引論:我們?yōu)槟砹?3篇?dú)W姆定律的相量形式范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過(guò)程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問(wèn)題時(shí),常常可以把地球看成近似程度相當(dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬(wàn)有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程,卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
篇2
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;通過(guò)計(jì)算,學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
(2)技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題的能力。
(3)情感目標(biāo)
通過(guò)介紹歐姆的生平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過(guò)歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹(shù)立物理知識(shí)普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的價(jià)值意識(shí)。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義,并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算。
難點(diǎn):運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說(shuō)學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學(xué)會(huì)了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)的基本技能。但對(duì)電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)是膚淺的、不完整的,沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí),需要具體的形象來(lái)支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識(shí)基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說(shuō)教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個(gè)教法:采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問(wèn)的方式,時(shí)間3分鐘)
復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有什么作用?
設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個(gè)量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過(guò)簡(jiǎn)單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個(gè)量的有關(guān)概念,通過(guò)猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。
2.展開(kāi)探究活動(dòng),自主總結(jié)結(jié)論(時(shí)間37分鐘)
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個(gè)結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容,可采用以下幾點(diǎn)做法:各小組在教師指導(dǎo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思,從而引入歐姆定律的內(nèi)容;讓學(xué)生思考用一個(gè)什么樣的式子可以將這兩個(gè)結(jié)論所包含的意思表示出來(lái),從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說(shuō)明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”,其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言,即同一性和同時(shí)性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平,以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一:通過(guò)課本第26頁(yè)例題和第29頁(yè)習(xí)題2和習(xí)題3,讓學(xué)生自己先試做,然后教師再加以點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充,使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)目標(biāo),充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對(duì)同一段導(dǎo)體而言,不許張冠李戴。
(2)統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一(都用國(guó)際主單位)。
(3)同時(shí)性
即公式中的U、I,必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。
(4)規(guī)范性
解題時(shí)一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個(gè)步驟解題)。
歐姆定律應(yīng)用之二:探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前,要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想,當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時(shí),他會(huì)在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂(lè)與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái),讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說(shuō)出原因(電路中的電流變小了,說(shuō)明總電阻變大了)。
得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說(shuō)出原因(路中的電流變大了,說(shuō)明總電阻變小了)。
得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問(wèn)題)為什么串聯(lián)后總電阻會(huì)變大?并聯(lián)后總電阻會(huì)變小?
得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了,所以串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越大;電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了,所以并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學(xué)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論:(1)電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
(2)運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計(jì)算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)(1分鐘)
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對(duì)歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用,并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見(jiàn)題型加以知識(shí)的鞏固。
作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁(yè)至18頁(yè)的習(xí)題。
五、說(shuō)板書(shū)設(shè)計(jì)
歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式:I
篇3
2.能初步運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問(wèn)題.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力.
情感目標(biāo)
介紹歐姆的故事,對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱愛(ài)科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的品格教育.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教學(xué)的課型屬于習(xí)題課,以計(jì)算為主.習(xí)題訓(xùn)練是歐姆定律的延續(xù)和具體化.它有助于學(xué)生進(jìn)一步理解歐姆定律的物理意義,并使學(xué)生初步明確理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性.
教法建議
教學(xué)過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生明確題設(shè)條件,正確地選擇物理公式,按照要求規(guī)范地解題,注意突破從算術(shù)法向公式法的過(guò)渡這個(gè)教學(xué)中的難點(diǎn).特別需強(qiáng)調(diào)歐姆定律公式中各物理量的同一性,即同一導(dǎo)體,同一時(shí)刻的I、U、R之間的數(shù)量關(guān)系.得出歐姆定律的公式后,要變形出另外兩個(gè)變換式,學(xué)生應(yīng)該是運(yùn)用自如的,需要注意的是,對(duì)另外兩個(gè)公式的物理含義要特別注意向?qū)W生解釋清楚,尤其是歐姆定律公式.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
引入新課
1.找學(xué)生回答第一節(jié)實(shí)驗(yàn)得到的兩個(gè)結(jié)論.在導(dǎo)體電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流
跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在加在導(dǎo)體兩端電壓保持不變的情況下,導(dǎo)體中的電
流跟導(dǎo)體的電阻成反比.
2.有一個(gè)電阻,在它兩端加上4V電壓時(shí),通過(guò)電阻的電流為2A,如果將電壓變?yōu)?0V,通過(guò)電阻的電流變?yōu)槎嗌伲繛槭裁矗?/p>
要求學(xué)生答出,通過(guò)電阻的電流為5A,因?yàn)殡娮枰欢〞r(shí)通過(guò)電阻的電流與加在電阻兩
端的電壓成正比.
3.在一個(gè)10的電阻兩端加上某一電壓U時(shí),通過(guò)它的電流為2A,如果把這個(gè)電壓加在20的電阻兩端,電流應(yīng)為多大?為什么?
要求學(xué)生答出,通過(guò)20電阻的電流為1A,因?yàn)樵陔妷阂欢〞r(shí),通過(guò)電阻的電流與
電阻大小成反比,我們已經(jīng)知道了導(dǎo)體中電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系,導(dǎo)體中電流跟這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系能否用一句話來(lái)概括呢?
啟發(fā)學(xué)生討論回答,教師復(fù)述,指出這個(gè)結(jié)論就叫歐姆定律.
(-)歐姆定律導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.
1.此定律正是第一節(jié)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合,電流、電壓、電阻的這種關(guān)系首先由德國(guó)
物理學(xué)家歐姆得出,所以叫做歐姆定,全國(guó)公務(wù)員共同天地律,它是電學(xué)中的一個(gè)基本定律.
2.介紹《歐姆堅(jiān)持不懈的精神》一文.
3.歐姆定律中的電流是通過(guò)導(dǎo)體的電流,電壓是指加在這段導(dǎo)體兩端的電壓,電
阻是指這段導(dǎo)體所具有的電阻值.
如果用字母U表示導(dǎo)體兩端的電壓,用字母R表示導(dǎo)體的電阻,字母I表示導(dǎo)體中的電流,那么歐姆定律能否用一個(gè)式子表示呢?
(二)歐姆定律公式
教師強(qiáng)調(diào)
(l)公式中的I、U、R必須針對(duì)同一段電路.
(2)單位要統(tǒng)一I的單位是安(A)U的單位是伏(V)R的單位是歐()
教師明確本節(jié)教學(xué)目標(biāo)
1.理解歐姆定律內(nèi)容及其表達(dá)式
2.能初步運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電學(xué)問(wèn)題.
3.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力.
4.學(xué)習(xí)歐姆為科學(xué)獻(xiàn)身的精神
(三)運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問(wèn)題
【例1】一盞白熾電燈,其電阻為807,接在220V的電源上,求通過(guò)這盞電燈的電流.
教師啟發(fā)指導(dǎo)
(1)要求學(xué)生讀題.
(2)讓學(xué)生根據(jù)題意畫(huà)出簡(jiǎn)明電路圖,并在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)及數(shù)值和未知量的
符號(hào).
(3)找學(xué)生在黑板上板書(shū)電路圖.
(4)大家討論補(bǔ)充,最后的簡(jiǎn)明電路圖如下圖
(5)找學(xué)生回答根據(jù)的公式.
已知V,求I
解根據(jù)得
(板書(shū))
鞏固練習(xí)
練習(xí)1有一種指示燈,其電阻為6.3,通過(guò)的電流為0.45A時(shí)才能正常發(fā)光,要使這種指示燈正常發(fā)光,應(yīng)加多大的電壓?
練習(xí)2用電壓表測(cè)導(dǎo)體兩端的電壓是7.2V,用電流表測(cè)通過(guò)導(dǎo)體的電流為0.4A,求這段導(dǎo)體的電阻,
通過(guò)練習(xí)2引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出測(cè)電阻的方法.由于用電流表測(cè)電流,用電壓表測(cè)電壓,
利用歐姆定律就可以求出電阻大小.所以歐姆定律為我們提供了一種則定電阻的方法這種
方法,叫伏安法.
【例2】并聯(lián)在電源上的紅、綠兩盞電燈,它們兩端的電壓都是220V,電阻分別為
1210、484.
求通過(guò)各燈的電流.
教師啟發(fā)引導(dǎo)
(1)學(xué)生讀題后根據(jù)題意畫(huà)出電路圖.
(2)I、U、R必須對(duì)應(yīng)同一段電路,電路中有兩個(gè)電阻時(shí),要給“同一段電路”的I、U、R加上“同一腳標(biāo)”,如本題中的紅燈用來(lái)表示,綠燈用來(lái)表示.
(3)找一位學(xué)生在黑板上畫(huà)出簡(jiǎn)明電路圖.
(4)大家討論補(bǔ)充,最后的簡(jiǎn)明電路圖如下
學(xué)生答出根據(jù)的公式引導(dǎo)學(xué)生答出
通過(guò)紅燈的電流為
通過(guò)綠燈的電流為
解題步驟
已知求.
解根據(jù)得
通過(guò)紅燈的電流為
通過(guò)綠燈的電流為
答通過(guò)紅燈和綠燈的電流分別為0.18A和0.45A.
板書(shū)設(shè)計(jì)
2.歐姆定律
一、歐姆定律
導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.
二、歐姆定律表達(dá)式
三、歐姆定律計(jì)算
1.已知V,求I
解根據(jù)得
答通過(guò)這盞電燈的電流是0.27A
2.已知求.
解根據(jù)得
通過(guò)的電流為
通過(guò)的電流為
答通過(guò)紅燈的電流是0.18A,通過(guò)綠燈的電流是0.45A
探究活動(dòng)
【課題】歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程
【組織形式】個(gè)人和學(xué)習(xí)小組
【活動(dòng)方式】
篇4
1 P于閉合電路歐姆定律
1.定律內(nèi)容:在外電路為純電阻的閉合電路中,電流的大小跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電阻之和成反比。
2.定律的得出:仔細(xì)分析人教版和教科版教材,他們給出定律的過(guò)程是相同的。在電源外部,電流由電源正極流向負(fù)極,在外電路上有電勢(shì)降落,習(xí)慣上稱為路端電壓或外電壓U,在內(nèi)電路上也有電勢(shì)降落,稱為內(nèi)電壓U';在電源內(nèi)部,由負(fù)極到正極電勢(shì)升高,升高的數(shù)值等于電源的電動(dòng)勢(shì)。理論和實(shí)踐證明電源內(nèi)部電勢(shì)升高的數(shù)值等于電路中電勢(shì)降低的數(shù)值,即電源電動(dòng)勢(shì)E等于外電壓U和內(nèi)電壓U'之和,即E=U+ U'=U+Ir。若外電路為純電阻,則U=IR,所以E=IR+Ir,I=
從教學(xué)實(shí)際看,上述給出定律的方法很多同學(xué)并不能理解,只能生硬的接受,這給學(xué)生對(duì)定律的理解和運(yùn)用帶來(lái)困難。在教學(xué)中筆者嘗試從能量角度推導(dǎo)定律,效果較好,過(guò)程如下:從能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)看,閉合電路中同時(shí)進(jìn)行著兩種形式的能量轉(zhuǎn)化:一種是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,另一種是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
設(shè)一個(gè)正電荷q,從正極出發(fā),經(jīng)外電路和內(nèi)電路回轉(zhuǎn)一周,其能量的轉(zhuǎn)化情況如下:
在外電路中,設(shè)外電路的路端電壓為U,那么正電荷由正極經(jīng)外電路移送到負(fù)極的過(guò)程中,電場(chǎng)力推動(dòng)電荷所做的功W=qU,于是必有qU的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(如化學(xué)能、機(jī)械能等)。在內(nèi)電路中,設(shè)內(nèi)電壓為U',那么正電荷由負(fù)極移送到正極的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功W=qU',于是必有qU'的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若電源電動(dòng)勢(shì)為E,在電源內(nèi)部依靠非靜電力把電量為q的正電荷從負(fù)極移送到正極的過(guò)程中,非靜電力做的功W=qE,于是有qE的其他形式的能(化學(xué)能、機(jī)械能等)轉(zhuǎn)化為電能。
因此,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,在閉合電路中,由于電場(chǎng)力移送電荷做功,使電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(qU+qU'),應(yīng)等于在內(nèi)電路上由于非靜電力移送電荷做功,使其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能(qE),因而qE=qU+qU',即E=U+U'。若外電路為純電阻R,內(nèi)電路的電阻為r,閉合電路中的電流強(qiáng)度為I,則U=IR,U'=Ir,代入上式即得I=
E/(R+r)。
3.定律的理解:不論外電路是否為純電阻,E=U+ U'=U+Ir總是成立的,只有當(dāng)外電路為純電阻時(shí),才能成立。閉合電路歐姆定律的適用條件跟部分電路歐姆定律一樣,都是只適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。
2 不同的物理量間的圖像關(guān)系以及對(duì)圖像的理解(以外電路為純電阻為例)
圖像1 電路中的總電流與外電阻的關(guān)系即I-R圖像
圖像2 外電壓與外電阻的關(guān)系即U-R圖像
由閉合電路歐姆定律可得:
分析可得:R增大,U增大;R減小,U減小,但不成線性關(guān)系。R0,U0; R∞,UE。故U-R圖像如圖2所示。當(dāng)外電路短路(R=0),外電壓為0;當(dāng)外電路開(kāi)路R∞,外電壓等于電動(dòng)勢(shì)E,即若題目中告訴某一電源的開(kāi)路電壓,則間接告訴了電動(dòng)勢(shì)E的值。
圖像3 外電壓與總電流的關(guān)系即U-I圖像
由閉合電路歐姆定律可得:U=E-U'=E-Ir。
分析可得:由于E、r為定值,故U與I成線性關(guān)系,斜率為負(fù),故圖像應(yīng)如圖3所示。當(dāng)I=0,U=E,即圖像的縱截距表示電動(dòng)勢(shì);當(dāng) 此時(shí)外電路短路,此電流即為短路電流,即橫截距表示短路電流。斜率k=-r,即斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻。
由上述分析可知,若給出了U-I圖像,則由圖像就可以知道電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r這兩個(gè)重要的參量。若將不同電源的U-I圖像畫(huà)在同一個(gè)圖中,如圖4所示,則可以比較不同電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的大小。由圖4可知E1=E2、r1
圖像4 電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系,即P-R圖像
圖像5 電路中的功率與總電流的關(guān)系,即P-I圖像
與閉合電路相關(guān)的功率有3個(gè):電源的總功率、電源內(nèi)部的熱功率、電源的輸出功率。
由P=IE可知P與I成正比,圖像應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線。
由P=I2r可知圖像應(yīng)為頂點(diǎn)過(guò)原點(diǎn)的關(guān)于縱軸對(duì)稱的開(kāi)口向上的拋物線的一半。
由P=P-P=IE-I2r可知圖像應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)的開(kāi)口向下的拋物線的一部分。
若將3個(gè)功率與電流的關(guān)系圖像畫(huà)在同一圖像中,則分別對(duì)應(yīng)著圖6中的圖線1、2、3。
利用圖線1可求電動(dòng)勢(shì)E,利用圖線2可求內(nèi)阻r,需要特別注意的是:此圖像中3條圖線不能隨意畫(huà)。“1”“2”交點(diǎn)說(shuō)明此時(shí)P=P,即P=0,外電路短路,電流最大,此狀態(tài)下圖線“3”與橫軸交點(diǎn)值一定是“1”“2”交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值,否則就是錯(cuò)誤的。“2”“3”交點(diǎn)的含義為P=P,此狀態(tài)下R=r,則“2”“3”交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)一定為 ,若不是則錯(cuò)誤。還必須注意的是“2”“3”的交點(diǎn)一定是“3”的最高點(diǎn),因?yàn)镽=r時(shí),P最大,若不是這樣則此圖畫(huà)錯(cuò)了。
案例 在圖7(a)所示電路中,R0是阻值為5 Ω的定值電阻,R1是一滑動(dòng)變阻器,在其滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,測(cè)得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖7(b)所示,其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的,討論以下問(wèn)題:
問(wèn)題1 滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,電流表示數(shù)如何變化?
分析:滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,由電路結(jié)構(gòu)可知外電阻R變小,由I-R圖像可知電流表示數(shù)變大。
問(wèn)題2 滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,電壓表示數(shù)如何變化?
分析:滑片淖鈑葉嘶至最左端的過(guò)程中,由電路結(jié)構(gòu)可知外電阻R變小,電壓表測(cè)量的是外電壓,由U-R圖像可知電壓表示數(shù)變小。
問(wèn)題3 電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻各為多大?
分析:圖7(b)給出的是外電壓與電流的關(guān)系,由圖可求得斜率絕對(duì)值為20,將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,可得縱截距為20,由U-I圖像的物理含義可知電源電動(dòng)勢(shì)E=20 V,內(nèi)阻r=20 Ω。
問(wèn)題4 滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,電源的輸出功率如何變化?最大輸出功率為多少?
分析:由題目所給條件可求得R1的最大阻值為75 Ω,滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,外電阻的變化范圍為80 Ω~5 Ω,由P-R圖像可知P先變大再變小。調(diào)節(jié)過(guò)程中可以滿足R=r,則當(dāng)R1的有效阻值為15 Ω時(shí),電源輸出功率達(dá)最大 ,即為5 W。
問(wèn)題5 若在上述條件下,僅將R0的阻值改為30 Ω,滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,電源的輸出功率如何變化?電源的最大輸出功率為多少?
分析:滑片從最右端滑至最左端的過(guò)程中,外電阻的變化范圍為105 Ω~30 Ω,由P-R圖像可知P一直變小。由于無(wú)法滿足R=r,則電源輸出功率不可能為,則當(dāng)R與r最最接近即R1=0 Ω時(shí)電源輸出功率最大,計(jì)算可得為4.8 W。
與閉合電路歐姆定律應(yīng)用相關(guān)的題目較多,題型多種多樣,解決這類題目的關(guān)鍵是要搞清電路結(jié)構(gòu),搞清電表的測(cè)量對(duì)象,分清已知量與未知量,再運(yùn)用相應(yīng)規(guī)律求解則可。當(dāng)然,這也不是一蹴而就的,只有多做、多練、多思考才能達(dá)到較好的效果。在解答閉合電路問(wèn)題時(shí),部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律經(jīng)常交替使用,這就要求我們認(rèn)清研究對(duì)象是全電路還是某一段電路,是這一段電路還是另一段電路,以便選用對(duì)應(yīng)的歐姆定律,并且要注意每一組物理量(I、U或I、E、R、r)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是對(duì)同一研究對(duì)象的,不可“張冠李戴”。
篇5
歐姆定律是通過(guò)“探究導(dǎo)體的電流跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.應(yīng)注意以下考點(diǎn):(1)公式()說(shuō)明導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個(gè)因素有關(guān),其中I、U、R必須對(duì)應(yīng)于同一電路和同一時(shí)刻.(2)變形式()說(shuō)明電阻R的大小可以由()計(jì)算得出,但與U、I無(wú)關(guān).因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積決定.由此提醒我們,物理公式中各量都有自身的物理含義,不能單獨(dú)從數(shù)學(xué)角度理解.(3)串聯(lián)電路具有分壓作用,并聯(lián)電路具有分流作用.
中考常見(jiàn)題型
中考一般會(huì)從兩方面考查歐姆定律的應(yīng)用,一是對(duì)歐姆定律及變形公式的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算,一般不加生活背景,以純知識(shí)性的題目出現(xiàn)在填空題或選擇題中:二是應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的串并聯(lián)的相關(guān)計(jì)算.
例1 (2014.南京)如圖1所示,電源電壓恒定,R1=20Ω,閉合開(kāi)關(guān)S,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,電流表示數(shù)是0.3 A;若再閉合開(kāi)關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2 A.則電源電壓為_(kāi)___V,R2的阻值為_(kāi)___ Ω.
思路分析:閉合s,斷開(kāi)S1時(shí),電路為只有R1的簡(jiǎn)單電路,可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V;若再閉合S1時(shí),兩電阻并聯(lián),則U2=U=6 V,因?yàn)镽1支路兩端的電壓沒(méi)有變化,所以通過(guò)該支路的電流仍為0.3 A,電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R2支路的電流,則I2=().
答案:6 30
小結(jié):本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是能判斷出閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)電流表示數(shù)的變化即為通過(guò)R2支路的電流.每年的中招都有一個(gè)2分的這樣的純計(jì)算題目,以考查同學(xué)們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握程度.
例2(2013.鄂州)如圖2甲所示的電路,電源電壓保持不變.閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據(jù)圖象的信息可知____.(填“α”或“b”)足電壓表V2示數(shù)變化的圖象,電源電壓為_(kāi)___V,電阻R1____的阻值為_(kāi)___ Ω.
思路分析:國(guó)先分析電路的連接情況和電表的作用:電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)的是R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)的是滑動(dòng)變阻器(左側(cè))兩端的電壓.因?yàn)镽1是定值電阻,通過(guò)它的電流與電壓成正比,所以它對(duì)應(yīng)的圖象應(yīng)是α,那么圖象b應(yīng)是電壓表V2的變化圖象,觀察圖象可知:當(dāng)電流都是0.3 A(找出任一個(gè)電流相等的點(diǎn),兩圖線對(duì)應(yīng)的電壓之和就是電源電壓)時(shí),U1=U2=3 V,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系可知,電源電壓為6V,由于R1是定值電阻,所以在圖象α上任找一點(diǎn),代入歐姆定律可知()
答案:b 6 10
小結(jié):歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數(shù)量關(guān)系和比例關(guān)系,三個(gè)比例關(guān)系分別為:(1)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,即()(2)電流一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓和它的電阻成正比,即().該規(guī)律又可描述為:串聯(lián)分壓,電壓的分配和電阻成正比,即電阻大的分壓多.(3)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比,即(),該規(guī)律又可描述為:并聯(lián)分流,電流的分配和電阻成反比,即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現(xiàn)這種關(guān)系,學(xué)會(huì)從圖象中找出特殊點(diǎn)足解決歐姆定律問(wèn)題的一大技巧,
第2節(jié) 動(dòng)態(tài)電路中物理量的變化
重點(diǎn)考點(diǎn)
由于滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)或開(kāi)關(guān)所處狀態(tài)的不同,使電路中電流和電壓發(fā)生改變,這樣的電路稱之為動(dòng)態(tài)電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計(jì)算、串并聯(lián)電路中電流和電壓分配的規(guī)律等眾多知識(shí),因此同學(xué)們?cè)诜治鲞^(guò)程中容易顧此失彼,下面我們通過(guò)例題梳理一下解決這類問(wèn)題的一般思路,
中考常見(jiàn)題型
題日常聯(lián)系生活實(shí)際,以尾氣監(jiān)控、超重監(jiān)控、溫度監(jiān)控、風(fēng)速監(jiān)控、身高測(cè)量等為背景,考查該部分知識(shí)的掌握情況,存中考題中常以選擇題的方式呈現(xiàn),注意:如果題目中沒(méi)有特別說(shuō)明,可認(rèn)為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.
例3(2014.濟(jì)寧)小夢(mèng)為濟(jì)寧市2014年5月份的體育測(cè)試設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x.圖3所示的四個(gè)電路中,Ro是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,電源電壓不變,滑片會(huì)隨身高上下平移.能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高,電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是().
思路分析:圖A中兩個(gè)電阻R。和R串聯(lián),電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流,當(dāng)身高越高時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值越大,電路中的電流越小,電流表的示數(shù)越小,圖B中身高越高時(shí),滑動(dòng)變阻器連人電路中的阻值越大,電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知道,R越大電壓表的示數(shù)越大,符合題意.圖B與圖C中滑動(dòng)變阻器的接法不同,圖C中身高越高,滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值越小,同理知道電壓表的示數(shù)越小.圖D是并聯(lián)電路,電流表測(cè)的是支路電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點(diǎn)知道,不論人的身高如何變化,電流表的示數(shù)都不會(huì)發(fā)生變化,選B.
小結(jié):分析這類問(wèn)題依據(jù)的物理知識(shí)是:(1)無(wú)論串并聯(lián)電路,部分電阻增大,總電阻隨之增大,而電源電壓不變,總電流與總電阻成反比.(2)分配關(guān)系:串聯(lián)分壓(電阻大的分壓多),并聯(lián)分流(電阻大的分流少).(3)在并聯(lián)電路中,各支路上的用電器互不影響,滑動(dòng)變阻器只影響所在支路電流的變化,從而引起干路電流的變化.解決這類問(wèn)題的一般思維程序是:(1)識(shí)別電路的連接方式并確定電表位置.(2)判斷部分電阻的變化.(3)判斷總電阻及總電流的變化.(4)根據(jù)串并聯(lián)電路的分壓或分流特點(diǎn)進(jìn)行局部判斷.
例4如圖4所示電路,電源電壓不變,開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài).當(dāng)開(kāi)關(guān)S.由閉合到斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)將____.電壓表示數(shù)將 ________ .(均填“變大”“不變”或“變小”)
思路分析:當(dāng)開(kāi)關(guān)S.閉合時(shí),電燈L被短路,電路如圖5所示,電壓表測(cè)的是電阻R兩端的電壓(同時(shí)也是電源電壓),電流表測(cè)的是通過(guò)電阻R的電流.當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí),電燈L和電阻R串聯(lián),電路如圖6所示,此時(shí)電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓,它是總電壓的一部分,所以電壓表的示數(shù)變小;電流表測(cè)的是總電流,但跟S,閉合相比,這個(gè)電路的總電阻變大,總電壓不變,故電流表的示數(shù)變小.
答案:變小 變小
小結(jié):本題引起電表示數(shù)變化的原因是開(kāi)關(guān)處于不同狀態(tài),解決本題的突破口是弄清楚當(dāng)開(kāi)關(guān)處于不同狀態(tài)時(shí),電路的連接情況和電表的位置.
第3節(jié) 歐姆定律的探究及電阻的測(cè)量
重點(diǎn)考點(diǎn)
電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的考查比較常規(guī),有以下幾方面:(1)選取器材及連接電路:根據(jù)題目要求,分析或計(jì)算出電表的量程和滑動(dòng)變阻器的規(guī)格,連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器要“一上一下”接入,且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負(fù)接線柱要正確.(2)滑動(dòng)變阻器的作用:保護(hù)電路,改變電路中的電流或用電器兩端的電壓,實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量.(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論.怎樣分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論是近年來(lái)考試的側(cè)重點(diǎn),要注意結(jié)論成立的條件和物理量的順序.(4)多次測(cè)量的目的有兩個(gè),如定值電阻的阻值不變,多次測(cè)量是為了求平均值減小誤差:燈絲電阻是變化的,多次測(cè)量是為了觀察在不同電壓下,電阻隨溫度變化的規(guī)律.難點(diǎn)是單表測(cè)電阻和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的探究與設(shè)計(jì).
中考常見(jiàn)題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關(guān)系”“測(cè)小燈泡的電阻”和“測(cè)定值電阻的阻值”這三類題型,以實(shí)驗(yàn)探究的方式考查同學(xué)們的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,在常規(guī)的考查基礎(chǔ)上,近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測(cè)電阻及如何分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論等探究?jī)?nèi)容的考查.
例5用“伏安法”測(cè)電阻,小華實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路如圖7所示.
(1)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________(填“左”或“右”)端.
(2)測(cè)量時(shí),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí),電流表的示數(shù)如圖7乙所示,則,_____A,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動(dòng)變阻器的目的除了保護(hù)電路外,還有____.
(3)如果身邊只有一只電流表或電壓表,利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測(cè)出未知電阻Rx請(qǐng)仿照表1中示例,設(shè)計(jì)出測(cè)量Rx阻值的其他方法.
篇6
1.比熱容在熱學(xué)課程教學(xué)
比熱容是涵蓋四個(gè)物理量的綜合概念,新課程實(shí)施后,教師的任務(wù)就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解和認(rèn)識(shí)比熱容,并且引導(dǎo)學(xué)生用比熱容說(shuō)明生活中簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。
1.1本課的重點(diǎn)在于理解比熱容的概念
利用比熱容的有關(guān)知識(shí)解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題,而難點(diǎn)則在于掌握熱量的計(jì)算相關(guān)公式。教師首先應(yīng)當(dāng)從生活引入,通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立概念,學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少,教師可以根據(jù)人教版物理教科書(shū)做演示實(shí)驗(yàn):用相同的電加熱器質(zhì)量相同的水和食用油,使它們升高相同的溫度,發(fā)現(xiàn)加熱水需要的時(shí)間較長(zhǎng),然后比較它們吸收熱量的多少,看看這兩種物質(zhì)的吸熱情況是否存在差異,最后實(shí)驗(yàn)表明說(shuō)明水所吸收的熱量較多。
教師可以帶領(lǐng)學(xué)生再更換其他的液體或固體來(lái)做此實(shí)驗(yàn),最后更多的實(shí)驗(yàn)都表明不同的物質(zhì)在質(zhì)量相等、并升高的溫度相同時(shí),吸收的熱量不同,使學(xué)生深刻理解比熱容的概念;教師要啟發(fā)學(xué)生積極思考設(shè)定質(zhì)量和升高溫度的乘積被除以吸收的熱量是何原因,這是教師在教學(xué)過(guò)程中非常重要的一點(diǎn)。
1.2學(xué)生掌握比熱容概念后
教師可以通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)的方法使學(xué)生自主計(jì)算熱量的相關(guān)計(jì)算公式。用相同的電加熱器加熱質(zhì)量不同物質(zhì)A和物質(zhì)B,一定時(shí)間后在自制的表格中記錄它們升高的溫度和吸收的熱量,教師需要根據(jù)加熱器功率和加熱時(shí)間提供熱量數(shù)據(jù),并且認(rèn)為這是A、B吸收的熱量,學(xué)生在教師帶領(lǐng)之下探究表格,可以自主計(jì)算出“物體吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度乘積的比值”,計(jì)算公式有具體數(shù)據(jù)的支撐,因此更加易于理解。
2.直流電流教學(xué)中歐姆定律的學(xué)習(xí)
在電學(xué)中,電流、電壓和電阻這三個(gè)物理量之間的聯(lián)系是被歐姆定律這一條實(shí)驗(yàn)定律所揭示的,而歐姆定律一直就是電學(xué)實(shí)驗(yàn)定律的中心。
2.1通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景歸納出歐姆定律
在歐姆定律的教學(xué)課時(shí)中,教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)實(shí)驗(yàn)看到電流跟電壓還有電阻之間的關(guān)聯(lián),總結(jié)出歐姆定律。而在教學(xué)過(guò)程中,本課時(shí)的難點(diǎn)就在于如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何分析實(shí)驗(yàn)中所取得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行歸整總結(jié),如何評(píng)估實(shí)驗(yàn)后得到的結(jié)果。
教師可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,引入新課問(wèn)題讓學(xué)生自己提出猜想和假設(shè),自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻之間的關(guān)系,帶領(lǐng)學(xué)生制定計(jì)劃與實(shí)驗(yàn)方案,用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中,讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力得到提升。
教師在學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方法時(shí)做適當(dāng)?shù)奶崾九c補(bǔ)充,完善學(xué)生提出的需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材,啟發(fā)學(xué)生用多種方法來(lái)解決問(wèn)題,比如在電路上串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電源電壓的取值。
根據(jù)學(xué)生的分析和匯報(bào),教師將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路和方法進(jìn)行總結(jié),實(shí)驗(yàn)可分為兩步,第一步控制電阻不變,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變電阻兩端的電壓并使其成倍數(shù)變化,再觀察通過(guò)電阻的電流的變化情況,找出電流與電壓的關(guān)系;第二步需要分別接入電路的,應(yīng)當(dāng)是阻值顯示為倍數(shù)關(guān)系的不同類型電阻,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為了保持電阻兩端的電壓維持某一個(gè)固定值不變,就應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)谜{(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,同時(shí)觀察電流的變化,從而能夠準(zhǔn)確地找出電阻與電流之間的聯(lián)系。
在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)之后,教師引導(dǎo)學(xué)生分析輪漲得出結(jié)論,給出評(píng)價(jià),讓學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí),學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和觀察的能力,但本課教學(xué)容量大,教學(xué)時(shí)間緊,教師不可一味放手,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候還需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié),從而使本課圓滿完成。
3.電功率是電學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容
電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能得過(guò)程也可以說(shuō)是電流做功的過(guò)程。電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時(shí)間的長(zhǎng)短都有關(guān)系。作為表示電流做功快慢的物理量,電功率等于電流與時(shí)間之比。
3.1體會(huì)電功率在實(shí)際生活中的概念
教師在本課時(shí)的教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)著重引導(dǎo)學(xué)生理解電功率的概念,通過(guò)實(shí)驗(yàn)或者舉例讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電功率在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用。
而難點(diǎn)則在于如何理解實(shí)際功率和額定功率的區(qū)別與聯(lián)系。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)例,認(rèn)識(shí)功的概念,知道做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。通過(guò)做演示實(shí)驗(yàn)引入課題,從實(shí)驗(yàn)中得知電流做功有快慢之分,引導(dǎo)學(xué)生得出電功率的知識(shí)以及電功率的意義從而得出定義公式以及單位和換算關(guān)系。
教師可以通過(guò)比較800W的電吹風(fēng)機(jī)與40W的燈泡在相同的時(shí)間內(nèi)消耗的電能讓學(xué)生理解功和功率的區(qū)別與聯(lián)系,同時(shí)從能量轉(zhuǎn)化的角度對(duì)電功率進(jìn)行分析,便于學(xué)生加深理解。通過(guò)設(shè)置課堂練習(xí)和演示實(shí)驗(yàn),例如將兩燈泡先后并聯(lián)和串聯(lián)接入家庭電路中,觀察燈泡的發(fā)光情況,探究燈泡的功率是否改變了,從而使學(xué)生意識(shí)到利用燈泡銘牌上得電功率判斷燈泡的亮暗,要一并考慮電壓的影響,最后得知用電器的正常工作狀態(tài)和非正常工作狀態(tài),指導(dǎo)用電器的功率不是固定不變的。
教師最后結(jié)合電功率和電功率的計(jì)算以及額定功率和實(shí)際功率的板書(shū),梳理本課所學(xué)知識(shí),使之形成一個(gè)完整的知識(shí)體系,同時(shí)也可以幫助學(xué)生進(jìn)行記憶,最后讓學(xué)生掌握運(yùn)用于解題。
4.總結(jié)
由簡(jiǎn)單到繁雜,由淺顯到深刻的認(rèn)識(shí)規(guī)律是物理教學(xué)的特點(diǎn),在教學(xué)過(guò)程中,教師要做好足夠的鋪墊,這樣才能充分發(fā)揮物理教學(xué)的探究性,但同時(shí),也要顧及到學(xué)生的接受能力,只有教師在教學(xué)過(guò)程中起到了“穿針引線”的串聯(lián)作用,知識(shí)的系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性才能夠保持。
教師要使學(xué)生能夠全方面的體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣,從而認(rèn)識(shí)到應(yīng)用科學(xué)方法的重要性,并且在探究過(guò)程中,科學(xué)思想得到熏陶,能力得以提升,掌握正確的學(xué)習(xí)方法獲得知識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]陸長(zhǎng)海.中學(xué)物理重難點(diǎn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議[J].考試(教研).2010年12期
篇7
A. 滑片P向右移動(dòng),表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變小
B. 滑片P向右移動(dòng),表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變大
C. 滑片P向左移動(dòng),表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變大
D. 滑片P向左移動(dòng),表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變小
解析:滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的阻值變大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,根據(jù)公式I=■可知,電路中的電流變小,R2的阻值不變,由U2=I2R2可知這時(shí)R2兩端的電壓變小。則電流表、電壓表的示數(shù)均變小。同理,若滑片P向左移動(dòng),電流表、電壓表的示數(shù)均變大。故正確選項(xiàng)為A。
答案:A
點(diǎn)撥:本題考查了同學(xué)們對(duì)電路電阻發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)電表示數(shù)變化對(duì)應(yīng)關(guān)系的掌握程度,并能熟練運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題。這一考點(diǎn)是中考考查頻率最高的考點(diǎn)之一。電路中電表的示數(shù)變化問(wèn)題主要有兩種類型:一類是由于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合,引起電路中各物理量的變化;另一類是由于變阻器滑片的移動(dòng),引起電路中各物理量的變化。這類問(wèn)題的解題思路應(yīng)先認(rèn)清電路的連接形式,然后分清電流表和電壓表在測(cè)誰(shuí)的電流和電壓,再根據(jù)電路總電阻的變化,運(yùn)用歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),來(lái)分析電流表和電壓表示數(shù)的變化。
二、開(kāi)關(guān)與電路變化
例2 如圖2 所示電路,電源電壓恒定不變,R1、R2為兩個(gè)定值電阻,其阻值不隨溫度變化。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí),電流表的示數(shù)為3A;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí),電流表的示數(shù)為5A;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3,斷開(kāi)S1、S2時(shí),電路的總電阻為R3,則R1與R3之比為( ?搖)。
A. 5∶2?搖 B. 2∶5
C. 5∶3 D. 3∶5
解析:當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2、S3時(shí),只有電阻R1接在電源的兩端,電流為3A,則R1=■;閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí),R1與R3并聯(lián),故通過(guò)R2的電流I2=I-I1=5A-3A=2A,R2=■=■。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S3,斷開(kāi)S1、S2時(shí),R1與R2串聯(lián),R3=R1+R2=■+■=■。所以R1 ∶ R3=■ ∶ ■=2 ∶ 5。
答案:B
點(diǎn)撥:開(kāi)關(guān)在電路中的作用,除使整個(gè)電路接通或斷開(kāi)外,還可以改變電路結(jié)構(gòu)和使部分電路形成短路。本題的三個(gè)開(kāi)關(guān)處在不同狀態(tài)時(shí),形成了三個(gè)不同的電路:①只有R1接在電路中;②R1與R2并聯(lián)接在電路中;③R1與R2串聯(lián)接在電路中。只有根據(jù)題意,認(rèn)清電路結(jié)構(gòu),才能運(yùn)用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律解題。
三、實(shí)驗(yàn)探究
例3 要測(cè)出一個(gè)未知電阻Rx的阻值。現(xiàn)有量程適當(dāng)?shù)碾妷罕怼㈦娏鞅砀饕恢唬阎柚禐镽0的電阻一只,以及電源、若干開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線。請(qǐng)根據(jù)以下要求設(shè)計(jì)兩種測(cè)量Rx阻值的方法。要求:
(1)電流表、電壓表、已知阻值的電阻R0三個(gè)器材,每次只能選用兩個(gè);
(2)測(cè)量器材在一種方法中可以使用兩次(即可以測(cè)出電路中兩個(gè)不同部分的值);
(3)將實(shí)驗(yàn)電路圖、測(cè)量的物理量及RX的表達(dá)式分別填入下表。
解析:要測(cè)出Rx的阻值,由公式Rx=■知,必須設(shè)法直接或間接測(cè)出Ux、Ix。
方法一:電路如圖3所示,閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)出Rx兩端電壓Ux和通過(guò)Ix的電流Ix,則Rx=■。
方法二:電路如圖4所示,閉合開(kāi)關(guān)S,用電壓表分別測(cè)出RX兩端電壓Ux和R0兩端電壓U0,則Rx=■R0。
點(diǎn)撥:這是一道測(cè)未知電阻的電路設(shè)計(jì)題,此題解法較多,要求同學(xué)們根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。這類考題考查的知識(shí)面大,層次也深,不但實(shí)驗(yàn)的基本項(xiàng)目要考查,而且還要考慮器材的規(guī)格和性能以及在實(shí)驗(yàn)中起的主要作用,有實(shí)驗(yàn)電路圖或?qū)嵨飯D的連接、電路故障的判斷等,實(shí)驗(yàn)中往往同時(shí)使用電學(xué)的三大儀器——電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器。因此是近幾年各地中考的熱點(diǎn),考查的重中之重,出題形式也靈活多樣。
四、綜合應(yīng)用
例4 小雯設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量物體重力的“托盤(pán)秤”,如圖5所示是原理示意圖,其中的托盤(pán)用來(lái)放置被測(cè)物體,OBA是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,R1是壓力傳感器(其電阻值會(huì)隨所受壓力大小而變化,變化關(guān)系如下表),R0為定值電阻,為顯示重力大小的儀表(實(shí)質(zhì)是一個(gè)量程為0~3 V的電壓表)。已知OB ∶ OA=1 ∶ 2,R0=100 Ω,電源電壓恒為3 V(忽略托盤(pán)、杠桿及壓桿的重力)。
(1)托盤(pán)上沒(méi)放物體時(shí),壓力傳感器R1的電阻值是?搖?搖 ?搖?搖Ω。
(2)當(dāng)托盤(pán)上放被測(cè)物體時(shí),電壓表的示數(shù)如圖6所示,則此時(shí)壓力傳感器R1上的電壓是多少?
(3)第(2)題中被測(cè)物體的重力是多少?
解析:(1)由表中壓力與電阻的關(guān)系可知,當(dāng)托盤(pán)上沒(méi)放物體,即壓力為0時(shí),R1的電阻值是300 Ω。
(2)由圖可知,R0和R1串聯(lián),電壓表顯示加在R0兩端的電壓U0,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系知,加在R1兩端的電壓為:U1=U-U0=3 V-2 V=1 V。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律及歐姆定律,I1=I0=U0/R0=2 V/100 Ω=0?郾02 A,R1=U1/I1=1V/0?郾02 A=50 Ω
查表得:F=250 N
由杠桿平衡條件可知GlOB=FlOA
篇8
1.課題
閉合電路的歐姆定律(人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)選修3-1)
2.教材分析
本節(jié)內(nèi)容是全章的重點(diǎn),是歐姆定律的延伸,教材從能量入手,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生推出閉合電路的歐姆定律,教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)單、學(xué)生易于接受。之后應(yīng)用定律解決物理規(guī)律問(wèn)題,使學(xué)生明白物理規(guī)律可以用已知定律從理論上導(dǎo)出,將理論應(yīng)用于實(shí)際。
3.教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:①理解內(nèi)、外電路及電源的內(nèi)阻。②知道電源電動(dòng)勢(shì)等于沒(méi)接入電路時(shí)兩極板間的電壓。③理解閉合電路的歐姆定律及其公式并能熟練地解決電路問(wèn)題。過(guò)程與方法:①培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。②培養(yǎng)獨(dú)立思考、自主探究物理問(wèn)題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀:①激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。②培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作學(xué)習(xí)精神。
4.教學(xué)重、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):①閉合電路歐姆定律的內(nèi)容。②路端電壓與電流的關(guān)系公式及圖像表示。教學(xué)難點(diǎn):①閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。②路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
二、教學(xué)過(guò)程
1.自主學(xué)習(xí)
課前教師下發(fā)學(xué)案,學(xué)生根據(jù)學(xué)案進(jìn)行預(yù)習(xí),重點(diǎn)思考并回答以下問(wèn)題:
(1)什么是電源?
(2)電源電動(dòng)勢(shì)的概念和物理意義是什么?
(3)什么是內(nèi)電路?什么是外電路?在回路中的電流方向如何?
(4)在內(nèi)、外電路中電勢(shì)是如何變化的?
(5)怎樣計(jì)算內(nèi)電路以及外電路中消耗的電能?
(6)如何計(jì)算電池內(nèi)部非靜電力所做的功?
(7)內(nèi)電路和外電路上消耗的電能與電源內(nèi)部非靜電力做的功有什么關(guān)系?
(8)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系是怎樣的?
【設(shè)計(jì)意圖】課前預(yù)習(xí)使學(xué)生將學(xué)習(xí)活動(dòng)延伸到了課外,保證了學(xué)生思考的空間,增加了有效學(xué)習(xí)的時(shí)間。只有學(xué)生本人了解自己已經(jīng)掌握了哪些知識(shí),需要學(xué)習(xí)哪些知識(shí),才能有針對(duì)性地進(jìn)行相關(guān)復(fù)習(xí)、查閱資料,避免傳統(tǒng)課堂“一刀切”的現(xiàn)象,學(xué)生帶著問(wèn)題積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)新知識(shí),滿足了高中生思維發(fā)展和自我意識(shí)發(fā)展的需要,有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的潛能。
2.交流探究
師友之間根據(jù)預(yù)習(xí)情況交流學(xué)習(xí)。由徒弟向師傅講解本節(jié)課的相關(guān)內(nèi)容,師傅補(bǔ)充完善不足之處,在合作中解決疑難問(wèn)題,突破重難點(diǎn)。教師巡視了解每對(duì)師徒的學(xué)習(xí)情況,對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中存在疑問(wèn)的師徒進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),對(duì)學(xué)習(xí)深度不夠的師徒進(jìn)行誘導(dǎo)點(diǎn)撥。如,有些師友根據(jù)理論知識(shí)推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律之后便欣然接受,此時(shí)教師應(yīng)該提醒學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證;在師友探討路端電壓與負(fù)載的關(guān)系之前,教師應(yīng)提出問(wèn)題:能否用實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,并引導(dǎo)師友合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)步驟,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成U-I圖像,進(jìn)而依據(jù)圖像解釋U、I的關(guān)系以及在短路、斷路中的特殊現(xiàn)象。
【設(shè)計(jì)意圖】該環(huán)節(jié)采用學(xué)生之間交流合作學(xué)習(xí)的方式完成本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,并在教師的點(diǎn)撥下激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理定律和探究物理規(guī)律的積極性,從而通過(guò)學(xué)生的親身經(jīng)歷完成了教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這一做法顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)中教師“高高在上”的地位,而是十分“親民”走到學(xué)生之中參與、啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),消除了教師與學(xué)生之間的距離感。同時(shí),學(xué)生之間通過(guò)交流不僅可以在學(xué)習(xí)上取長(zhǎng)補(bǔ)短、互利共贏,更可以在性格上相互影響、共同發(fā)展,這樣不但能鍛煉學(xué)生與人交流合作的能力,又有利于開(kāi)拓思路、培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新能力。
3.互助提高
鼓勵(lì)學(xué)生積極上臺(tái)講解本節(jié)課自己學(xué)到的知識(shí),板演相關(guān)例題,其他學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講并進(jìn)行補(bǔ)充,也可以提出自己的質(zhì)疑并闡述觀點(diǎn)進(jìn)行全班討論。教師注意指導(dǎo)學(xué)生使用物理術(shù)語(yǔ),規(guī)范學(xué)生的解題步驟,引導(dǎo)學(xué)生歸納需要注意的問(wèn)題以及總結(jié)相關(guān)規(guī)律。
【設(shè)計(jì)意圖】全國(guó)教育心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)教師所青睞的講授式教學(xué)方式學(xué)生對(duì)知識(shí)的記住率只有5%,而極少數(shù)教師鼓勵(lì)的學(xué)生教別人的方法,使學(xué)生本人對(duì)知識(shí)的記住率高達(dá)95%。本環(huán)節(jié)中,教師把課堂真正讓位給學(xué)生,讓學(xué)生做主講,不但鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,同時(shí)在學(xué)生教會(huì)其他同學(xué)時(shí)自己也會(huì)收獲新的體會(huì),而全班同學(xué)的參與交流又可以各抒己見(jiàn)、集思廣益、通力合作,真正實(shí)現(xiàn)人人參與、人人發(fā)展、人人進(jìn)步的高效課堂的發(fā)展趨勢(shì)。
4.總結(jié)歸納
教師組織學(xué)生一起梳理本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn),針對(duì)學(xué)生仍然不理解以及容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)予以講解;明確學(xué)生易混、易錯(cuò)、易漏的問(wèn)題,對(duì)解題規(guī)律、注意事項(xiàng)、解題方法和技巧等進(jìn)行全面的總結(jié),歸納出知識(shí)體系,以便學(xué)生能夠得心應(yīng)手的運(yùn)用。例如,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)閉合電路歐姆定律反映的只是電動(dòng)勢(shì)與路端電壓的數(shù)量上的關(guān)系,他們的本質(zhì)是不同的,電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小,而路端電壓反映了外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)的大小,因而用電壓表直接接在電源兩級(jí)上,其示數(shù)不等于電源電動(dòng)勢(shì),但很接近電源電動(dòng)勢(shì):U=IRV=?RV=,當(dāng)RV>r時(shí),U≈E。
【設(shè)計(jì)意圖】本節(jié)課的問(wèn)題是由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)解決的,規(guī)律也是由學(xué)生自己探究驗(yàn)證出來(lái)的,甚至例題都是學(xué)生自己解讀體悟的,可以說(shuō)全程都是由學(xué)生自己完成的,因而在本環(huán)節(jié)中學(xué)生可以很容易地總結(jié)歸納出本節(jié)課的知識(shí)體系,真正做到將學(xué)來(lái)的知識(shí)變?yōu)樽约核鶕碛械闹R(shí),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的最大化。
5.當(dāng)堂鞏固
教師根據(jù)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況出示有代表性的一或兩道典型題,學(xué)生在規(guī)定時(shí)間完成后師友當(dāng)堂交換批改,之后交流做題心得與體會(huì)。教師檢查學(xué)生的掌握情況,布置課后作業(yè)。
【設(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意在幫助學(xué)生檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,深化學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知,培養(yǎng)他們自行解決物理問(wèn)題的信心和決心,端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。同時(shí),教師可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況,及時(shí)反饋、適時(shí)調(diào)整并通過(guò)課后作業(yè)將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)延伸到課下,為下節(jié)課埋下伏筆,使整堂課留有余味。
三、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)建議
在設(shè)計(jì)學(xué)案時(shí)應(yīng)當(dāng)充分分析教材以及學(xué)生,做到環(huán)環(huán)相扣,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生完成自學(xué);在學(xué)生進(jìn)行交流探究時(shí),教師應(yīng)該注意學(xué)生探究的內(nèi)容要與本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容相關(guān),探究要有深度不能屈于表面;在互助提高階段,教師應(yīng)該積極鼓勵(lì)內(nèi)向的學(xué)生大膽發(fā)言,提高其與同學(xué)溝通以及表達(dá)能力。本文中《閉合電路歐姆定律》的教學(xué)設(shè)計(jì)依據(jù)高中學(xué)生個(gè)性心理發(fā)展特點(diǎn),通過(guò)課前預(yù)習(xí)以及課上互助式學(xué)習(xí)充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,有利于改變傳統(tǒng)教學(xué)方式在高中物理教學(xué)中出現(xiàn)的弊端,以便于為物理教師的有效教學(xué)提供參考。
參考文獻(xiàn):
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篇9
任何知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握都離不開(kāi)基礎(chǔ)知識(shí)。電學(xué)部分的基礎(chǔ)知識(shí)多、散、要辨析清楚、固記腦中。
(一)、關(guān)于電路
1、串聯(lián)、并聯(lián)
初中物理中要求學(xué)生掌握最基本的兩種連接方式:串聯(lián)、并聯(lián)。能否正確分析辨別他們對(duì)后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。識(shí)別電路的類型,可以根據(jù)定義:“逐個(gè)順次連接”為串聯(lián),各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點(diǎn)間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯(lián)電路。
2、通路、開(kāi)路、短路
電路中出現(xiàn)的這三種狀態(tài),其中通路為處處相通的電路,開(kāi)路為電路中有處斷開(kāi)的電路,這兩種狀態(tài)易于接受,便于分清。但是學(xué)生對(duì)于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實(shí)只要注意分析的要點(diǎn)即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點(diǎn),捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計(jì)、即為空導(dǎo)線,當(dāng)一根空導(dǎo)線,或開(kāi)關(guān)、或電流表(電阻小到可以認(rèn)為沒(méi)有)與某個(gè)用電器并聯(lián)時(shí),電流只走空導(dǎo)線,開(kāi)關(guān)或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。
(二)三個(gè)重要的物理量—電流、電壓、電阻
1、概念辨析
電荷的定向移動(dòng)形成電流,這是電流的形成定義,簡(jiǎn)單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒(méi)有電壓就沒(méi)有電流;電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。
2、表示符號(hào)
電流、電壓、電阻三物理量分別用I、U、R表示,而單位表示字母分別為A(安培)、V(伏特)、Ω(歐姆)。
3、工具的使用
電流表是測(cè)量電流的工具;電壓表是測(cè)量電路兩端電壓的工具;調(diào)節(jié)電路中的電流和用電器兩端的電壓,可以使用滑動(dòng)變阻器。
(三)電功(W)、電功率(P)
物理學(xué)中電功沒(méi)有確切的定義,只是描述性的,當(dāng)電能轉(zhuǎn)為其它形式能時(shí),就說(shuō)做了電功。即電功就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。而用電器單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時(shí)間的長(zhǎng)短。
二、理解規(guī)律,把握關(guān)鍵
(一)三個(gè)物理量在串、并聯(lián)電路中的特點(diǎn)
在串聯(lián)電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。在并聯(lián)電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。
(二)歐姆定律
一段導(dǎo)體的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這個(gè)定律非常重要,一定要加強(qiáng)理解,熟記其使用的條件及注意事項(xiàng)。
(三)電功定律
某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時(shí)間成正比。物理學(xué)中用電路兩端的電壓U,電路中的電流I,通過(guò)的時(shí)間t,三者的乘積來(lái)計(jì)算電功。
(四)焦耳定律
導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí),導(dǎo)體就要發(fā)熱,此現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。英國(guó)物理學(xué)家焦耳經(jīng)過(guò)多年的研究,做了大量的實(shí)驗(yàn),精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系:電流流過(guò)某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟通過(guò)這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比。
三、疏通關(guān)系,構(gòu)建框架
在掌握了上述理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還要想法疏通各個(gè)物理量之間的關(guān)系,熟悉各物理量的單位及換算關(guān)系,能夠快速選擇相應(yīng)的計(jì)算公式,列式解答。
(一)重要的計(jì)算公式
1、三個(gè)物理量的關(guān)系公式
串聯(lián)時(shí):I=I1=I2;U=U1+U2;R=R1+R2(若有幾個(gè)等阻值為R0的電阻串聯(lián)則R=nR0)
并聯(lián)時(shí):I=I1+I2;U=U1=U2;1/R=1/R1+1/R2(若有幾個(gè)阻值為R0的電阻并聯(lián)則總電阻R=RO/n)
2、歐姆定律:I=U/R
此公式中只有電流、電壓、電阻三個(gè)物理量,但它的作用非常重要。在使用公式時(shí)要注意:①三個(gè)物理量都要針對(duì)同一段導(dǎo)體,或同一個(gè)電路而言;②三個(gè)物理量的單位都要使用國(guó)際單位,即分別為A、V、Ω;③已知其中的任意兩個(gè)量都可以求出第三個(gè)量。 轉(zhuǎn)貼于
3、電功公式:W=Uit;電功率公式:P=UI
電功、電功率這兩個(gè)物理量的計(jì)算由于歐姆定律及其變形公式的影響,使計(jì)算電功率公式特別多,在選擇使用時(shí)很難選擇,所以要注意選取的技巧和方法,要求的問(wèn)題所在電路為串聯(lián)時(shí):電功選用公式:W=I2 Rt,電功率選用P=I2 R;而當(dāng)要求所在的電路為并聯(lián)時(shí),則分別選用W=U2/R.t,P=U2/R,這樣的選擇都利用了所在電路的特點(diǎn)(電流相等或電壓相等)加快解題。
4、焦耳定律:Q=I2 Rt
焦耳定律的公式與電功公式的形式基本一樣,使用時(shí)同樣要注意公式的選擇問(wèn)題,當(dāng)所求問(wèn)題的電路為純電阻(除了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,別無(wú)其他形式的能產(chǎn)生)電路時(shí),幾個(gè)公式可以任意選取;若不是純電阻電路只可使用公式Q=I2 Rt不然的話計(jì)算有誤。
(二)單位的換算
單位換算的前提條件有兩個(gè):一是記住每個(gè)物理量的單位及表示符號(hào);二是要牢記各單位之間的換算進(jìn)率。其中電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的單位較多,注意每個(gè)物理量的任何兩個(gè)相鄰的單位間的換算進(jìn)率都為1000。還要注意一點(diǎn),由于歐姆定律及其變形公式的影響,電功、電功率,焦耳定律的公式較多,產(chǎn)生的單位同樣很多,使用時(shí)各物理量均使用國(guó)際單位。
四、善于總結(jié),歸納要領(lǐng)
下面的這些要領(lǐng)非常重要。
(一)串、并聯(lián)電路的識(shí)別
上面已經(jīng)提到區(qū)別它們的方法,在做題中要選取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ杆僮鞒雠袛唷?/p>
(二)短路的辨別
把握短路現(xiàn)象的真正含義——電流不經(jīng)過(guò)用電器回到電源的負(fù)極。注意電流的特性——電流走捷徑。當(dāng)在電路中發(fā)現(xiàn)有空導(dǎo)線,開(kāi)關(guān)或電流表等元件與用電器并聯(lián)時(shí),相應(yīng)的用電器被短路不工作。
(三)串、并聯(lián)電路中的三個(gè)物理量的關(guān)系
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2 適當(dāng)調(diào)整教材中概念和規(guī)律的設(shè)計(jì)
在施教恒定電流的過(guò)程中,以電動(dòng)勢(shì)、電功兩個(gè)概念和焦耳定律為基礎(chǔ),貫徹能量轉(zhuǎn)化與守恒定律思想的講授順序,學(xué)生反映知識(shí)的系統(tǒng)是清晰的,掌握起來(lái)比較方便.
這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)一方面從理論分析的角度使學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律有了更深刻的理解;另一方面使學(xué)生體會(huì)到,許多概念和規(guī)律都靠邏輯關(guān)系聯(lián)系著,物理學(xué)是一個(gè)自洽的體系.
2.1 電動(dòng)勢(shì)概念的建立
從非靜電力做功的角度引入電動(dòng)勢(shì)的概念,教學(xué)設(shè)計(jì)上要有層次,努力使學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)理性的、邏輯的科學(xué)思維過(guò)程,并將其思維上的臺(tái)階搭建合理.
設(shè)計(jì)的幾個(gè)臺(tái)階:①電源能維持電荷逆勢(shì)而上,一定存在著“非靜電力”;②非靜電力一定要克服靜電力做功,靜電力做負(fù)功,所以電能在增加.從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源是把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,非靜電力做功的物理意義就是量度了產(chǎn)生多少電能.③把相同的正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極,非靜電力在不同的電源中做功不一樣,即不同的電源非靜電力做功的本領(lǐng)是不同的,引入電動(dòng)勢(shì)來(lái)表達(dá)電源的這種特性.
可以看出,以這樣方法引入電動(dòng)勢(shì),的確要比直接給出一個(gè)名詞費(fèi)些時(shí)間,但這是值得,因?yàn)檫@里體現(xiàn)了物理學(xué)的基本思想之一,通過(guò)做功研究能量變化的思想,用比值定義物理量的思想.不僅如此,這樣的學(xué)習(xí)還有助于建立閉合電路中電荷運(yùn)動(dòng)的圖景.
2.2 焦耳定律的教學(xué)
教材中,根據(jù)功和能的關(guān)系,從電能的轉(zhuǎn)化引入電功的概念,然后根據(jù)靜電力做功知識(shí)和電流與電荷量的關(guān)系得到了電功的公式W=UIt.此處要強(qiáng)調(diào)電功的物理意義,功是能量轉(zhuǎn)化的量度,電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,即電功量度了電路中電能的減少,這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵.
焦耳定律的教學(xué),我們要?dú)w還焦耳定律的本來(lái)面貌,以物理學(xué)史的方式進(jìn)行教學(xué),更科學(xué)更合理.學(xué)生知道焦耳定律是一條實(shí)驗(yàn)規(guī)律,電流的熱效應(yīng)Q=I2Rt,反映了電流流經(jīng)電阻就產(chǎn)生Q=I2Rt電熱.通過(guò)電動(dòng)機(jī)電路,討論消耗的電能與產(chǎn)生電熱的關(guān)系,這樣學(xué)生對(duì)電功和電熱的關(guān)系就一目了然.
2.3 閉合電路歐姆定律的教學(xué)
教材的基本思路:電源所產(chǎn)生的電能即非靜電力做功等于內(nèi)外電路產(chǎn)生的電熱.即
EIt=I2Rt+I2rt,
可推導(dǎo)出
E=IR+Ir
或
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一、設(shè)計(jì)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)分析:
當(dāng)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)的過(guò)程中,消耗電能,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生其他形式的能,這個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程就是電流做功的過(guò)程,即電功W=IUt。而電流通過(guò)線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,Q=I2Rt,那么,Q與W相等嗎?
解決方案:假設(shè)Q=W,將推導(dǎo)出I=U/R,即歐姆定律,而歐姆定律是有它的適用條件的。
分析:歐姆定律有它的適用條件,電流消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時(shí)電功等于電熱。所以,歐姆定律適用的電路叫做純電阻電路;歐姆定律不適用的電路叫做非純電阻電路。
實(shí)驗(yàn)1:探究電動(dòng)機(jī)在不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下,電壓、電流和電阻的關(guān)系有何特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)2:探究電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下,電壓、電流和電阻的關(guān)系有何特點(diǎn)。
通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生清晰的辨別純電阻電路與非純電阻電路。
實(shí)驗(yàn)3:進(jìn)一步探究電動(dòng)機(jī)在不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下,電壓、電流和熱功率、總功率的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電流通過(guò)純電阻時(shí),熱功率在總功率中所占比值很高。在誤差允許的情況下,純電阻電路產(chǎn)生的電熱近似等于消耗的電功,即W=Q.
實(shí)驗(yàn)4:進(jìn)一步探究電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下,電壓、電流和熱功率、總功率的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電流通過(guò)非純電阻時(shí),熱功率在總功率中所占比值較小。從能量守恒的角度去考慮,W=Q+E,即電動(dòng)機(jī)消耗的電能等于產(chǎn)生的熱量及產(chǎn)生的機(jī)械能的總和。
二、大思路
含電動(dòng)機(jī)的電路由于涉及電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電動(dòng)機(jī)正常工作的電壓電流關(guān)系不再滿足,我們需要從能量守恒的角度去研究。
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率(即電動(dòng)機(jī)消耗的總功率)一部分轉(zhuǎn)化為電熱,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出。根據(jù)能量守恒:
P輸入+P熱=P輸出
1.求電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U
2.求流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I
3.求電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r
4.求電動(dòng)機(jī)輸入功率P輸入,用電功率公式P=IU計(jì)算
5.求電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的電熱功率P熱,根據(jù)焦耳定律求出P熱=I2r
注意:4、5中的兩個(gè)公式不能使用純電阻電路中的其他變形。
6求出P輸入、P熱之后,不難求出P輸出
舉一反三,如果已知P輸入、P熱、P輸出中的任意兩個(gè),則另一個(gè)可以通過(guò)解能量守恒方程求出。
三、例題分析:
例:一臺(tái)電風(fēng)扇,內(nèi)阻為20Ω,接上220V電壓后,消耗功率66W,問(wèn):
(1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少?
(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少?轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少?電動(dòng)機(jī)的效率是多少?
(3)如果接上電源后,電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流,以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少?
分析(1)因?yàn)镻入=IU
所以I=PUA=0.3A
(2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率
P內(nèi)=I2R=0.32×20W=1.8W
電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率
P機(jī)=P入-P內(nèi)=66W-1.8W=64.2W
電風(fēng)扇正常工作時(shí)的效率
η=64.266×100%=97.3%
(3)電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為純電阻,通過(guò)電風(fēng)扇的電流
I=UR=22020A=11A
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率
P=IU=11×220W=2420W
電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率
篇12
技能性錯(cuò)誤指學(xué)生因缺乏操作技能和儀表讀數(shù)技能而產(chǎn)生的錯(cuò)誤。“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)包括電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等眾多電學(xué)器材,實(shí)驗(yàn)操作具有綜合性,主要表現(xiàn)在:(1)兩表怎樣接入、如何選擇量程、如何讀數(shù)?(2)滑動(dòng)變阻器涉及四個(gè)接線柱,怎樣接入可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模浚?)電池盒電源的選擇。(4)連接電路應(yīng)注意斷開(kāi)開(kāi)關(guān),滑片移到電阻最大的地方。(5)探究活動(dòng)暫停時(shí),及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。由于學(xué)生對(duì)每種器材掌握程度可能不一樣,一旦這些器材整合在一起后,在操作或讀數(shù)上就容易犯錯(cuò),成為實(shí)驗(yàn)探究的障礙。
2.客觀性錯(cuò)誤
客觀性錯(cuò)誤指并非由于學(xué)生知識(shí)、能力等主觀因素造成,而是由于客觀因素的影響而造成的錯(cuò)誤。主要表現(xiàn)為:(1)器材自身原因。其一,器材使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),致使局部損壞,影響測(cè)量準(zhǔn)確性;其二,器材質(zhì)量有問(wèn)題,如,劣質(zhì)電表在使用中指針來(lái)回晃動(dòng),影響學(xué)生收集數(shù)據(jù),導(dǎo)致得不到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論;其三,器材設(shè)計(jì)復(fù)雜,如圖1,電池盒接線柱太多,電池的組裝和接線變成了難點(diǎn),而這并不是實(shí)驗(yàn)重點(diǎn),人為地制造困難。(2)實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng),只要一種儀器的使用存在短板,就會(huì)造成結(jié)論錯(cuò)誤。(3)缺乏適度的引導(dǎo),或沒(méi)有提供充裕的探究時(shí)間。第一種情況,探究盲目,導(dǎo)致學(xué)生“盲”中出錯(cuò);第二種情況,時(shí)間緊迫,導(dǎo)致學(xué)生“忙”中出錯(cuò)。
3.生成性錯(cuò)誤
生成性錯(cuò)誤指在實(shí)驗(yàn)探究中產(chǎn)生的、在教師預(yù)設(shè)之外的錯(cuò)誤。怎樣利用這類錯(cuò)誤資源,對(duì)教師的教學(xué)智慧是一種挑戰(zhàn)。在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電壓的關(guān)系時(shí),基于學(xué)生實(shí)際,預(yù)設(shè)的電路設(shè)計(jì)為圖2,預(yù)設(shè)的教學(xué)過(guò)程是:引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)該電路只能收集一組數(shù)據(jù),不能發(fā)現(xiàn)規(guī)律,再啟發(fā)學(xué)生如何獲得多組數(shù)據(jù),學(xué)生想到改變電池個(gè)數(shù)來(lái)改變電壓和電流,最后從操作方便程度和采集數(shù)據(jù)連續(xù)性方面,說(shuō)明該電路存在缺陷,從而引導(dǎo)出串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。在筆者按部就班教學(xué)時(shí),有學(xué)生提出用電阻箱代替定值電阻R,通過(guò)改變電阻箱電阻來(lái)收集多組數(shù)據(jù),該方案得到一些學(xué)生的認(rèn)可,但該方案的最大錯(cuò)誤是沒(méi)有控制R不變。
4.素養(yǎng)性錯(cuò)誤
素養(yǎng)性錯(cuò)誤指學(xué)生因缺乏科學(xué)素養(yǎng)所表現(xiàn)出的錯(cuò)誤行為、習(xí)慣和意識(shí)。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》指出,物理課程應(yīng)“以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨”,使學(xué)生“養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度”,“具有保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)”。回首課堂,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生篡改數(shù)據(jù)、拼湊數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,而且學(xué)生節(jié)能意識(shí)淡薄,如,探究活動(dòng)暫停,開(kāi)關(guān)還一直閉合,沒(méi)有及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。
5.觀念性錯(cuò)誤
觀念性錯(cuò)誤指學(xué)生將課堂探究與真正的科學(xué)探究等同起來(lái),意識(shí)不到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛與曲折,形成“物理發(fā)現(xiàn)不過(guò)如此”的錯(cuò)誤觀念。學(xué)生探究的問(wèn)題和模式都是由教材或教師給出的,而且教材中的各種提示為學(xué)生指明了探究方向。因此,學(xué)生感到概念規(guī)律的得出十分容易,順理成章,甚至感嘆自己生不逢時(shí)。但真正的科學(xué)探究都是在黑暗中摸索,沒(méi)有人可以引路,經(jīng)過(guò)許多年、很多次的不斷猜測(cè)和實(shí)驗(yàn),仍有可能以失敗告終。這些情況,學(xué)生是沒(méi)有遇到也體會(huì)不到的。當(dāng)介紹歐姆定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了約十年時(shí)間,付出了艱辛的努力時(shí),學(xué)生在內(nèi)心深處并不認(rèn)同,他們認(rèn)為一堂課的功夫就探究出歐姆定律,哪里來(lái)的“艱辛與曲折”?
二、基于錯(cuò)誤資源的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
1.變“講授”為“探索”,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技能的構(gòu)建
實(shí)驗(yàn)儀器的操作都有一定的規(guī)范,正確操作實(shí)驗(yàn)儀器是一項(xiàng)基本技能。在剛接觸新儀器時(shí)就要嚴(yán)格要求、熟練掌握,為今后的綜合探究夯實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的教學(xué),有人提倡采用講授式,以師講生聽(tīng)為主,而教學(xué)實(shí)踐證明,這種方法不易引起學(xué)生興趣,扼殺學(xué)生使用新儀器的欲望。科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,現(xiàn)在沒(méi)有的東西,可能明天就會(huì)出現(xiàn),學(xué)生在未來(lái)的生活、工作中肯定會(huì)遇到許多新的科技產(chǎn)品,這些產(chǎn)品怎么使用,需要學(xué)生自己摸索。因此,物理課堂上,教師的一個(gè)重要職責(zé)就是培養(yǎng)學(xué)生探索新器材的能力,這是一種適應(yīng)現(xiàn)代化生活的能力。
基于這些考慮,可以采用探索式教法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)新鮮事物的好奇心和探究欲。比如,教學(xué)“電流表的使用”,可以將教材內(nèi)容編輯成儀器使用說(shuō)明書(shū)的形式,在前面部分列出幾個(gè)注意事項(xiàng),學(xué)生閱讀說(shuō)明書(shū)后,試著去測(cè)電路中的電流。探索中,學(xué)生必然要經(jīng)歷犯錯(cuò)、反思、糾錯(cuò)的過(guò)程,而這正是學(xué)生自我建構(gòu)操作技能的過(guò)程,印象自然根深蒂固,同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生使用新儀器的能力。又如,對(duì)電流表的讀數(shù),教師先投影一組學(xué)生的表盤(pán),但故意不顯示接線柱,如圖3,請(qǐng)學(xué)生讀數(shù),有些學(xué)生馬上就報(bào)出讀數(shù),但出現(xiàn)不同結(jié)果,還有學(xué)生猶豫不決,教師啟發(fā)學(xué)生為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象?學(xué)生反映,不知道接線柱。此時(shí),學(xué)生就會(huì)明白,讀數(shù)先要明確接線柱或量程。接著,告訴學(xué)生是小量程,再請(qǐng)學(xué)生讀數(shù),又出現(xiàn)了兩個(gè)答案:0.24A和0.28A。教師追問(wèn),到底哪個(gè)正確,為什么?引導(dǎo)學(xué)生要看清分度值,并回答不同量程下的分度值分別是多少??jī)煞N量程、相同的偏轉(zhuǎn)角度,示數(shù)有何關(guān)系?經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析原因”的探索過(guò)程,學(xué)生自主完成讀數(shù)技能的構(gòu)建,最后總結(jié)讀數(shù)步驟:先看量程,再看分度值。這種探索式教法同樣適合電壓表的使用與讀數(shù),為探究歐姆定律作好技能鋪墊。
2.變“異常”為“正常”,營(yíng)造良好的探究環(huán)境
每堂探究課都有預(yù)期目標(biāo)和探究重點(diǎn),而時(shí)間有限,所以,要為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,避免一些客觀的、非重點(diǎn)因素的干擾,為探究重點(diǎn)贏得更多時(shí)間。實(shí)驗(yàn)器材使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或質(zhì)量不過(guò)關(guān),不能正常工作,學(xué)生在操作過(guò)程中就會(huì)麻煩不斷,影響探究情緒。尤其是測(cè)量類器材,比如電流表和電壓表,如果器材質(zhì)量有問(wèn)題,學(xué)生的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確嗎?又談何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的物理規(guī)律?因此,學(xué)校采購(gòu)器材時(shí)應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)有問(wèn)題的器材要及時(shí)更換,同時(shí),檢修器材也非常重要,特別是使用頻繁高、易損耗的器材。建議教研組抽出專門(mén)的時(shí)間和精力,集中檢修,一來(lái)減輕實(shí)驗(yàn)員的工作壓力,二來(lái)掌握一些檢修技能。當(dāng)提供的都是能正常使用的器材后,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)就不會(huì)受其他因素影響,從而保障探究正常進(jìn)行。
3.變“錯(cuò)誤”為“正確”,彰顯錯(cuò)誤資源的價(jià)值
學(xué)生對(duì)教師問(wèn)題的即時(shí)性反映,折射出學(xué)生的原始思維和創(chuàng)造性火花,這些想法有的是正確的,有的雖然錯(cuò)誤,但能給教學(xué)啟發(fā),其價(jià)值不亞于正確的創(chuàng)意。學(xué)生錯(cuò)誤的想法里可能蘊(yùn)藏著創(chuàng)新思維,我們要善于發(fā)現(xiàn)并加以利用。
例如,圖2中,用電阻箱代替定值電阻R的方案是錯(cuò)誤的,但這種想法在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí),卻可以派上用場(chǎng)。如圖4,用電阻箱代替定值電阻R,有以下優(yōu)點(diǎn):其一,電阻箱是一種可讀出阻值的變阻器。初中階段學(xué)生對(duì)不能讀出示數(shù)的滑動(dòng)變阻器使用頻率高,使用較熟練,但對(duì)電阻箱,教材只局限于讀出電阻大小,沒(méi)有機(jī)會(huì)讓學(xué)生體驗(yàn)電阻箱的優(yōu)勢(shì),而在這里,電阻箱的接線和讀數(shù)得到運(yùn)用,體現(xiàn)了其教學(xué)價(jià)值,彌補(bǔ)教材的不足。其二,簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。本電路的連接在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)已經(jīng)得到強(qiáng)化,因此,連接電路不是本探究?jī)?nèi)容的重點(diǎn)。當(dāng)定值電阻R不斷改變時(shí),該電路局部要不斷拆裝、重組,這在技能上只是簡(jiǎn)單重復(fù),缺乏教育意義。而換為電阻箱后,只要旋轉(zhuǎn)旋鈕就能快速改變電阻,不需要拆裝電路,為數(shù)據(jù)的采集與分析等重點(diǎn)內(nèi)容爭(zhēng)取更多時(shí)間。其三,實(shí)驗(yàn)探究提倡開(kāi)放性,不應(yīng)是封閉的,數(shù)據(jù)的采集要常態(tài)化。如果選教師提供的三個(gè)定值電阻,學(xué)生會(huì)想,為什么要選這幾個(gè)電阻?隨機(jī)一點(diǎn)不可以嗎?是不是也能得出反比結(jié)論?而這一系列問(wèn)題均由電阻箱的使用得到較好突破,供選擇的電阻值范圍更廣、更靈活,為學(xué)生采集數(shù)據(jù)拓展空間,增加實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度。
4.變“說(shuō)教”為“身教”,給學(xué)生潛移默化的影響
在實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)上,教師苦口婆心,諄諄教導(dǎo),而學(xué)生一意孤行,當(dāng)耳邊風(fēng),教學(xué)效果一直欠佳。什么原因呢?要學(xué)生低碳環(huán)保,教師自己在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一言一行、一舉一動(dòng)反饋給學(xué)生的卻是鋪張浪費(fèi);要學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),不得篡改數(shù)據(jù),教師卻圖方便省事,不做實(shí)驗(yàn),空降實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);要學(xué)生表達(dá)準(zhǔn)確,教師的教學(xué)語(yǔ)言卻欠科學(xué)性,甚至“腳踩西瓜皮,滑到哪是哪”。這樣矛盾的教學(xué)言行,怎能讓學(xué)生養(yǎng)成低碳環(huán)保的意識(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?要提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),除平常注意要求外,更重要的是教師要加強(qiáng)自身修養(yǎng),以身垂范,給學(xué)生樹(shù)立良好的榜樣。
5.變“單一”為“飽滿”,落實(shí)三維教學(xué)目標(biāo)
探究教學(xué)不能僅局限于學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律,還應(yīng)將歷史上物理學(xué)家進(jìn)行探究、獲得發(fā)現(xiàn)的歷史資料引入教學(xué),通過(guò)歷史情境再現(xiàn),展現(xiàn)科學(xué)研究方法,體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛,實(shí)現(xiàn)教育價(jià)值最大化。
歷史上歐姆定律的建立過(guò)程與課堂上的科學(xué)探究有很大差異,將歐姆的探究過(guò)程和對(duì)他成功的分析補(bǔ)充到課堂中,可以使學(xué)生在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度上獲益。
在歐姆所處的時(shí)代,他遇到的最大困難與挑戰(zhàn)有以下幾點(diǎn)[1]:(1)當(dāng)時(shí)的直流電源只有伏打電堆,最初用它進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電流不穩(wěn)定,未能獲得理想結(jié)果。后來(lái),接受其他科學(xué)家的建議,將伏打電堆改為溫差電源,提高了電流的穩(wěn)定性,使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。這與他善于學(xué)習(xí)、關(guān)心科技發(fā)展、重視科學(xué)交流是分不開(kāi)的。(2)在歐姆進(jìn)行研究時(shí),沒(méi)有現(xiàn)成的電壓表和電流表,也不知道如何測(cè)電阻,也就是說(shuō),I、U、R均無(wú)法測(cè)量,這些問(wèn)題都得一一解決。歐姆巧妙地設(shè)計(jì)出電流扭秤,用磁針的扭角實(shí)現(xiàn)了電流大小的測(cè)量;用相同粗細(xì)、不同長(zhǎng)度的銅導(dǎo)線來(lái)得到不同電阻;用溫差電池兩個(gè)接點(diǎn)的溫度差得到不同電勢(shì)差,這在當(dāng)時(shí)是想象不到的,都是開(kāi)創(chuàng)性研究。而且,歐姆憑直覺(jué)假定電流大小與扭秤的扭角成正比,電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比,而電壓與溫差電池的溫度差成正比。這種直覺(jué)思維,是科學(xué)創(chuàng)造力的重要表現(xiàn)。(3)歐姆定律發(fā)表后,遇到權(quán)威人士的反對(duì)甚至詆毀,認(rèn)為他的理論是空洞的臆造,許多年后他的成果才得到科學(xué)界的普遍認(rèn)同。為了科學(xué)研究,歐姆在孤獨(dú)與困難的環(huán)境中,自己動(dòng)手制作儀器,堅(jiān)持進(jìn)行科學(xué)探索,把全部生命都奉獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè),這種獻(xiàn)身精神是值得欽佩和學(xué)習(xí)的。
篇13
筆者多年來(lái)一直擔(dān)任計(jì)算機(jī)對(duì)口單招班《電工基礎(chǔ)》課程教學(xué)和高三復(fù)習(xí)教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)過(guò)總結(jié)和提煉,認(rèn)為在《電工基礎(chǔ)》課程中滲透“習(xí)題意識(shí)”應(yīng)切實(shí)從下列三個(gè)方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時(shí),注意滲透“習(xí)題意識(shí)”
對(duì)于基本概念,一般都應(yīng)使學(xué)生理解它的含義,了解概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。如在講授“電壓和電位”的概念時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生理解兩者之間的關(guān)系,理解電壓的“絕對(duì)性”,即電路中兩點(diǎn)之間的電壓與所選擇的參考點(diǎn)無(wú)關(guān);理解電位的“相對(duì)性”,即電路中某點(diǎn)的電位取決于所選擇的參考點(diǎn),參考點(diǎn)改變,該點(diǎn)的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時(shí),教師應(yīng)及時(shí)設(shè)計(jì)一些習(xí)題讓學(xué)生思考,以加深對(duì)知識(shí)的理解。例如,討論某電路中A、B兩點(diǎn)之間的電壓(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)之間電壓的“絕對(duì)性”;討論該電路中A、B兩點(diǎn)的電位(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)電位的“相對(duì)性”。
對(duì)于基本定律,在講解時(shí)教師應(yīng)注意通過(guò)實(shí)例、實(shí)驗(yàn)和分析推理過(guò)程引出,應(yīng)使學(xué)生掌握基本定律的表達(dá)式(包括文字表達(dá)和數(shù)字表達(dá)式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時(shí),筆者要求學(xué)生理解該定律的文字表達(dá):“通過(guò)電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R。在理解和運(yùn)用該定律時(shí)學(xué)生要注意以下幾點(diǎn):①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個(gè)量間的因果關(guān)系與數(shù)量上的聯(lián)系混為一談:從電流形成條件的角度來(lái)分析,導(dǎo)體兩端存在的電壓是因,而導(dǎo)體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導(dǎo)體兩端電壓決定導(dǎo)體中電流的規(guī)律性。U、I之間的這種聯(lián)系是因果關(guān)系。在運(yùn)用歐姆定律來(lái)解決具體問(wèn)題時(shí),已知三個(gè)量中的任意兩個(gè)量,即可求出第三個(gè)量。這僅僅是利用了三個(gè)量之間數(shù)量上的聯(lián)系。③運(yùn)用歐姆定律計(jì)算電阻時(shí),即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過(guò)電阻的電流來(lái)量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無(wú)論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應(yīng)的電流I的比值總是不變的。這時(shí),教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)一些判斷題和選擇題,通過(guò)習(xí)題來(lái)鞏固該定律,辨析相關(guān)的表述。
因此,教師在傳授電工基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),要探索處理問(wèn)題的方法,理清研究的思路,注意培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)按知識(shí)重點(diǎn)、學(xué)生的知識(shí)水平及知識(shí)的“轉(zhuǎn)化”規(guī)律,編選一些有利于鞏固知識(shí)、掌握知識(shí)的基本練習(xí)題。這些習(xí)題,盡可能包括計(jì)算題、問(wèn)答題(所學(xué)知識(shí)定向說(shuō)明和解釋電現(xiàn)象的題目)、選擇題(目的性較強(qiáng)的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習(xí)題,上好習(xí)題課,通過(guò)例題滲透“習(xí)題意識(shí)”
題目的選擇直接影響習(xí)題課的質(zhì)量。教師必須精心選題,習(xí)題的選編要有利于學(xué)生加深對(duì)概念和知識(shí)的理解,以及對(duì)解題方法的掌握,通過(guò)例題的講解和作業(yè)題的練習(xí),達(dá)到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養(yǎng)能力的目的。因此,在選擇電工基礎(chǔ)習(xí)題時(shí),教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對(duì)性和綜合性。習(xí)題教學(xué)是將知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力的過(guò)程,在習(xí)題教學(xué)中教師應(yīng)盡可能采用“多變、多析、多問(wèn)、多解”的導(dǎo)向法。“多變”就是對(duì)一道題改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設(shè)“干擾量”或“比較量”,進(jìn)行縱變、橫變、縱橫變,讓學(xué)生在分析、比較和判斷中拓寬思路。“多析”,就是讓學(xué)生對(duì)一道題從不同角度入手進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。“多問(wèn)”,就是對(duì)一道題從不同角度提問(wèn),使原題“開(kāi)花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學(xué)生把知識(shí)學(xué)活。“多解”,就是對(duì)同一題從不同角度啟發(fā)、誘導(dǎo),讓學(xué)生用多種方法去解答。這樣做不但可以發(fā)展學(xué)生思維,而且可以讓學(xué)生溝通新舊知識(shí)的聯(lián)系。可見(jiàn),在習(xí)題教學(xué)中通過(guò)“四多”導(dǎo)向有助于激發(fā)學(xué)生求知欲望,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。同時(shí),教師應(yīng)通過(guò)講例題滲透“習(xí)題意識(shí)”,讓學(xué)生注重習(xí)題的變通性,強(qiáng)化對(duì)問(wèn)題的多維思考,以便充分發(fā)揮例題的示范、開(kāi)發(fā)、導(dǎo)向等功能。
三、搞好復(fù)習(xí),以“考”代“練”,強(qiáng)化“習(xí)題意識(shí)”
復(fù)習(xí)是電工基礎(chǔ)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié),復(fù)習(xí)的本身就滲透著提高。復(fù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在系統(tǒng)地掌握教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系上,掌握分析問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)所要達(dá)到的目標(biāo)。
1.在概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)中,教師要向?qū)W生介紹知識(shí)結(jié)構(gòu),注重挖掘知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,搞清知識(shí)的來(lái)龍去脈,務(wù)必使學(xué)生把所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、條理化、立體化。
2.教師應(yīng)結(jié)合各知識(shí)點(diǎn)編選習(xí)題,對(duì)典型題深入剖解,解題強(qiáng)調(diào)“四多”,即“多變、多析、多問(wèn)、多解”,使學(xué)生通過(guò)解典型題,達(dá)到觸類旁通的學(xué)習(xí)效果。
3.教師要搞好訓(xùn)練,精選題目,以“考”代“練”,單元過(guò)關(guān)。“練”是關(guān)鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進(jìn)行鑒定性測(cè)試、形式性測(cè)試和總結(jié)性測(cè)試,在形成性測(cè)試后,及時(shí)進(jìn)行反饋、矯正、補(bǔ)缺、提高。同時(shí),教師要瞄準(zhǔn)對(duì)口高考試題的題型和考查方向,強(qiáng)化規(guī)定時(shí)間內(nèi)的仿真適應(yīng)性做題訓(xùn)練,從而提高學(xué)生做題效率,強(qiáng)化“習(xí)題意識(shí)”。
從上述幾個(gè)方面可見(jiàn),在電工基礎(chǔ)教學(xué)中巧妙滲透“習(xí)題意識(shí)”是符合教學(xué)規(guī)律的,它與搞“題海戰(zhàn)術(shù)”截然不同。滲透“習(xí)題意識(shí)”跟傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力是有機(jī)的結(jié)合,它貫穿在教學(xué)的全過(guò)程中。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)以“用”促“學(xué)”,學(xué)用結(jié)合的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中巧妙設(shè)計(jì)習(xí)題(或題組),能給學(xué)生提供一個(gè)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的“實(shí)習(xí)”場(chǎng)所,有效地調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高“轉(zhuǎn)化”效率。值得注意的是不能以習(xí)題代課本,因?yàn)榱?xí)題在很大程度上只能體現(xiàn)知識(shí)的點(diǎn),體現(xiàn)不了知識(shí)的面,但習(xí)題有導(dǎo)向作用,所以教師對(duì)習(xí)題的選編要緊緊圍繞掌握知識(shí)、發(fā)展智能這兩個(gè)基本點(diǎn),使習(xí)題有實(shí)際意義。