳定律”一节中“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”的实验。
演示:
如图18.4—2所示,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闲容器中都有一段电阻丝,右边容器中的电阻比较大。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间
后.比较两个U行管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
图18.4—2两个密闭容器中空气温图18.4-3电流大小不同,产生热度变化的快慢一样吗? 量的多少相同吗?
如图l8.4—3所示,两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下,观察两个U行管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
任务:
(1)说明教材中“18.4-2图中电阻丝串联起来接到电源两端”的实验设计意图。(4分)
(2)基于该实验,设计一个包含师生交流的教学方案。(8分)
阅读材料.根据要求完成教学设计任务。
材料一《义务教育物理课程标准(2011年版)》关于“焦耳定律”的内容要求为:“通过实验.探究并了解焦耳定律,用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。”
材料二义务教育九年级物理某版本教科书“焦耳定律”一节,关于“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的演示实验如下:
如图l8.4-2所示,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝,右边容器中的电阻比较大。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
如图18.4-3所示,两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么?
材料三教学对象为义务教育九年级学生,已学过欧姆定律等内容。任务:
(1)简述焦耳定律的内容。(4分)
(2)根据上述材料,完成“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”学习内容的教学设计。教学设计要求包括:教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图,可以采用表格式或叙述式)等。(24分)
空气填充的硬同轴线外导体内直径D=35mm,内导体直径d=15.2mm,计算同轴线的特性阻抗Z0。如图所示,若在相距nλ/2(n为正整数)处加εr=2.1的介质垫圈,加垫圈的一段同轴线的外导体内直径D不变,要保持上面算出的Z0值不变,求同轴线内导体直径d'=?