引論:我們?yōu)槟砹?3篇?dú)W姆定律及其運(yùn)用范文,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
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2
一、在實(shí)驗(yàn)探究中讓學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)重要內(nèi)容之一,也是中考重點(diǎn)考查內(nèi)容,所以能否教好歐姆定律關(guān)系到之后對(duì)中考的重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí),更有可能影響學(xué)生對(duì)于物理學(xué)的熱情。在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程之中以學(xué)生為主,教師起引導(dǎo)作用,讓學(xué)生通過(guò)觀察電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的微量變化發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題,他們對(duì)于自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題會(huì)比老師直接教導(dǎo)的印象深刻,從而達(dá)到了教學(xué)目的。
二、在歐姆定律的學(xué)習(xí)中最經(jīng)常遇到的問(wèn)題
在實(shí)際的教學(xué)之中,教師要把電路的認(rèn)識(shí)與畫(huà)電路圖、連接電路作為主要的教學(xué)任務(wù),開(kāi)闊學(xué)生的思維,加強(qiáng)對(duì)電路的認(rèn)識(shí)。物理是一門(mén)比較枯燥的課程,只有激發(fā)學(xué)生的熱情,才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念。電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,這部分則比較重要,需要重點(diǎn)講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測(cè)量?jī)x器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關(guān)系到后期實(shí)驗(yàn)的正確性與對(duì)知識(shí)的理解。以上基礎(chǔ)知識(shí)的理解與運(yùn)用又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關(guān)系
這部分知識(shí)是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。教師在實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化,對(duì)于多個(gè)變量問(wèn)題的研究是采用固定一個(gè)量不變,研究其余兩個(gè)量的變化的處理方法,從而讓學(xué)生學(xué)會(huì)物理學(xué)中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)分析和進(jìn)行電路計(jì)算的基礎(chǔ),是初中電學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)。
歐姆定律是初中物理學(xué)電學(xué)的重點(diǎn)、也是難點(diǎn),想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關(guān)系,并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出歐姆定律,做好演示實(shí)驗(yàn),歸納、分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使學(xué)生正確理解歐姆定律的基礎(chǔ)。所以,使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器是這部分知識(shí)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
電流、電壓、電阻的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),由于初中學(xué)生水平有限,對(duì)電流、電壓的概念要求較低,并沒(méi)有下準(zhǔn)確的定義。因此,電阻的概念就成了學(xué)生理解的難點(diǎn)。教師要多舉例子幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的屬性,決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面和溫度,它用兩端的電壓和通過(guò)的電流的比值來(lái)表示是為了測(cè)量的方便,與外加電壓、電流無(wú)關(guān)。同時(shí),教師一定要糾正一些學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯(cuò)誤概念,也就是對(duì)歐姆定律的錯(cuò)誤理解。歐姆定律在學(xué)生頭腦的建立過(guò)程是十分重要的,認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)來(lái)探索一個(gè)量隨兩個(gè)量變化的定量關(guān)系是第一次。首先要向?qū)W生交代清楚實(shí)驗(yàn)的研究方法,本實(shí)驗(yàn)彩用控制變量法來(lái)研究,即“固定電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系”。在連接如圖(圖略)所示的實(shí)驗(yàn)電路時(shí),要將具體接法演示給學(xué)生看。可以先從電源正極開(kāi)始,按電流方向依次為電池、開(kāi)關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)閉合回路,最后將電壓表并聯(lián)在定值電阻R兩端。同時(shí)提醒學(xué)生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線(xiàn)柱流進(jìn)電表,負(fù)接線(xiàn)柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯(lián),其示數(shù)等于通過(guò)R的電流。電壓表與R并聯(lián)其數(shù)等于R兩端的電壓。
運(yùn)用歐姆定律可以推導(dǎo)串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系及電壓分配跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,具體推導(dǎo)如下:
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;U=U1+U2;由歐姆定律公式I=U/R,可得U=IR;U1=I1R1;U2=I2R2將這些式子代入上式得:IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2;也就是說(shuō)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;由歐姆定律公式I=U/R,可得:I1=U1/R1;I2=U2/R2;將這些式子代入上式得:U1/R2=U2/R2 變換一下形式得:U1/U2=R1/R2;即串聯(lián)電路中,電壓分配跟導(dǎo)體電阻成正比。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓(xùn)練的具體研究,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法,更好地駕駛物理教材,提高物理教學(xué)質(zhì)量,把重點(diǎn)真正落實(shí)在教學(xué)過(guò)程中,幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生學(xué)會(huì)控制變量法研究多個(gè)變量的問(wèn)題,學(xué)會(huì)用等效法分析復(fù)雜電路。因此,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)。
篇3
1在歐姆定律的學(xué)習(xí)中常遇到的問(wèn)題
1.1歐姆定律的使用范圍問(wèn)題
在電路的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我會(huì)出現(xiàn)忽略導(dǎo)線(xiàn),電子元件與電源自身的電阻,將整個(gè)電路視為純電阻電路的問(wèn)題。而歐姆定律通常只適用于導(dǎo)電金屬和導(dǎo)電液體,對(duì)于氣體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說(shuō)線(xiàn)性材料鎢制成的燈絲應(yīng)是線(xiàn)性元件,但實(shí)踐告訴我們燈絲顯然不是線(xiàn)性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問(wèn)題,向老師進(jìn)行了請(qǐng)教并查閱了相關(guān)資料,許多資料上說(shuō)歐姆定律的應(yīng)用有“同時(shí)性”與“歐姆定律不適用于非線(xiàn)性元件,但對(duì)于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺(jué)得這樣的解釋難以接受,有牽強(qiáng)之意,即個(gè)人理解為既然各個(gè)狀態(tài)下都是適合的,那就是適合整個(gè)過(guò)程。
1.2線(xiàn)性元件的存在問(wèn)題
通過(guò)物理學(xué)習(xí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會(huì)隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導(dǎo)致導(dǎo)體的電阻實(shí)際上不可能是穩(wěn)定不變的,也就是說(shuō)理想的線(xiàn)性元件并不存在。而在實(shí)際問(wèn)題中,當(dāng)通電導(dǎo)體的電阻隨工作條件變化很小時(shí),可以近似看作線(xiàn)性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。
1.3電流,電壓與電阻使用的問(wèn)題
電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念,也是我最容易混淆的內(nèi)容。電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測(cè)量?jī)x器,另外,歐姆定律只是用來(lái)研究電路內(nèi)部系統(tǒng),不包括電源內(nèi)部的電阻、電流等,在學(xué)習(xí)歐姆定律的過(guò)程中,電流表、電壓表、導(dǎo)線(xiàn)等電子元器件的影響常常是不考慮在內(nèi)的,而對(duì)于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個(gè)物理量,則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中,且是同一時(shí)刻的數(shù)值。
2歐姆定律學(xué)習(xí)中需要掌握的內(nèi)容
本人在基于電學(xué)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)對(duì)歐姆定律的解題方式進(jìn)行分析,個(gè)人認(rèn)為我們需掌握以下內(nèi)容:了解產(chǎn)生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算;熟練掌握歐姆定律的表達(dá)式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關(guān)的電路問(wèn)題;知道什么是導(dǎo)體的伏安特性,什么是線(xiàn)性元件與非線(xiàn)性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運(yùn)用歐姆定律分析、計(jì)算實(shí)際問(wèn)題;需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),能根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)物理規(guī)律,并能運(yùn)用公式法和圖像法相結(jié)合的方法解決問(wèn)題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對(duì)歐姆定律內(nèi)容的理解
在歐姆定律例題分析中,我們比較常見(jiàn)的問(wèn)題是多個(gè)變量的問(wèn)題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學(xué)習(xí)難度較大,但我通過(guò)相關(guān)教學(xué)短片的學(xué)習(xí),將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過(guò)速度則快”的方式,明白了電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無(wú)關(guān),并且明白了電阻不會(huì)隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時(shí)我們每一個(gè)人都知道對(duì)于不同的習(xí)題,解決步驟都是不相同的,雖同一問(wèn)題會(huì)有不同的解題方法,但總是離不開(kāi)歐姆定律這個(gè)框架。因此對(duì)于一些與電學(xué)有關(guān)的知識(shí),我一般會(huì)利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計(jì)算問(wèn)題。例如:某人做驗(yàn)時(shí)把兩盞電燈串聯(lián)起來(lái),燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數(shù)為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關(guān)建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結(jié)論。
3.2利用電路圖進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算
在解有關(guān)歐姆定律的題時(shí),以前直接把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達(dá)式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進(jìn)行計(jì)算,并把同一導(dǎo)體不同時(shí)刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計(jì)算,因此經(jīng)常混淆,不便于分析問(wèn)題。通過(guò)后期老師給予我的建議,在解題前我都會(huì)先根據(jù)題意畫(huà)出電路圖,并在圖上標(biāo)明已知量、數(shù)值和未知量的符號(hào),明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián),以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進(jìn)行解題。同時(shí),我還會(huì)注意開(kāi)關(guān)通斷引起電路結(jié)構(gòu)的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時(shí)刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo),其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進(jìn)行知識(shí)拓展
本著從易到難的原則,我們可從一個(gè)電阻的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算,再擴(kuò)展到兩個(gè)電阻、三個(gè)電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及方法。比如遇到當(dāng)定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2,電路中的電流由I1增大到I2,這個(gè)定值電阻是多少的問(wèn)題時(shí),我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當(dāng)難度增加由一個(gè)電阻變?yōu)閮蓚€(gè)電阻時(shí),定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數(shù)為ΔI,在這樣的問(wèn)題上可將變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值,就可簡(jiǎn)化許多變量問(wèn)題的計(jì)算。當(dāng)變量變?yōu)槿齻€(gè)電阻時(shí)難度會(huì)進(jìn)一步的增大,我起初認(rèn)為這是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù),所以放棄了這類(lèi)題,而在經(jīng)過(guò)詢(xún)問(wèn)成績(jī)優(yōu)秀的同學(xué)時(shí),才知道可將三個(gè)電阻盡量化為兩個(gè)電阻,通過(guò)電壓表與電流表的位置將電阻進(jìn)行合并,以此簡(jiǎn)化題目。
4總結(jié)
簡(jiǎn)言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學(xué)定律之一,是電學(xué)內(nèi)容的重要知識(shí),也是我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識(shí)。當(dāng)然,對(duì)于歐姆定律的學(xué)習(xí)與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學(xué)習(xí)中,我們要立足于自身實(shí)際學(xué)習(xí)情況來(lái)進(jìn)行方法的選取,突破重難點(diǎn)知識(shí),以找到更好的解題思路。
參考文獻(xiàn):
篇4
復(fù)習(xí)課,一要體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”,教學(xué)方式多樣化等新課程理念;二要體現(xiàn)“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀”三維目標(biāo)的培養(yǎng);三要優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)、幫助下,把學(xué)到的知識(shí)歸納起來(lái),從而便于提練和記憶。所以對(duì)電學(xué)的復(fù)習(xí)要從學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的小電器起步,從典型例題入手進(jìn)行歸納總結(jié)。
例1:如圖-1是一個(gè)玩具汽車(chē)上的控制電路。小明對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和研究發(fā)現(xiàn):電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻為1Ω,保護(hù)電阻R為4Ω。當(dāng)閉合S后,兩電壓表的示數(shù)分別為6V和2V,則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A,電動(dòng)機(jī)的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。(這是陜西師范大學(xué)出版社出版,經(jīng)陜西省中小學(xué)教材審定委員會(huì)2008年審定通過(guò)的《物理課堂練習(xí)冊(cè)》中的一道題)
學(xué)生通常按下列方法計(jì)算電路中的電流:
R中的電流:I=U/R=2V/4Ω=0.5A,
電動(dòng)機(jī)中的電流:I=U/R=4V/1Ω=4A,
由此得第一空電路中的電流就有兩個(gè)值0.5A和4A。
于是第二空的對(duì)應(yīng)值為:P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個(gè)問(wèn)題:
1.根據(jù)歐姆定律計(jì)算出兩個(gè)串聯(lián)元件中的電流不相等,與串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得:U:U=R∶R=1∶4,得:
①當(dāng)U=2V時(shí),U=8V,得到U+U=2V+8V=10V≠U源;
②當(dāng)UM′=4V時(shí),U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U,這與串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系相矛盾。
對(duì)此,應(yīng)找出題中所涉及的知識(shí)點(diǎn),分析這些知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先,應(yīng)對(duì)歐姆定律有深入的理解。
例2:如圖2所示電路(R≠R≠R)。引導(dǎo)學(xué)生分析如下:
1.對(duì)電路狀態(tài)的分析。
(1)當(dāng)S、S、S都閉合時(shí),R與R并聯(lián),并聯(lián)后作為一個(gè)整體再與R串聯(lián)。A測(cè)R中的電流,V測(cè)R或R兩端電壓。
(2)當(dāng)S、S閉合S斷開(kāi)時(shí),則由圖-2演變?yōu)閳D-2(a)到(b)。
R與R串聯(lián),R處于斷開(kāi)狀態(tài),A測(cè)整個(gè)電路中的電流。
(3)當(dāng)S、S閉合S斷開(kāi)時(shí),則由圖2演變?yōu)閳D-2(c)到(d)。
R與R串聯(lián),R處于斷開(kāi)狀態(tài),V測(cè)R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個(gè)量間的關(guān)系。
(1)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量是針對(duì)同一個(gè)用電器或者同一部分電路而言的,即必須滿(mǎn)足“同一性”。
當(dāng)圖-2中的S、S、S都閉合時(shí),A測(cè)R中的電流為I,V測(cè)R兩端電壓為U。此時(shí)能否用U與I的比值來(lái)計(jì)算R或R阻值呢?(即R=U/I)。
如果R=R時(shí),由于R與R并聯(lián),所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U,即U=U=U。根據(jù)R=U/I得R=U/I,R=U/I。這樣計(jì)算出的R2的值雖然是正確的,但屬于不正確的方法得出了正確的結(jié)果,實(shí)屬偶然巧合。
若R≠R時(shí),那么R=U/I,若再按R=U/I來(lái)計(jì)算R的電阻值就沒(méi)有上述的巧合了。因?yàn)殡妷合嗟仁遣⒙?lián)電路電壓的特點(diǎn),R、R中的電流是不相等的。上述中錯(cuò)誤地認(rèn)為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓,而電流是R中的電流,電壓與電流是兩個(gè)不同電阻(或用電器,或電路)的對(duì)應(yīng)量,也就違背了“同一性”。
這就告訴我們,在應(yīng)用歐姆定律解題時(shí),一定要遵循“同一性”原則,切忌“張冠李戴”,電學(xué)中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如:W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
(2)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量必須是同一狀態(tài)、同一時(shí)刻存在的三個(gè)物理量,即必須滿(mǎn)足“同時(shí)性”。
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合時(shí),R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小是否相等?
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合S斷開(kāi)時(shí),不難看出,R與R串聯(lián):I=I=I則I=U源/(R+R);當(dāng)S、S閉合S斷開(kāi)時(shí),R與R串聯(lián):I=I=I,則I=U/(R+R)。因?yàn)镽+R≠R+R所以U源/(R+R)≠U源/(R+R),即兩次電流不相等。S、S閉合時(shí),R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小不相等,這是因?yàn)镾、S閉合時(shí)與S、S閉合時(shí)電路狀態(tài)不同,R是在不同的狀態(tài)下工作,不是同一時(shí)間內(nèi)電流的大小,電流不相等。
在利用公式計(jì)算的過(guò)程中,不能用第一狀態(tài)下的量值與第二狀態(tài)下的量值代入關(guān)系式計(jì)算。如:要計(jì)算R的電阻值,就不能用第一狀態(tài)下R兩端的電壓值與第二狀態(tài)下R中的電流的比值來(lái)計(jì)算R的電阻值。在計(jì)算電流、電壓時(shí),也不能這樣處理。
因此在利用公式計(jì)算時(shí),帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量,必須滿(mǎn)足“同時(shí)性”。
(3)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量的單位必須同一到國(guó)際單位制,即I―A、U―V、R―Ω。即應(yīng)滿(mǎn)足“統(tǒng)一性”。
除各物理量的主單位外,還應(yīng)記住常用單位及其單位換算關(guān)系,將常用單位換算為國(guó)際單位制單位,在利用其它電學(xué)公式計(jì)算時(shí)也要統(tǒng)一單位。
如:電功的公式W=UIt中,各物理量的對(duì)應(yīng)單位:U-V、I-A、t-S;這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中:I―A、R―Ω、t―S;這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中:U-V、I-A,這樣P的單位才是W。
我們要確定歐姆定律的適用條件。
1.歐姆定律只對(duì)一段不含電源的導(dǎo)體成立,即只適用于純電阻電路。因此,歐姆定律又稱(chēng)為一段不含源電路的歐姆定律。
例1中涉及到電磁轉(zhuǎn)換的知識(shí),電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí),其閉合線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)流過(guò)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈中的電流有一定影響。
實(shí)際上圖1相當(dāng)于一個(gè)“RL”串聯(lián)電路,總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數(shù)和,即U≠U+U。但得到的電流有效值的關(guān)系I=U/Z與直流(或部分)電路的歐姆定律相似,各元件上的分電壓與該元件的阻抗(Z)成正比。
雖然電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無(wú)法計(jì)算出來(lái),但無(wú)論電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗為多少,電路中的電流都等于電阻R中的電流,即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動(dòng)機(jī)兩端的實(shí)加電壓等于總電壓(電源電壓)減去電阻R兩端的電壓,即U=U-U=6V-2V=4V。則電動(dòng)機(jī)的功率為:P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說(shuō)明,電阻R所在的這部分電路與電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路有著本質(zhì)的不同。從能量轉(zhuǎn)化的角度看:電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能;而電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路電能只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能,大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。前者屬于純電阻電路,后者屬于非純電阻電路。
歐姆定律只適用于純電阻電路,即用電器工作的時(shí)候電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇,等等,除了發(fā)熱外,還對(duì)外做功,所以這些是非純電阻電路,歐姆定律不再適用。由歐姆定律導(dǎo)出的公式也只適用于純電阻電路(如:W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。)
2.歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體和通常狀態(tài)下的電解質(zhì)溶液;但是對(duì)于氣態(tài)導(dǎo)體(如日光燈管中的汞蒸氣)和其它一些導(dǎo)電元器件,歐姆定律不成立。歐姆定律對(duì)某一導(dǎo)體是否適用,關(guān)鍵是看該導(dǎo)體的電阻是否為常數(shù)。當(dāng)導(dǎo)體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數(shù)時(shí),其電阻叫線(xiàn)性電阻或歐姆電阻,歐姆定律對(duì)它成立;當(dāng)導(dǎo)體的電阻隨電壓、電流變化時(shí),其電阻叫非線(xiàn)性電阻,如:電子管、晶體管、熱敏電阻等,歐姆定律對(duì)它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下,即導(dǎo)體溫度保持恒定時(shí)才能成立。當(dāng)導(dǎo)體溫度變化時(shí),歐姆定律對(duì)該導(dǎo)體不成立,因?yàn)殡娮枋菧囟鹊暮瘮?shù)。
在講解歐姆定律的應(yīng)用時(shí),常舉白熾燈的例子,實(shí)際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時(shí)電阻具有非線(xiàn)性,隨著電流的增大,鎢絲的溫度升高很多,其電阻也隨著變化。對(duì)非線(xiàn)性電阻,歐姆定律不成立,但是作為電阻定義的關(guān)系式R=U/I仍然成立,只不過(guò)對(duì)非線(xiàn)性電阻,R不再是常量。
綜上所述,例1中第一空電路中的電流有兩個(gè)值0.5A和4A,一個(gè)是在純電阻電路(電阻R)中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個(gè)是用歐姆定律計(jì)算在非純電阻電路(含電動(dòng)機(jī)的電路)中的電流為4A,顯然不對(duì)。
通過(guò)對(duì)例1的全面、透徹的分析,我們對(duì)電學(xué)知識(shí)得到了進(jìn)一步升華:(1)判斷電路的連接方式;(2)判斷電表的作用;(3)利用歐姆定律解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)必須注意“三性”;(4)復(fù)習(xí)了電功率、焦耳定律等相關(guān)電學(xué)公式;(5)歐姆定律的適用范圍。
學(xué)生能夠領(lǐng)悟到,復(fù)習(xí)不是為了解題,而是要掌握知識(shí)的前后聯(lián)系,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu);仔細(xì)觀察,認(rèn)真分析;發(fā)散思維,以點(diǎn)帶面;舉一反三,融會(huì)貫通。這樣,從而體現(xiàn)出知識(shí)與技能、過(guò)程與方法,以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)。
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篇5
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運(yùn)用.
本節(jié)課的重點(diǎn)是成功進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ).
本節(jié)課的難點(diǎn)是電阻的定義及其物理意義.盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過(guò),但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識(shí),對(duì)此還是比較生疏.從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識(shí)其代表一個(gè)新的物理量,還是存在著不小的思維臺(tái)階和思維難度.對(duì)于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式,從數(shù)學(xué)角度看只不過(guò)略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義.有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混,對(duì)公式中哪個(gè)是常量哪個(gè)是變量分辨不清,要注意提醒和糾正.
根據(jù)本節(jié)課有演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),本節(jié)課采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法.教師邊演示、邊提問(wèn),讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng).在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥,必要時(shí)可進(jìn)行大面積課堂提問(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn).這樣既有利于化解難點(diǎn),也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍.
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會(huì)怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材,怎樣進(jìn)行實(shí)際操作,怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過(guò)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律.同時(shí)要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),不能任意外推,從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣.
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性,對(duì)一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:1.在引入新課提出課題后,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么(不一定讓學(xué)生回答)?這樣既對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過(guò)渡到演示實(shí)驗(yàn)起承上啟下作用.2.對(duì)演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計(jì)可先啟發(fā)學(xué)生思考回答.這樣使他們既鞏固了實(shí)驗(yàn)知識(shí),也調(diào)動(dòng)他們盡早投入積極參與.3.在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)協(xié)助,同時(shí)讓其余同學(xué)注意觀察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀察和思考.4.在用列表對(duì)比法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出下面的問(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀地顯示物理規(guī)律,還可以用什么方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對(duì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識(shí).到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次,通過(guò)提問(wèn)和畫(huà)圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲.5.在得出電阻概念時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生從分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手來(lái)理解電壓與電流比值的物理意義.此時(shí)不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥.此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請(qǐng)學(xué)生回答或展開(kāi)討論,讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學(xué)生對(duì)電阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)出歐姆定律,這實(shí)際上是認(rèn)識(shí)上的又一次升華.要注意闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié),以鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力.教師重申時(shí)語(yǔ)氣要加重,不能輕描淡寫(xiě).要隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推.7.為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí),達(dá)到鞏固之目的.然后結(jié)合課本練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)用,但占時(shí)不宜過(guò)長(zhǎng),以免沖淡前面主題.
1.注意在實(shí)驗(yàn)演示前對(duì)儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹.
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作,數(shù)據(jù)不能虛假拼湊.
3.注意演示實(shí)驗(yàn)的可視度.可預(yù)先制作電路板,演示時(shí)注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤(pán)投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見(jiàn).
篇6
(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求出定值電阻R2的阻值。
(2)求出電源電壓U和定值電阻R1的阻值。
(3)求整個(gè)電路消耗的最大電功率。
解:(1)從表格數(shù)據(jù)可知I=0.2A時(shí),R2兩端的電壓U2=0.8V,由I=UR 得R2=U2I=0.8V0.2A=4Ω 。(2)設(shè)電源電壓為U,由表中數(shù)據(jù)知,當(dāng)電路電流I=0.2A時(shí),R2和滑動(dòng)變阻器R兩端總電壓U2=2.8V。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律有:U=0.2R1+2.8;
當(dāng)電路電流I2=0.3A時(shí),R2和滑動(dòng)變阻器R兩端總電壓為U3=2.7V,根據(jù)上面推導(dǎo)有:U=0.3R1+2.7,聯(lián)解得U=3V,R1=1Ω。
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí),電路消耗的功率最大則有:I最大=UR1+R2=3V1Ω+4Ω=0.6A ,
P最大=UI最大=3V×0.6A=1.8W。
這道物理計(jì)算題主要考查學(xué)生審讀電路圖的能力和運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn),歐姆定律等的知識(shí),學(xué)生就要對(duì)串聯(lián)電路及其特點(diǎn)、歐姆定律有確切的理解,因此在教學(xué)中教師就要引導(dǎo)學(xué)生從串聯(lián)電路及特點(diǎn)、歐姆定律入手考慮。解答這道題首先要知道電路是串聯(lián)電路,再根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),當(dāng)然也要求學(xué)生理解好歐姆定律,才能準(zhǔn)確地解答出答案。若學(xué)生對(duì)這些知識(shí)沒(méi)有掌握好,電路連接方式判斷錯(cuò)誤或者歐姆定律的運(yùn)用錯(cuò)誤,就會(huì)導(dǎo)致本題的大失分。
二、力學(xué)計(jì)算題教學(xué)
在初中物理的力學(xué)中,浮力計(jì)算既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),很多學(xué)生對(duì)這類(lèi)題束手無(wú)策,其主要原因是學(xué)生不熟悉掌握浮力的求法及其受力分析能力差,教師在講解浮力計(jì)算題時(shí)應(yīng)加強(qiáng)解題方法的指導(dǎo)。
圖2
【例2】 如圖2甲所示,把邊長(zhǎng)為0.1m的正方體木塊放入水中,靜止時(shí)有2/5的體積露出水面,然后在其上表面放一塊底面積為2.0×10-3m2的小柱體,如圖2乙所示,靜止時(shí)方木塊剛好能全部浸入水中。(g=10N/kg)求:
(1)甲圖中木塊受到的浮力。(2)木塊的密度。
(3)小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊上面的壓強(qiáng)。
解:(1)甲圖中木塊漂浮在水中,木塊受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3×35 =6N。
(2)甲圖中木塊漂浮在水中,F(xiàn)浮=G木,ρ水g×35 V木=ρ木gV木,ρ木=35 ×10×103kg/m3=0.6×103kg/m3。
(3)方法一:小柱體放在木塊上面時(shí),F(xiàn)浮1=G柱+G木,
G柱=F浮1-G木=ρ水gV木-G木=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3-6N=4N,
小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊的壓強(qiáng)為:
p=FS =G柱S =4N2.0×10-3m2 =2×103Pa。
方法二:小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊的壓力等于小柱體的重力,從圖甲到圖乙增加的浮力就等于小柱體的重力,即:
G木=F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3×25 =4N,
篇7
演示:用伏特表按圖(1)電路直接測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì),測(cè)得伏特表示數(shù)為2.9伏。
2.若電路中加接電阻R,閉合開(kāi)關(guān)S,觀察此時(shí)伏特表的讀數(shù)。
演示:按圖(2)電路,測(cè)得伏特表的示數(shù)為2.1伏。
此時(shí)教師及時(shí)把握實(shí)驗(yàn)造成的認(rèn)識(shí)沖突進(jìn)行設(shè)問(wèn):此時(shí)電源電動(dòng)勢(shì)變化了嗎?為何第二次伏特表示數(shù)變小了呢?你能知道此時(shí)電源的內(nèi)電壓是多大嗎?
通過(guò)上述的問(wèn)題情境,使學(xué)生的思維進(jìn)入專(zhuān)注的學(xué)習(xí)狀態(tài),隨之,通過(guò)學(xué)生的思維,有利于理解E=U外+U內(nèi)的關(guān)系式以及伏特表測(cè)量的物理意義,為閉合電路歐姆定律的教學(xué)埋下了伏筆。
3.若上述電路中再串聯(lián)一個(gè)安培表(圖3),當(dāng)電阻R發(fā)生變化時(shí),伏特表和安培表的示數(shù)將如何變化?
先讓學(xué)生進(jìn)行猜想,后演示,并運(yùn)用歐姆定律I=U/R進(jìn)行分析。猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)論形成了矛盾,使學(xué)生的認(rèn)知再次發(fā)生了沖突。接著,在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生在矛盾的思索中,以直觀的形象進(jìn)入理性的頓悟,從而得出某部分電路R的變化對(duì)電路的影響,只用某部分電路的歐姆定律來(lái)分析已不適用,因而必須對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行認(rèn)識(shí)把握。教師由此把握契機(jī),導(dǎo)出本堂課的研究課題。
接著,我通過(guò)設(shè)計(jì)以下教學(xué)程序,讓學(xué)生主動(dòng)參與探索規(guī)律的活動(dòng),使之身臨其境,再現(xiàn)了當(dāng)年科學(xué)家研究的思維方法和發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。
1.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想。
設(shè)問(wèn):閉合電路中的電流強(qiáng)度可能與哪些因素有關(guān)?
教師可啟發(fā)學(xué)生在歐姆定律中決定電流強(qiáng)度I的有關(guān)要素,從而通過(guò)思維方法的遷移、猜想得到:I與R、與E、與r、等因素有關(guān)。
2.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述猜想。
設(shè)問(wèn):你能用什么方法驗(yàn)證上述猜想呢?(教師提示:物理學(xué)中最有說(shuō)服力的武器――科學(xué)實(shí)驗(yàn)。)
設(shè)問(wèn):那么多變量之間的關(guān)系又如何處理?(教師啟發(fā)學(xué)生:探索牛頓第二定律時(shí)對(duì)那么多變量問(wèn)題的處理――控制變量的方法。)
3.實(shí)驗(yàn)的具體設(shè)計(jì)及演示驗(yàn)證。
通過(guò)逐個(gè)控制變量的方法,討論、設(shè)計(jì)并演示如下實(shí)驗(yàn):
(1)用手搖直流發(fā)電機(jī)M作電源(圖4)。通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)改變電動(dòng)勢(shì)的大小。(當(dāng)R、r一定時(shí),I與E關(guān)系?)
(2)選用可調(diào)電源(圖5),改變外電阻R,觀察安培表示數(shù)變化。(當(dāng)E、r一定時(shí),I與R的關(guān)系?)
(3)選用可調(diào)電源(圖6),改變電源內(nèi)阻,觀察安培表示數(shù)變化。(當(dāng)E、R一定時(shí),I與r的關(guān)系?)
通過(guò)上述教學(xué)程序,學(xué)生的思維實(shí)現(xiàn)了從猜想到實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證的探索過(guò)程。
4.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行科學(xué)推理,使之由定性升華到定量。
設(shè)問(wèn):由E=U外+U內(nèi)能得出I與上述各量的定量關(guān)系嗎?
對(duì)于外電路U外=IR,那么內(nèi)電路U內(nèi)=Ir亦成立嗎?
再次引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證。如圖(6)所示,用探針接伏特表,可測(cè)得內(nèi)電壓,安培表可測(cè)得內(nèi)電路的電流。通過(guò)改變R,測(cè)得伏特表和安培表的示數(shù)如下:
分析上表所得的數(shù)據(jù),觀察得到U內(nèi)/I=定值,得出歐姆定律也同樣適用于內(nèi)電路,即U內(nèi)=Ir。由此,學(xué)生可推導(dǎo)出:E=IR+Ir。討論I的決定因素,將公式變換得I=E/(R+r),即閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
對(duì)閉合電路歐姆定律進(jìn)行剖析、運(yùn)用時(shí),好讓學(xué)生思考、觀察、分析、討論,增強(qiáng)課堂思維量,加深對(duì)規(guī)律的進(jìn)一步理解,我通過(guò)設(shè)計(jì)以下問(wèn)題的思維階梯來(lái)拓展思維層次:
設(shè)問(wèn):1.請(qǐng)大家運(yùn)用此規(guī)律解釋前面導(dǎo)課中、的示數(shù)如何變化?
2.當(dāng)外電路處于斷路狀態(tài)時(shí),=E,為什么?
3.若電源兩端連接一根導(dǎo)線(xiàn)(即電路處于短路狀態(tài)),I=?短路狀態(tài)有何危害?(學(xué)生思考后,教師演示短路狀態(tài)時(shí)保險(xiǎn)絲熔斷實(shí)驗(yàn)。)
4.請(qǐng)大家根據(jù)U=E-I r關(guān)系式,畫(huà)出U-I函數(shù)圖線(xiàn),并說(shuō)明物理意義。
5.先通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,然后提出問(wèn)題。
如圖(7)電路,已知電阻R1=5Ω,當(dāng)S閉合時(shí),讀出的讀數(shù)(I1=0.35A),據(jù)此數(shù)據(jù)能否求電源的E和r?
(2)如何想法求得?(提示:若再給一只R2 =10Ω的電阻,行嗎?)演示實(shí)驗(yàn)并測(cè)得的示數(shù)(I2 =0.22A),請(qǐng)學(xué)生列式求得(E=3V,r=3.5Ω)。
然后小結(jié),此題告訴了我們一種測(cè)量E、r的重要方法,即課本中例題解決的問(wèn)題,并進(jìn)一步設(shè)問(wèn)(留給學(xué)生課外思考):
①若把改成一只,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量E、r?
②若只給一只和一只及一只可變電阻,又如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量E、r?
6.先給實(shí)物電路,讓學(xué)生運(yùn)用規(guī)律計(jì)算求解,后讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),在發(fā)生認(rèn)知沖突中,使學(xué)生自悟自解,深化思維層次。
(1)圖(8)電路中,若把電阻R換成一只內(nèi)阻為1.5Ω的電動(dòng)機(jī),當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,的示數(shù)多大?(請(qǐng)學(xué)生求解。)
篇8
現(xiàn)舉例說(shuō)明上述觀點(diǎn)。
牛頓第二定律是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律,動(dòng)量定律、動(dòng)能定理均可從牛頓第二定律導(dǎo)出。所以牛頓第二定律及其導(dǎo)出規(guī)律在解質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中占有極其重要的地位。當(dāng)各量都取國(guó)際單位制時(shí),牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F合=ma,公式中F合這一項(xiàng)涉及具體的性質(zhì)力的規(guī)律,如萬(wàn)有引力定律,庫(kù)侖定律等,涉及力的合成分解,以及矢量運(yùn)算遵循的平行四邊形法則。a這一項(xiàng)涉及勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的有關(guān)規(guī)律。所以全面掌握牛頓第二定律就掌握了力學(xué)中涉及的大多數(shù)規(guī)律和法則。
牛頓第二定律反映的是物體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,所以應(yīng)用牛頓第二定律時(shí),首先必須明確研究對(duì)象,即確定研究主體,并將其從周?chē)h(huán)境中隔離出來(lái)(所謂隔離體法)。隔離體法在處理連結(jié)體問(wèn)題時(shí),在大多數(shù)情境中是必不可少的,如果取連結(jié)體的整體,則仍然是一個(gè)確定研究主體的問(wèn)題。研究主題確定了,公式中的m這一項(xiàng)就定了;第二步即對(duì)研究主體進(jìn)行受力分析,是F合這一項(xiàng)的要求,只有對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析,才能確定其所受的合力;第三步,分析研究主體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,從而由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律確定a;第四步,建立牛頓定律的方程,隨后就是解方程和討論結(jié)果了。
綜上所述,應(yīng)用牛頓第二定律解題的四個(gè)步驟,不是人為的強(qiáng)加于學(xué)生的模式,而是應(yīng)用牛頓第二定律公式F合=ma本身的需要,這就是由物理規(guī)律本身去找解題思路的道理。
再舉一個(gè)電學(xué)的例子。、
歐姆定律I=是電學(xué)中一個(gè)最基本的公式,使用中要注意式中各量的值確屬同一電路或電阻,也就是確屬同一研究對(duì)象,即U是研究對(duì)象兩端的電壓,R是研究對(duì)象的阻值,I是流過(guò)研究對(duì)象的電流,防止張冠李戴。
我們舉一個(gè)實(shí)例:如圖,已知E=2V,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之間和A、C之間的電壓。
分析:對(duì)整個(gè)閉合電路,由閉合電路歐姆定律,得:
I= (1)
隔離A、B之間的外電路,由部分電路歐姆定律,有
UAB=IRAB=I[] (2)
隔離R3,有
I3= (3)
對(duì)節(jié)點(diǎn)A,有 I=I1+I3 (4)
隔離R1,有 UAC=I1R1 (5)
由(1)--(5)式,代入數(shù)據(jù),得出
UAB=1.5V
UAC=0.5V
由此可以看出,在電路問(wèn)題中,所謂整體,是指具有共同的干路電流的整個(gè)電路;所謂隔離,是指對(duì)電路的某一部分或某一元件進(jìn)行研究,聯(lián)系各部分電路或元件的是連接處的電壓和電流,它們之間的關(guān)系由串并聯(lián)的電流、電壓的基本關(guān)系確定;歐姆定律既適用于電路整體,也適用于某一部分電路,即電學(xué)問(wèn)題也存在研究對(duì)象問(wèn)題。在研究對(duì)象確定好以后,再對(duì)確定對(duì)象進(jìn)行有關(guān)的物理量分析,從而代入恰當(dāng)?shù)奈锢矸匠踢M(jìn)行計(jì)算和討論。
可見(jiàn),解題思路是在分析物理規(guī)律中找出的,解題步驟是應(yīng)用物理規(guī)律的客觀需要。嚴(yán)格按照由物理規(guī)律本身得出的解題步驟,即用有序思路去解決每一個(gè)具體的物理問(wèn)題,正是為了訓(xùn)練正確的思維方式,提高分析問(wèn)題的能力,這無(wú)疑有助于克服解物理問(wèn)題時(shí)無(wú)從下手的困難,有助于克服解題時(shí)思維混亂的無(wú)序狀態(tài)。
篇9
一、初中階段物理電功率知識(shí)教學(xué)難點(diǎn)特征的客觀論述
首先,知識(shí)結(jié)構(gòu)機(jī)理綜合性顯著。需要學(xué)生靈活運(yùn)用以往熟練掌握的歐姆定律、串并聯(lián)規(guī)則,以及力學(xué)知識(shí)內(nèi)容,進(jìn)行相關(guān)性數(shù)據(jù)定量化計(jì)算驗(yàn)證。
其次,與生活實(shí)際狀況聯(lián)系過(guò)于縝密。在初中階段研習(xí)電功率知識(shí),必然會(huì)接連引入各類(lèi)電功率概念機(jī)理、實(shí)際測(cè)量等探究性任務(wù),確保學(xué)生在特定情境感染下,自主強(qiáng)化自身動(dòng)手操作潛質(zhì),并在今后善于發(fā)現(xiàn)并解決生活中一切和物理電功率知識(shí)相關(guān)的問(wèn)題。在如今發(fā)達(dá)的社會(huì)生活領(lǐng)域中,我們經(jīng)常會(huì)接觸各類(lèi)電器,雖然說(shuō)大部分初中生尚未掌握內(nèi)部核心工作原理,但是透過(guò)相關(guān)題型的計(jì)算過(guò)后,就可以大致了解透徹。由此看來(lái),不管是透過(guò)課程規(guī)范要求角度,或是物理知識(shí)生活化應(yīng)用角度界定,電功率知識(shí)點(diǎn)始終發(fā)揮著高效的傳輸引導(dǎo)功效。
二、新時(shí)代背景下我國(guó)初中物理電功率知識(shí)點(diǎn)合理教學(xué)策略?xún)?nèi)容的細(xì)致化解析
1.課堂教學(xué)理念的全面改良設(shè)計(jì)
其強(qiáng)調(diào)的是,初中物理教師在正式引入電功率知識(shí)環(huán)節(jié)中,需要在課堂內(nèi)部主動(dòng)創(chuàng)設(shè)一類(lèi)生活化感知情境,借此吸納學(xué)生關(guān)注意識(shí),令其愿意參考各類(lèi)知識(shí)內(nèi)容,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案綜合性猜想設(shè)計(jì),方便教師進(jìn)行審核和改正。在整個(gè)教學(xué)流程中,教師始終被認(rèn)定是學(xué)生的引導(dǎo)、合作角色,一旦初中生思維出現(xiàn)任何瓶頸限制危機(jī),教師必須在第一時(shí)間范圍內(nèi)洞察并賦予精確化點(diǎn)撥。也就是說(shuō),教師的核心動(dòng)機(jī),在于鼓勵(lì)學(xué)生自主性探索電功率知識(shí)運(yùn)算規(guī)律,同時(shí)聯(lián)系熟悉的生活情景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,令其建立應(yīng)有的物理科學(xué)探索精神。
2.建立起明確的電功率知識(shí)教學(xué)引導(dǎo)指標(biāo)
首先,作為專(zhuān)業(yè)化初中物理教師,在進(jìn)行電功率知識(shí)傳授期間,需要同時(shí)關(guān)注個(gè)體情感價(jià)值觀熏陶實(shí)效,提倡現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)交流模式的多樣化表現(xiàn)特征,真正令學(xué)生透過(guò)生活掌握各類(lèi)物理知識(shí),同時(shí)做好今后應(yīng)對(duì)社會(huì)各項(xiàng)職業(yè)挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備工作。
其次,督促初中生盡快地熟練掌握電功率相關(guān)計(jì)算公式的應(yīng)用規(guī)則。事實(shí)上,任何公式都存在專(zhuān)屬的適用規(guī)則,只要確保初中生能夠?qū)⑦@方面細(xì)節(jié)了解透徹,就能盡量規(guī)避日后解題過(guò)程中公式錯(cuò)用問(wèn)題。有關(guān)這部分公式類(lèi)型具體表現(xiàn)為:
(1)原始公式。電功率的定義式P=W/t,適合于任何電路;經(jīng)驗(yàn)式P=UI和W=UIt,適合于任何電路;焦耳定律Q=I2Rt,適合于任何電路;經(jīng)驗(yàn)式W=UIt,適合于任何電路。
(2)推導(dǎo)公式。結(jié)合歐姆定律I=U/R及其變形公式U=IR和R=U/I來(lái)推導(dǎo)。因此,適用條件應(yīng)該和歐姆定律相同――只適用于純電阻電路。如,推導(dǎo)公式P=I2R和W=I2Rt,只適合于純電阻電路;推導(dǎo)公式P=U2/R,W=U2t/R,只適合于純電阻電路。
(3)關(guān)系式。根據(jù)電路和不同材料的特點(diǎn),得到的關(guān)系式W=Q,只適合于純電阻電路。其中W是電流流過(guò)導(dǎo)體所做的功,Q是電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱;另外P=P1+P2+…+Pn,適合于任何電路。
(4)比例式。主要是透過(guò)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和公式的合并特征,形成的一種與串并聯(lián)相關(guān)的推導(dǎo)式。如并聯(lián)電路中電功率與電流、電阻的關(guān)系:P1∶P2=I∶I=R∶R,證明在并聯(lián)電路中,電功率之比等于它們所對(duì)應(yīng)的電流之比、等于它們所對(duì)應(yīng)電阻的反比。
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1. 電磁學(xué)的兩種研究方式。
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場(chǎng)是物質(zhì),是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái),靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等,組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容。
2. 物理知識(shí)規(guī)律。
物理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律,以及它們的相互聯(lián)系。
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn),掌握了充分可靠的事實(shí)之后,進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來(lái)。物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是,物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性。
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的,對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。
3.通過(guò)電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)。
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng),每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著。電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用。運(yùn)動(dòng)電荷的周?chē)穗妶?chǎng)外還存在著另一種場(chǎng)——磁場(chǎng)。磁體的周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)。磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用。現(xiàn)在,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn),并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在,電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)。
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1. 場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問(wèn)題。電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場(chǎng)線(xiàn),磁感線(xiàn)是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段。要進(jìn)行比較,找出兩種力線(xiàn)的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解。
2. 電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類(lèi)問(wèn)題的聯(lián)系與區(qū)別。
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幾十年來(lái),應(yīng)試教育重知識(shí)的教學(xué)而輕能力的培養(yǎng)。人們一直把學(xué)習(xí)成績(jī)的好壞視為人才的標(biāo)準(zhǔn),限制了學(xué)生多方面能力的發(fā)展,扼殺了眾多人才。今天,作為面向基礎(chǔ)教育的教師應(yīng)樹(shù)立全新的思想,去指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐。首先要有正確的人才觀,要從一個(gè)人的整體素質(zhì)和社會(huì)需要來(lái)評(píng)價(jià)、衡量人才。我們的社會(huì),不僅需要科學(xué)家、藝術(shù)家、專(zhuān)家、學(xué)者,而且需要更多的普通專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和普通勞動(dòng)者。學(xué)習(xí)成績(jī)好的能考上大學(xué)的是人才,學(xué)習(xí)成績(jī)不太好但有較強(qiáng)組織能力、活動(dòng)能力、操作能力的學(xué)生同樣是人才。大企業(yè)的經(jīng)理是人才,個(gè)體老板也是人才。只要有一技之長(zhǎng),能對(duì)社會(huì)作貢獻(xiàn)的人都 是人才。其次要樹(shù)立正確的素質(zhì)觀。我國(guó)有十幾億人口,僅靠培養(yǎng)少數(shù)人為目標(biāo)的“天才教育”或“精英教育”是無(wú)法使中華民族永遠(yuǎn)屹立于世界民族之林的。只有全面推進(jìn)素質(zhì)教育,提高全民族的素質(zhì),才能把人口的包袱轉(zhuǎn)化為人才的優(yōu)勢(shì),也才能在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)和綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)中以足夠的人才優(yōu)勢(shì)穩(wěn)操勝券。因此,我們的教學(xué)必須面向 全體學(xué)生,教會(huì)他們求知,教會(huì)他們做人。
二、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,把素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標(biāo)落實(shí)到課堂教學(xué)中。
1、從實(shí)際出發(fā),優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)。
制定教學(xué)目標(biāo),應(yīng)以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),全面領(lǐng)會(huì)素質(zhì)教育的要求,依據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容,結(jié)合本樣教學(xué)實(shí)際和學(xué)生實(shí)際綜合考慮,既要確定長(zhǎng)遠(yuǎn)的教學(xué)目標(biāo),又要確定每節(jié)課的具體目標(biāo);既要確定基礎(chǔ)素質(zhì)的群體培養(yǎng)目標(biāo),又要確定較高素質(zhì)的個(gè)體培養(yǎng)目標(biāo);既要有知識(shí)教學(xué)目標(biāo),又要有方法指導(dǎo)和能力培養(yǎng)目標(biāo)。使學(xué)生學(xué)到的不僅是物理知識(shí)本身,而且更重要的是學(xué)習(xí)物理的方法,研究物理的能力,探索自然的志向,獻(xiàn)身科學(xué)的精神。
例如:關(guān)于滬科版初中物理教材第二冊(cè)中“歐姆定律”的教學(xué),我們依據(jù)大綱和編者意圖,補(bǔ)充和調(diào)整了教參上擬定的教學(xué)目標(biāo)。調(diào)整后的目標(biāo)是:(1)知道“分離變量法”是探索物理規(guī)律的一種基本方法;知道列表對(duì)比法是分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基本方法之一;(2)理解歐姆定律的內(nèi)容、公式及其變換式的物理意義,會(huì)用歐姆定律分析、解決簡(jiǎn)單電路的有關(guān)問(wèn)題;(3)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、分析思考能力和總結(jié)概括能力。因?yàn)樵诮虒W(xué)過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生親自參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程和數(shù)據(jù)分析過(guò)程,不僅能理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論和定律的內(nèi)容,而且知道結(jié)論和定律是如何得出的,在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的方法和手段,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后,再引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)討論記錄表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把每一組U/I的值與導(dǎo)體的電阻值相比較,自然使學(xué)生明白了變形公式R=U/I的物理意義。應(yīng)用歐姆定律解簡(jiǎn)單電路的有關(guān)問(wèn)題,不是本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn),只要引導(dǎo)學(xué)生討論一、二個(gè)例題即可。可見(jiàn),這樣的教學(xué)才能揭示物理學(xué)的研究方法和學(xué)法,才能讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法。
2、科學(xué)使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
教材是教學(xué)之本,是連接教與學(xué)、知識(shí)與方法、能力與發(fā)展的紐帶。現(xiàn)有初中物理教材較老教材有了較大的進(jìn)步,雖然增大了實(shí)驗(yàn)容量,但大部分是教師演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)較少。學(xué)生學(xué)到的知識(shí)不能適應(yīng)高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)。這就要求教師不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)理論,充分運(yùn)用自己的聰明才智,調(diào)動(dòng)自己的知識(shí)積累,站在科學(xué)方法論的高度,研究教材、把握教材、使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,必須依據(jù)學(xué)生的身心特點(diǎn)和知識(shí)發(fā)展水平以及未來(lái)社會(huì)的需要,做到:(1)對(duì)教材中某些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和補(bǔ)充,使之更適合學(xué)生學(xué)習(xí)和社會(huì)需要。如:在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,完成課本規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后,提出新的問(wèn)題:在上述實(shí)驗(yàn)中若只允許你使用電壓表(或電流表),實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁M(jìn)行?需要補(bǔ)充什么輔助器材?教師作適當(dāng)點(diǎn)撥,讓學(xué)生充分思考、醞釀、討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理和思想在學(xué)生頭腦中得到進(jìn)一步理解和升華。同進(jìn),引導(dǎo)優(yōu)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析,并進(jìn)行補(bǔ)嘗討論,培養(yǎng)尖子生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。另外,電學(xué)中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應(yīng)、影響電功大小的因素等演示實(shí)驗(yàn),都可以大膽地必為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、教師適當(dāng)指導(dǎo),讓學(xué)生自己操作,自己觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,自己歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。不僅能掌握知識(shí)和規(guī)律的內(nèi)容,還能知道知識(shí)的來(lái)龍去脈,學(xué)會(huì)研究方法。 (2)精選教學(xué)素材,真正把溶于教材中的思想觀點(diǎn)、方法內(nèi)容、智力價(jià)值和精神素養(yǎng)挖掘出來(lái),展示給學(xué)生。舉例講解更要貼近學(xué)生生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生情感,啟迪學(xué)生智慧。如牛頓第一定律、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒、電阻的教學(xué)中,都應(yīng)滲透“內(nèi)因與外因”的辨證關(guān)系;慣性和摩擦力的教學(xué)應(yīng)滲透“一分為二”的辯證思想教育。
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在人教版教材中,《動(dòng)能定理》《焦耳定律》《閉合電路歐姆定律》三個(gè)物理規(guī)律都是以特殊模型為演繹起點(diǎn)、通過(guò)理論演繹建立起的一般規(guī)律,而演繹方法的規(guī)則是由一般到特殊,故教材的呈現(xiàn)方式隱含著邏輯問(wèn)題;《楞次定律》是通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納方法建立起來(lái)的,但在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納時(shí),沒(méi)有充分運(yùn)用科學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,而是直接提示學(xué)生通過(guò)“中介”——“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”來(lái)進(jìn)行歸納. 有鑒于此,建議對(duì)它們的呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
1. 對(duì)動(dòng)能定理的重構(gòu)建議
(1) 教材分析
動(dòng)能定理是通過(guò)理論演繹的途徑建立起來(lái)的,具體過(guò)程如下:
由牛頓第二定律F=ma=m及功的定義dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv,
將上式積分有W=mv22-mv21.
教材據(jù)圖1所示的物理模型,運(yùn)用牛頓第二定律F=ma與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22-v21=2ax進(jìn)行理論演繹,得出W=mv22-mv21,并直接指出此式即為動(dòng)能定理,縱觀上面的推理過(guò)程,其邏輯關(guān)系實(shí)質(zhì)如圖2所示.
上述演繹推理的大前提是牛頓第二定律,小前提是物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),那么,由此演繹得出的W=mv22-mv21的適用條件自然是與小前提相同的,因此,我們不能將其稱(chēng)之為動(dòng)能定理. 盡管教材此后也就物體受多個(gè)力作用及曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)情況作了說(shuō)明或提示,但仍然不是對(duì)動(dòng)能定理真正意義上的建構(gòu),故有必要對(duì)其呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
(2) 重構(gòu)方案
由于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的限制,在高中階段不可能運(yùn)用理論演繹的方法建立起動(dòng)能定理,為此,建議根據(jù)分類(lèi)方法,分別就直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩類(lèi)情況設(shè)計(jì)的遞進(jìn)性問(wèn)題鏈,變理論演繹為演繹與歸納相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題解決中“發(fā)現(xiàn)”動(dòng)能定理.
類(lèi)型一:直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
問(wèn)題1 在圖1所示的水平面上,如果物體與水平面間有摩擦力作用,物體的動(dòng)能變化量與什么功相對(duì)應(yīng)?
通過(guò)對(duì)此問(wèn)題的探究,把W=mv22-mv21的適用范圍推廣至多力做功情況,此時(shí)的W為合外力所做的功,同時(shí)能使學(xué)生產(chǎn)生問(wèn)題意識(shí),即:這一結(jié)論是否具有普遍性?是否適用變力、曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)情況?從而生成新的問(wèn)題.
問(wèn)題2 如圖3所示,物體在粗糙的水平面運(yùn)動(dòng),在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用,則物體在整個(gè)過(guò)程中的動(dòng)能變化量與什么功相對(duì)應(yīng)?
通過(guò)對(duì)它的探究,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起多過(guò)程問(wèn)題中功和動(dòng)能變化量的關(guān)系,并把單過(guò)程中的合外力功W擴(kuò)展至各過(guò)程中功的代數(shù)和,從而加深了對(duì)功W的理解.
問(wèn)題3 如果物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的水平作用力F是變化的,則物體的動(dòng)能變化量又與什么功相對(duì)應(yīng)?
這是由問(wèn)題2衍生出的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中更為一般的問(wèn)題,通過(guò)問(wèn)題2的啟發(fā),學(xué)生能運(yùn)用微元法進(jìn)行演繹推理,并得出W=mv22-mv21.
在上面三個(gè)問(wèn)題中,對(duì)應(yīng)的物理模型都是在水平面上的運(yùn)動(dòng)物體,對(duì)于其他類(lèi)型的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),學(xué)生也容易得出W=mv22-mv21的結(jié)論,從而通過(guò)問(wèn)題解決建構(gòu)起直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中功與動(dòng)能變化量間的關(guān)系,那么此結(jié)論對(duì)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是否成立?如果成立,我們就發(fā)現(xiàn)了一條新的物理規(guī)律,由此生成類(lèi)型二的問(wèn)題.
類(lèi)型二:曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
問(wèn)題4 從高為H處將一物體以一速度v0沿水平方向拋出,重力對(duì)物體所做的功與物體的動(dòng)能變化量之間存在什么關(guān)系?
以此問(wèn)題為支架,讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)物理科學(xué)方法在探究過(guò)程中的作用,實(shí)踐表明,學(xué)生對(duì)此問(wèn)題能從兩個(gè)角度進(jìn)行探究,一是運(yùn)用“猜想—檢驗(yàn)”模式,先提出假說(shuō)“重力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化量”,然后運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn);二是運(yùn)用微元方法,化曲為直,進(jìn)行演繹推理. 同時(shí),也使學(xué)生意識(shí)到要建立一個(gè)新的物理規(guī)律,還需要對(duì)一般的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,從而衍生出問(wèn)題5.
問(wèn)題5 如果物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且受到變力作用,則物體的動(dòng)能變化量又與什么功相對(duì)應(yīng)?
對(duì)此,學(xué)生運(yùn)用類(lèi)比方法得出W=mv22-mv21.
在對(duì)以上兩類(lèi)問(wèn)題探究的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論歸納,進(jìn)而在問(wèn)題解決中建構(gòu)起具有普遍意義的動(dòng)能定理.
2. 對(duì)焦耳定律的重構(gòu)建議
(1) 教材分析
在物理學(xué)史上,焦耳定律是由焦耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納方法得出的. 而在新教材中,沒(méi)有重現(xiàn)物理學(xué)史,而是以電流通過(guò)純電阻元件為前提,通過(guò)理論演繹方法對(duì)其進(jìn)行重構(gòu),具體的邏輯關(guān)系如圖4.
顯然,上面推理過(guò)程的大前提是普遍適用的電功公式W=IUt,小前提是電流通過(guò)純電阻元件,因而得到的結(jié)論Q=I2Rt也只適用于純電阻元件,而由實(shí)驗(yàn)歸納方法建立起來(lái)的焦耳定律是適用于任何電路元件的,故需要對(duì)其呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
(2) 重構(gòu)方案
盡管運(yùn)用理論演繹方法在建立焦耳定律時(shí)面臨邏輯問(wèn)題,但在課堂教學(xué)中,完全重現(xiàn)焦耳的實(shí)驗(yàn)歸納方法也是不可取的,因?yàn)樵谶\(yùn)用實(shí)驗(yàn)歸納方法時(shí),要面臨諸如實(shí)驗(yàn)類(lèi)型、精度等一系列問(wèn)題. 為此,建議運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方法來(lái)建構(gòu)焦耳定律,具體內(nèi)容如下.
①通過(guò)定性分析,得出影響焦耳熱的物理量有R、I、t
②理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及其思維操作
設(shè)阻值為R0的用電器通以電流I0,在時(shí)間t0內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q0,依據(jù)等效思想,運(yùn)用控制變量法來(lái)探究其他情況下產(chǎn)生的焦耳熱與Q0的關(guān)系,進(jìn)而建構(gòu)起Q與R、I、t的大致關(guān)系.
問(wèn)題1 在電流、電阻不變的情況下,探究焦耳熱Q與時(shí)間t的關(guān)系.
理想實(shí)驗(yàn):如圖5,在電流I0、電阻R0不變情況下,在兩個(gè)時(shí)間t0內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q之和即為2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1,故有Q1=2Q0,由此可見(jiàn),Q∝t.
在上面設(shè)計(jì)的理想實(shí)驗(yàn)中,為探究焦耳熱Q與時(shí)間t的關(guān)系,運(yùn)用了倍增方法和控制變量法,把待探究的時(shí)間設(shè)計(jì)為t0的整數(shù)倍,便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)焦耳熱Q與時(shí)間t的關(guān)系,下面兩個(gè)理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想與此相同.
問(wèn)題2 在電流I0及時(shí)間t0一定的情況下,探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電阻R的關(guān)系.
理想實(shí)驗(yàn):如圖6所示,在電流I0及時(shí)間t0一定的情況下,電阻為2R0產(chǎn)生的焦耳熱與兩個(gè)阻值為R0的電阻串聯(lián)后在時(shí)間t0產(chǎn)生的焦耳熱等效,也即Q2=2Q0,故有Q∝R.
問(wèn)題3 在電阻R0及時(shí)間t0一定的情況下,探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電流I的關(guān)系.
在運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)得出Q與R、t的關(guān)系后,要探究Q與I的關(guān)系,可用倍增方法構(gòu)造出電流為I0的情況,以便借助上面的結(jié)論進(jìn)行思維操作.
理想實(shí)驗(yàn):在電阻R0及時(shí)間t0一定情況下,通以2I0的電流時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q3,根據(jù)等效思想,其產(chǎn)生的熱量等效為阻值為2R0的兩電阻并聯(lián)后產(chǎn)生的焦耳熱之和,見(jiàn)圖7. 由問(wèn)題2知Q′3=2Q0,而Q3與Q′3的關(guān)系為Q3=2Q′3,也即有Q3=2Q′3=4Q0,故有Q∝I2.
③焦耳定律的建構(gòu)
在對(duì)上面的理想實(shí)驗(yàn)的思維操作基礎(chǔ)上,再運(yùn)用綜合方法,可建構(gòu)起焦耳熱Q與I、R及時(shí)間t的關(guān)系為Q=kI2Rt,其中常數(shù)k可由實(shí)驗(yàn)確定,從而運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法建立起焦耳定律.
3. 對(duì)閉合電路歐姆定律的重構(gòu)建議
(1) 教材分析
教材的編寫(xiě)思想是通過(guò)理論演繹把能量守恒定律與閉合電路歐姆定律聯(lián)系起來(lái),充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性,同時(shí)又能幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu). 基于這一思想,教材以純電阻電路為前提,運(yùn)用能量守恒定律建立起閉合電路歐姆定律,其邏輯關(guān)系如圖8所示.
從上面邏輯關(guān)系可以看出,理論演繹的小前提是純電阻電路,大前提是能量守恒定律,因而導(dǎo)出的E=IR+Ir及I=也只適用于純電阻電路,但是教材緊接著又由只適用純電阻電路的E=IR+Ir推出適用于一般電路的E=U外+U內(nèi),這就產(chǎn)生了邏輯問(wèn)題. 因此有必要對(duì)其呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
(2) 重構(gòu)方案
在運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行理論演繹時(shí),應(yīng)該遵循理論演繹的規(guī)則,即從一般情況出發(fā),導(dǎo)出相應(yīng)的規(guī)律,然后再運(yùn)用理論演繹得出純電阻電路中的閉合電路歐姆定律,具體方式如下.
對(duì)于圖9所示的電路,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,方框內(nèi)元件性質(zhì)未知,電路中的電流為I,路端電壓為U. ①在時(shí)間t內(nèi),外電路中消耗的電能E外為多少?②在時(shí)間t內(nèi),內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能E內(nèi)多少?③在時(shí)間t內(nèi),電源中非靜電力做的功W為多少?④根據(jù)能量守恒定律,W與E外、E內(nèi)的關(guān)系是什么?
對(duì)于上面四個(gè)問(wèn)題,學(xué)生依據(jù)有關(guān)功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt,對(duì)其整理后得到E=U+Ir,其中,Ir是電源的內(nèi)電壓,故此式也可寫(xiě)成E=U外+U內(nèi),這兩個(gè)關(guān)系式即為一般意義上的歐姆定律,它適用于一切電路.
對(duì)于純電阻電路有U=IR,則有I=. 這是純電阻電路中的閉合電路歐姆定律.
4. 對(duì)楞次定律的重構(gòu)建議
(1) 教材分析
本節(jié)教材的編寫(xiě)是以問(wèn)題與問(wèn)題解決為紐帶,引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題等步驟去掌握知識(shí),意在突出科學(xué)探究,著眼于學(xué)生探究能力的提高,其教學(xué)流程如下:
其中重溫的實(shí)驗(yàn)如圖10所示,而且運(yùn)用草圖記錄相關(guān)信息,以便歸納出楞次定律.
在運(yùn)用圖10所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納時(shí),面臨一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,就是如何從眾多的物理現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)因素中尋找歸納的方向,對(duì)此,教材直接提出:“是否可以通過(guò)一個(gè)‘中介’——‘感應(yīng)電流的磁場(chǎng)’來(lái)表述這一關(guān)系”,以此引導(dǎo)學(xué)生歸納出楞次定律. 但問(wèn)題的關(guān)鍵是,我們是怎么想到從原磁場(chǎng)方向與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向的關(guān)系進(jìn)行歸納的?
(2) 重構(gòu)方案
根據(jù)分類(lèi)方法,影響感應(yīng)電流方向的因素有如下三類(lèi):一類(lèi)是外部因素(磁場(chǎng)強(qiáng)弱、磁場(chǎng)方向、磁鐵運(yùn)動(dòng)方向、磁通量變化等);第二類(lèi)是自身因素(線(xiàn)圈粗細(xì)、線(xiàn)圈的繞制方式等);最后是自身與外部相互聯(lián)系的方式. 在探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)時(shí),需要圍繞這三類(lèi)因素設(shè)計(jì)一些針對(duì)性的問(wèn)題,讓學(xué)生在問(wèn)題解決中,提出猜想,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),修正猜想,最終“發(fā)現(xiàn)” 楞次定律,具體方案如下.
①探究感應(yīng)電流方向與外界因素之間的關(guān)系
問(wèn)題1 感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)變化快慢有無(wú)關(guān)系?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.
問(wèn)題2 感應(yīng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小有無(wú)關(guān)系?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.
問(wèn)題3 分析圖10甲和圖11所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說(shuō)明影響感應(yīng)電流方向的外界因素有哪些.
設(shè)置問(wèn)題3的目的是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩類(lèi)電磁感應(yīng)問(wèn)題的共同的外部特性進(jìn)行歸納,總結(jié)出影響感應(yīng)電流方向的外部因素是磁場(chǎng)方向和磁通量的變化,從而為進(jìn)一步探究奠定基礎(chǔ).
②探究感應(yīng)電流方向與自身因素之間的關(guān)系
為了探究感應(yīng)電流方向與自身因素的關(guān)系,可設(shè)置以下兩個(gè)問(wèn)題.
問(wèn)題4 試猜測(cè)感應(yīng)電流方向與線(xiàn)圈的粗細(xì)、匝數(shù)是否有關(guān),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.
問(wèn)題5 感應(yīng)電流方向與線(xiàn)圈的繞行方向是否有關(guān)?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想,并把實(shí)驗(yàn)信息記錄在草圖上.
通過(guò)問(wèn)題5,引導(dǎo)學(xué)生提出猜想,并通過(guò)控制變量法,在保證磁場(chǎng)方向和磁通量變化方式相同的情況下,設(shè)計(jì)出圖12所示的實(shí)驗(yàn)對(duì)猜想進(jìn)行檢驗(yàn),進(jìn)而研究感應(yīng)電流方向與繞行方向的關(guān)系.
根據(jù)實(shí)驗(yàn)所記錄的信息發(fā)現(xiàn),在線(xiàn)圈的繞行方式變化時(shí),回路中的感應(yīng)電流方向也隨之變化,但是線(xiàn)圈中的電流繞行方向是不變的,此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生探究在線(xiàn)圈的繞行方式變化時(shí),什么因素是不變的?
實(shí)踐表明,按此方法重構(gòu)后,學(xué)生能尋找到以“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向”為中介進(jìn)行歸納,于是衍生出問(wèn)題6.
篇13
1.不斷加強(qiáng)師德修養(yǎng),不斷完善自我,努力學(xué)習(xí)新課程理念
教育要面向現(xiàn)代化,面向未來(lái),必須要有現(xiàn)代化教育理念,高水平的教師,還要有以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)的教育技能和獻(xiàn)身教育職業(yè)道德素質(zhì)。
身教重于言教。教師不僅要用語(yǔ)言教育學(xué)生,而且更重要的是用自己全部的人格來(lái)教育和熏陶學(xué)生。因此,教師要身在課堂,放眼社會(huì),胸有未來(lái);加強(qiáng)師德修養(yǎng),不斷完善自我,為人師表,不斷學(xué)習(xí)新課程。在課內(nèi)外教學(xué)中教師要自覺(jué)運(yùn)用全面發(fā)展理論,祖國(guó)建設(shè)所取得的偉大成就,家鄉(xiāng)的生活變化,對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育;用自己文明的言行為學(xué)生樹(shù)立講文明、講禮貌的形象榜樣,尊重每一位學(xué)生,像保護(hù)自己的眼睛一樣保護(hù)學(xué)生的自尊心;對(duì)學(xué)生要公平、民主;在學(xué)生中樹(shù)立自己威信的同時(shí),要注意樹(shù)立其他老師的威信;不斷學(xué)習(xí)新課改,不斷提高教學(xué)教研水平,苦練教學(xué)基本功,培養(yǎng)學(xué)生探究知識(shí)的能力,用規(guī)范的板書(shū)、板畫(huà)、標(biāo)準(zhǔn)的普通話(huà)、準(zhǔn)確生動(dòng)的物理語(yǔ)言、樸素端莊的儀表和機(jī)智的課堂調(diào)控能力,把課堂變成學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)園,去造就適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的、具有開(kāi)拓創(chuàng)新精神的現(xiàn)代人才。
2.不斷優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,把新課程的目標(biāo)落實(shí)到課堂教學(xué)中
2.1 從實(shí)際出發(fā),優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)。制定教學(xué)目標(biāo),應(yīng)以新課程理念、現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),全面領(lǐng)會(huì)新課改的要求,依據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容,結(jié)合本校教學(xué)實(shí)際和學(xué)生實(shí)際綜合考慮,既要確定長(zhǎng)遠(yuǎn)的教學(xué)目標(biāo),又要確定每節(jié)課的具體目標(biāo);既要確定基礎(chǔ)素質(zhì)的群體培養(yǎng)目標(biāo),又要確定較高素質(zhì)的個(gè)體培養(yǎng)目標(biāo);既要有知識(shí)教學(xué)目標(biāo),又要有方法指導(dǎo)和能力培養(yǎng)目標(biāo)。使學(xué)生學(xué)到的不僅是物理知識(shí)本身,而且更重要的是學(xué)習(xí)物理學(xué)科的方法,研究物理的能力,探索自然的志向,獻(xiàn)身科學(xué)的精神。
例如:關(guān)于初中物理教材第二冊(cè)中"歐姆定律"的教學(xué),我們依據(jù)大綱和編者意圖,補(bǔ)充和調(diào)整了教參上擬定的教學(xué)目標(biāo)。調(diào)整后的目標(biāo)是:(1)知道"分離變量法"是探索物理規(guī)律的一種基本方法;知道列表對(duì)比法是分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基本方法之一;(2)理解歐姆定律的內(nèi)容、公式及其變換式的物理意義,會(huì)用歐姆定律分析、解決簡(jiǎn)單電路的有關(guān)問(wèn)題;(3)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、分析思考能力和總結(jié)概括能力。因?yàn)樵诮虒W(xué)過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生親自參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程和數(shù)據(jù)分析過(guò)程,不僅能理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論和定律的內(nèi)容,而且知道結(jié)論和定律是如何得出的,在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的方法和手段,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后,再引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)討論記錄表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把每一組U/I的值與導(dǎo)體的電阻值相比較,自然使學(xué)生明白了變形公式R=U/I的物理意義。應(yīng)用歐姆定律解簡(jiǎn)單電路的有關(guān)問(wèn)題,不是本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn),只要引導(dǎo)學(xué)生討論一、二個(gè)例題即可。可見(jiàn),這樣的教學(xué)才能揭示物理學(xué)的研究方法和學(xué)法,才能讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法。
2.2 科學(xué)使用教材。教材是教學(xué)之本,是連接教與學(xué)、知識(shí)與方法、能力與發(fā)展的紐帶。現(xiàn)有初中物理教材較老教材有了較大的進(jìn)步,雖然增大了實(shí)驗(yàn)容量,但大部分是教師演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)較少。學(xué)生學(xué)到的知識(shí)不能適應(yīng)高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)。這就要求教師不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)理論,充分運(yùn)用自己的聰明才智,調(diào)動(dòng)自己的知識(shí)積累,站在科學(xué)方法論的高度,研究教材、把握教材、使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
3.引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
培養(yǎng)創(chuàng)新精神是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的源泉。我國(guó)偉大的教育家陶行知先生說(shuō):"發(fā)明千千萬(wàn),起點(diǎn)是一問(wèn)……人力勝天工,只在每事問(wèn)。"可見(jiàn),學(xué)生的創(chuàng)新能力來(lái)自于不斷發(fā)問(wèn)和質(zhì)疑的精神。
如:筆者在講授《分子動(dòng)理論》一章時(shí),故意設(shè)計(jì)了這樣一道題:"已知阿伏加德羅常數(shù)為N,銅的摩爾質(zhì)量為M,密度為。一個(gè)銅原子的體積為,一個(gè)銅原子的質(zhì)量為。"有同學(xué)在黑板上板演過(guò)程如下:
銅的摩爾體積為V=M/
一個(gè)銅原子的體積為v0=M/N