析题导学

析题导学

姜胜卫

兰溪市第二中学

【原题呈现】

(2019金华）28.利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”。依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。

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请回答：

(4)要完成本次实验，电源最多只能将________节干电池串联。

【测评点分析】

本题主要检测探究“电流与电阻的关系”，考查控制变量法，实验步骤、数

据分析和对器材的要求.（1）研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻的电压不变,更换电阻后需将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数，测出三组实验数据。（2）研究“电流与电阻的关系“，要控制电阻的电压不变，由表中数据，根据欧姆欧姆定律求出这个R两端的电压。（3）要控制电阻的电压为2V不变，分析当定值电阻最大为20Ω时，对应的变阻器的最大电阻不超过50Ω，由分压原理和串联电路电压的规律计算电源最大电压。由串联分压原理可知，UR/U滑=R/R滑得：U滑=50欧/20欧×2伏=5伏。电源最大电压为：2V+5V=7V，因1节只干电池为1.5V，故电源最多只能将4节干电池串联。

知识点：电流和电阻的关系，欧姆定律的运用。串联电路中电压的分配特点，科学实验方法控制变量法。

能力点：读图读表能力，运用科学知识分析处理数据能力，能运用模型基于证据与逻辑进行推理。 能运用科学方法（控制变量法）思考解题的能力。

【数据分析】

这是2019年金华市科学中考题，有55728名学生参加测试，正确答案是4，该题的得分率为0.31，得分率低，题目有较大难度。其中有一小部分错误解答为14，其余答案较为分散，以猜测为主。

【针对性助学】

学生解题过程中出现错误时，分析错误的原因。首先需要深入分析学生解题错误的原因，可能是概念理解不清晰、计算能力不足、思维方式错误等等。通过对错误的深入分析，可以找到学生的知识漏洞和思维误区，为后续的助学提供依据。

错误一：把5欧的定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电压分配特点来计算电源电压。

典型错答：电源最多将14节干电池串联。

归因分析：在串联电路中要使电源电压有最大值，由于R两端的电压保持2伏不变。那么滑动变阻器两端电压有最大值。根据串联电路当中电压的分配特点，导体两端电压与电阻成正比。UR/U滑=R/R滑得：U滑=50欧/5欧×2伏=20伏。根据串联电路电压的规律，要完成本次实验，电源电压最大值：20V+2V=22V，因1节只干电池为1.5V，故电源最多为将14节干电池串联。

助学对策：理解算理，以理驭法。针对错解分析原因，反向验证，当电源电压为22伏时，当R阻值为20欧姆时，其两端电压为2伏，根据串联电路中电压分配的特点，算出此时滑动变阻器的阻值为200欧，而本题中滑动变阻器的最大阻值只有50欧，显然是不能够测出第三组数据。从而反证电源电压为22伏时不符合题意。所以考虑问题的需全面对多组数据进行综合考量。教师要认真分析错题，精心设计教学过程，运用多种方法帮助学生理解算理，正确处理算理和算法关系，使学生不仅知道怎么计算，还知道为什么要这样计算。建立错题集，让学生建立错题集，记录自己做错的题目和错误的原因，以便于及时发现自己的问题并加以改正。同时，也可以定期回顾错题集，再次进行练习和巩固。

错误二：由于学科能力不足，不清楚在串联电路当中电压的分配特点。

典型错答：乱写一个数据

归因分析：由于学生学科知识薄弱。对串联电路当中电压的分配特点运用不够熟练，导致电源电压无法计算。

助学对策：对于原理理解不清晰的学生，可以提供相关的讲解串联电路电流和电压、电阻特点，并回顾串联电路中电压的分配特点，结合相关串联电路的练习题，帮助他们加深对概念和原理的理解。同时跟踪学习进展，针对性助学需要对学生的助学效果进行跟踪和评估，及时发现学生在学习中存在的问题和困难，并采取相应的措施进行解决。同时，也需要鼓励学生积极参与助学活动，激发他们的学习动力和自信心。同时调整助学策略，针对性助学需要根据学生的实际情况和助学效果，不断调整助学策略和方法。例如，对于学习进步较快的学生，可以减少对其的辅导和帮助，让他们更多地自主学习；对于学习困难较大的学生，可以采取更加细致的辅导和帮助，帮助他们克服困难和提高学习效果。

错误三：解题思路混乱，无从下手，考虑问题缺乏全面性。

典型错答：无

归因分析：未认真仔细读题审题，解题方法不能灵活的运用所学的科学知识，缺乏综合解决问题的能力与思维方式、逻辑推理能力。考虑问题不全面。

助学对策：在计算前要认真仔细审题，在开始解决问题之前，先花时间仔细阅读题目。确保完全理解了题目的要求和含义。如果有不明白的地方，要重新读题。在明白题目的要求后，尝试分解问题，将其分解成更小的部分，（1）先明确本题实验探究的目的是什么（研究“电流与电阻的关系”）；（2）根据什么科学研究的方法（控制变量法）。控制R两端的电压不变，结合表格当中的信息，根据欧姆定律求出R两端电压等于2伏；（3）明确电路的连接方式（电阻和滑动变阻器串联）；（4）确定选择哪组数据进行计算；（5）再根据串联电路中电压的分配特点。求出电源电压。这样可以更容易地理解并解决问题。通过典型例题尝试通过分析、推理、归纳和演绎等方法来解决问题。这需要平时多做练习，以培养学生的逻辑思维能力。然后进行持续学习和提升，通过不断学习和实践来掌握解题方法肯技巧，同时提高学生的科学素养。

【针对性练习】

练习一：（2017金华）29.某兴趣小组用二节新干电池，规格为“10Ω、1.5A”的滑动变阻器等器材，来测导体电阻。请分析回答：

（4）该小组同学用这套器材（所有器材不变）和5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到V。

练习二：（2018金华）24．用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”。电流靖量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω  1A”，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，称动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2伏不变，读出电流表示数并记录。

（2）为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2伏不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是欧。

练习三：用如下图所示的电路研究“电流与电阻的关系”。电流靖量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，定值电阻两端的电压控制在1.5V~2.5V之间在某一个值，电源电压6伏恒定不变。依次将阻值为5欧、10欧、15欧的定值电阻接入AB之间，调节滑动变阻器，记录并分析所得的三组数据。

为完成该实验，所选用在滑动变阻器在最大阻值至少为欧。