時間:2023-09-21 16:55:34
導(dǎo)語:在歐姆定律基礎(chǔ)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞:歐姆定律 高中物理教學(xué)方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內(nèi)容,在初中階段已經(jīng)學(xué)過,高中階段《物理》安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過課堂演示實驗再次增加感性認(rèn)識;體會物理學(xué)的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法;再次領(lǐng)會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了《歐姆定律》教學(xué)的教學(xué)目的和教學(xué)要求。教學(xué)不全是為了讓學(xué)生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
《歐姆定律》的內(nèi)容在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定了基礎(chǔ)。《歐姆定律》實驗中分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說,《歐姆定律》是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段。
通過《歐姆定律》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)會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用。《歐姆定律》內(nèi)容的重點是進(jìn)行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是教學(xué)的核心,是教學(xué)成敗的關(guān)鍵,是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)?!稓W姆定律》教學(xué)的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在電場一章中已經(jīng)接觸過,但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識,對此還是比較生疏。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)識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對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,對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清,要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
《歐姆定律》教學(xué)采用以演示實驗為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問,讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥,必要時可進(jìn)行大面積課堂提問,讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點,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《歐姆定律》的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實驗設(shè)計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進(jìn)行實際操作,怎樣對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和物理規(guī)律。同時要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須經(jīng)過實驗的檢驗,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。
三、對教學(xué)過程的構(gòu)想
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)的主動性和自覺性,對一些主要教學(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)?這樣既對學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起了承上啟下作用。
2.對演示實驗所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣既鞏固了他們的實驗知識,也調(diào)動他們盡早投入積極參與。
3.在進(jìn)行演示實驗時可請兩位學(xué)生上臺協(xié)助,同時讓其余同學(xué)注意觀察,也可調(diào)動全體學(xué)生都來參與,積極進(jìn)行觀察和思考。
4.在用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出下面的問題讓學(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實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法,使學(xué)生對分析實驗數(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。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次,通過提問和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。
5.在得出電阻概念時,要引導(dǎo)學(xué)生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提問請學(xué)生回答或展開討論,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)生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出歐姆定律,這實際上是認(rèn)識上的又一次升華。要注意闡述實驗結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行,以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫。要隨即強調(diào)歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推。
7.為檢驗教學(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,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、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.注意演示實驗的可視度。可預(yù)先制作電路板,演示時注意位置要加高。有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見。
4.定義電阻及歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂??砂央娮璧母拍罴岸x在歸納實驗結(jié)論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結(jié)論后。這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計算作為重點。
6.注意調(diào)控課堂節(jié)奏,避免單調(diào)枯燥。
參考文獻(xiàn):
一、將定值電阻改用電阻箱進(jìn)行實驗
絕大部分老師在進(jìn)行蘇科版歐姆定律實驗教學(xué)時常常有這樣的一個困惑,定值電阻標(biāo)有10歐姆,在進(jìn)行實驗時定值電阻的阻值卻不準(zhǔn)確,給歐姆定律實驗帶來了一些不必要的麻煩。我認(rèn)為定值電阻不準(zhǔn)確的原因是:定值電阻出廠時是很精確的,但是由于學(xué)校購置后存放在實驗室的條件不好,另一方面定值電阻存放時間過長,現(xiàn)在實驗室中的定值電阻還是八十年代的產(chǎn)品。所以有些定值電阻的接線柱上面已氧化,電阻線也發(fā)生了化學(xué)變化,常見的10歐姆的電阻只有8歐姆左右。學(xué)校的實驗經(jīng)費有限,不可能每年都購買新的定值電阻。另外在研究電流與電阻的關(guān)系時,要多次改變定值電阻的阻值,多次改變所連的電路,浪費了許多實驗時間。為此我嘗試用電阻箱來代替定值電阻進(jìn)行實驗,效果顯著。一方面電阻箱電阻線在箱內(nèi),不易氧化。另一方面電阻箱內(nèi)電阻的精確度高,一般實驗室用的J2362-1電阻箱的誤差為0.1歐姆,大大高于定值電阻的精確度。另外在進(jìn)行研究電流與電阻的關(guān)系時,要多次改變定值電阻的阻值,利用電阻箱進(jìn)行實驗就不必重復(fù)拆線連線,節(jié)省了許多實驗時間,大大提高了課堂效率,讓學(xué)生在課堂上有更多的時間來提高自己的知識技能。
二、電源由干電池組改為學(xué)生電源
這個探究歐姆定律的實驗在書本上用干電池組進(jìn)行學(xué)生實驗,但是使用時由于干電池使用時間較長,干電池內(nèi)部會發(fā)生化學(xué)變化,干電池的電阻會發(fā)生變化,對實驗的操作會產(chǎn)生影響。即使用了三節(jié)干電池,定值電阻兩端的電壓不一定達(dá)到3伏。另外從環(huán)保的角度分析,一學(xué)期電學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生至少要進(jìn)行三次電學(xué)學(xué)生實驗。如果大量使用干電池作為電源進(jìn)行實驗,一個中等規(guī)模的初級中學(xué)會產(chǎn)生一千多個廢舊電池,一方面大量浪費了學(xué)校有限的辦公經(jīng)費,另一方面學(xué)校對廢舊電池處理不當(dāng),對周圍環(huán)境會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。綜合上述考慮,我認(rèn)為用學(xué)生電源來替代干電池,學(xué)生電源干凈污染少,還可以避免干電池內(nèi)阻對實驗的影響。當(dāng)然學(xué)生電源并不是沒有缺點,學(xué)生電源如果使用不當(dāng)對人身安全有危險。我認(rèn)為今后物理老師進(jìn)行電學(xué)物理實驗時,盡可能使用學(xué)生電源,只要安全措施恰當(dāng),學(xué)生電源是進(jìn)行歐姆定律和其他電學(xué)實驗最好的電源選擇。
三、導(dǎo)線由接線端帶叉口的導(dǎo)線改為兩端是鱷魚夾的導(dǎo)線
學(xué)生在進(jìn)行歐姆定律實驗時連七根線,學(xué)生在連接電路時,經(jīng)常不能捏緊螺母,造成接觸不良,實驗效果較差,為了提高學(xué)生做歐姆定律實驗的效率,我校在進(jìn)行歐姆定律實驗時,用鱷魚夾來代替帶叉口的導(dǎo)線??晒?jié)省連接導(dǎo)線的時間,我做過調(diào)查,學(xué)生用鱷魚夾代替帶叉口的導(dǎo)線連接電路后,連接歐姆定律實驗電路圖的時間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50%提高到80%左右,減少了一些不必要的檢修時間。節(jié)省了實驗操作時間,增加了學(xué)生進(jìn)行探究的時間。另外為了提高實驗的精確度鱷魚夾最好用銅制,導(dǎo)線改用較粗的銅導(dǎo)線,在導(dǎo)線與鱷魚夾連接處應(yīng)用錫焊或銀焊,這樣導(dǎo)線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應(yīng)加一根橡膠管加以保護,這樣同學(xué)們在使用時不易折斷,盡可能提高實驗的成功率和精確度。有些老師認(rèn)為實驗存在誤差可以證明實驗的真實性,其實這種觀點是不科學(xué)的,在以前實驗環(huán)境較差、實驗器材精確度不高,在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現(xiàn)在無錫地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)較好,各校都在進(jìn)行現(xiàn)代化實驗改造或已經(jīng)完成現(xiàn)代化實驗改造。如果此時實驗誤差較大,這與物理老師的嚴(yán)謹(jǐn),對科學(xué)的一絲不茍的精神是不相符的。
四、數(shù)據(jù)處理時采用整數(shù)
歐姆定律在中考中的題型主要有填空題、選擇題、圖像題、問答題、實驗探究題、計算題等。填空題、選擇題、圖像題主要考查歐姆定律的基礎(chǔ)知識,實驗探究題主要集中在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系及伏安法測電阻上,問答題一般在實際應(yīng)用方面出題,計算題主要考查歐姆定律的計算。
重點考查:
1.探究實驗:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測電阻及變形;
2.歐姆定律的意義及應(yīng)用:對歐姆定律的理解及應(yīng)用歐姆定律解決問題。
考查熱點:
1.實驗:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測電阻及變形;
2.理解:對歐姆定律的理解;
3.應(yīng)用:應(yīng)用歐姆定律分析動態(tài)電路、計算及解決實際問題。
考點1: 電流與電壓、電阻的關(guān)系
例1:小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V,滑動變阻器R2的最大電阻為20Ω,電阻R1為l0Ω。實驗過程中,將滑動變阻器滑片移到某一位置時,讀出電阻R1兩端電壓為4V,并讀出了電流表此時的示數(shù)。緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實驗,可供選擇的電阻有l(wèi)5Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一個,為了保證實驗成功,小華應(yīng)選擇的電阻是 Ω和 Ω。
解析:要探究電流與電阻的關(guān)系時,必須要控制電阻R1兩端的電壓一定,即R1兩端電壓U1=4V不變。要能保證實驗成功,滑動變阻器兩端電壓控制為6V-4V=2V,R2中也就是電路中的最小電流為2V/20Ω=0.1A,此時定值電阻最大為U1/I=4V/0.1A=40Ω,故只能選擇l5Ω、30Ω的電阻。
答案:15,30。
點撥: 探究電流與電阻的關(guān)系,要改變電阻大小,而必須控制其兩端電壓一定。
考點2: 歐姆定律表達(dá)式及其物理意義
例2:關(guān)于歐姆定律公式I= ■,下列說法正確的是( )。
A.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
B.導(dǎo)體兩端的電壓越大,其電阻越大
C.據(jù)歐姆定律公式變形可得R= ■,可見導(dǎo)體電阻大小與通過它的電流與它兩端電壓有關(guān)
D. 根導(dǎo)體電阻的大小等于加在它兩端的電壓與通過它的電流的比值
解析:I、U、R三者不能隨意用正比、反比關(guān)系說明,R=U/I,它是電阻的計算式,而不是決定式,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),與電流電壓無關(guān),只與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積和溫度有關(guān),但可用電壓與電流的比值求電阻。
答案:D。
點撥:理解歐姆定律中的“成反比”和“成正比”兩個關(guān)系及知道決定電阻大小的因素。
考點3:動態(tài)電路分析
例3:如下圖所示,電源電壓不變.閉合S1后,再閉合S2,電流表的示數(shù) ,電壓表的示數(shù) 。(選填“變大”、“變小”或“不變”。)
解析:當(dāng)閉合S1后,再閉合S2,此時R2被短路,電壓表接到電源兩端,因此電壓表示數(shù)變大,此時電路中的總電阻減小,電流表示數(shù)也變大。
答案:變大,變大。
點撥:分清原來開關(guān)閉合時電路狀態(tài)和兩個開關(guān)同時閉合時電路的狀態(tài)。
考點4:歐姆定律計算
例4:實驗室有甲、乙兩只燈泡,甲標(biāo)有“15V 1.0A”字樣,乙標(biāo)有“10V 0.5A”字樣?,F(xiàn)把它們串聯(lián)起來,則該串聯(lián)電路兩端允許加的最高電壓為(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)( )。
A.25V B.35V C.15V D.12.5V
解析:甲燈的電阻是R甲=■=■=15Ω。乙燈的電阻R乙=■=■=20Ω,兩燈串起來后,總電阻是15Ω+20Ω=30Ω,允許通過的最大電流是0.5A,所以最高電壓是30Ω×0.5A=15V。
答案:C。
點撥:不能把兩額定電壓的值相加作為最高電壓;串聯(lián)應(yīng)取小電流。
考點5:電阻的測量
例5:現(xiàn)有一個電池組,一個電流表,一個開關(guān),一個已知電阻R0,導(dǎo)線若干,用上述器材測定待測電阻Rx的阻值,要求:①畫出實驗電路圖;②簡要寫出實驗步驟并用字母表示測量的物理量;③根據(jù)所測物理量寫出待測阻值Rx的表達(dá)式。
解析:此題是伏安法測電阻的變形――雙安法,在兩表一器不全的情況下設(shè)計電路測電阻,因有電流表和定值電阻,故設(shè)計并聯(lián)電路,測出兩支路電流,利用電壓相等,電流比等于電阻反比列關(guān)系式解答。答案不唯一,但基本原理是設(shè)計成并聯(lián)電路。
關(guān)鍵詞: 物理 歐姆定律 復(fù)習(xí)
在物理復(fù)習(xí)的整個知識體系中,電學(xué)知識板塊兒尤為重要。一是:它占整個三式合一理化試題物理部分的40%左右,即70分中的近30分屬于物理電學(xué)試題。二是:電學(xué)知識在生產(chǎn)實踐中的重要作用已凸顯出來。而要學(xué)生全面掌握、領(lǐng)會初中階段電學(xué)知識,對于相當(dāng)一部分初中生來說具有較大的難度。從教以來我聽過一些初中電學(xué)復(fù)習(xí)課:有的先把所要用到的電學(xué)公式板書在黑板上,再講典型例題,接著練習(xí);有的則通過學(xué)生作題中所反饋的問題對知識進(jìn)行補充強調(diào),再練習(xí);有的直接強調(diào)萬變不離其宗,讓學(xué)生多看教材,然后講例題等。復(fù)習(xí)中講例題沒錯,但選擇的例題過多,又無代表性,既延長了復(fù)習(xí)時間,又不能使學(xué)生的知識得到升華。久而久之,學(xué)生疲勞,老師厭煩。要使復(fù)習(xí)課在短時間內(nèi)生動、奏效,應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)睦},在講例題的基礎(chǔ)上,對知識進(jìn)行歸納和升華。
復(fù)習(xí)課,一要體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會”,教學(xué)方式多樣化等新課程理念;二要體現(xiàn)“知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度和價值觀”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)到的知識歸納起來,從而便于提練和記憶。所以對電學(xué)的復(fù)習(xí)要從學(xué)生喜聞樂見的小電器起步,從典型例題入手進(jìn)行歸納總結(jié)。
例1:如圖-1是一個玩具汽車上的控制電路。小明對其進(jìn)行測量和研究發(fā)現(xiàn):電動機的線圈電阻為1Ω,保護電阻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,電動機的功率為?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2008年審定通過的《物理課堂練習(xí)冊》中的一道題)
學(xué)生通常按下列方法計算電路中的電流:
R中的電流:I=U/R=2V/4Ω=0.5A,
電動機中的電流:I=U/R=4V/1Ω=4A,
由此得第一空電路中的電流就有兩個值0.5A和4A。
于是第二空的對應(yīng)值為:P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個問題:
1.根據(jù)歐姆定律計算出兩個串聯(lián)元件中的電流不相等,與串聯(lián)電路中電流的特點相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得:U:U=R∶R=1∶4,得:
①當(dāng)U=2V時,U=8V,得到U+U=2V+8V=10V≠U源;
②當(dāng)UM′=4V時,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。
對此,應(yīng)找出題中所涉及的知識點,分析這些知識點間的聯(lián)系,那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先,應(yīng)對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.對電路狀態(tài)的分析。
(1)當(dāng)S、S、S都閉合時,R與R并聯(lián),并聯(lián)后作為一個整體再與R串聯(lián)。A測R中的電流,V測R或R兩端電壓。
(2)當(dāng)S、S閉合S斷開時,則由圖-2演變?yōu)閳D-2(a)到(b)。
R與R串聯(lián),R處于斷開狀態(tài),A測整個電路中的電流。
(3)當(dāng)S、S閉合S斷開時,則由圖2演變?yōu)閳D-2(c)到(d)。
R與R串聯(lián),R處于斷開狀態(tài),V測R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個量間的關(guān)系。
(1)歐姆定律中的I、U、R三個量是針對同一個用電器或者同一部分電路而言的,即必須滿足“同一性”。
當(dāng)圖-2中的S、S、S都閉合時,A測R中的電流為I,V測R兩端電壓為U。此時能否用U與I的比值來計算R或R阻值呢?(即R=U/I)。
如果R=R時,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,實屬偶然巧合。
若R≠R時,那么R=U/I,若再按R=U/I來計算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因為電壓相等是并聯(lián)電路電壓的特點,R、R中的電流是不相等的。上述中錯誤地認(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,電壓與電流是兩個不同電阻(或用電器,或電路)的對應(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,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三個量必須是同一狀態(tài)、同一時刻存在的三個物理量,即必須滿足“同時性”。
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合時,R中的電流大小與S、S閉合時R中的電流大小是否相等?
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合S斷開時,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斷開時,R與R串聯(lián):I=I=I,則I=U/(R+R)。因為R+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,R中的電流大小與S、S閉合時R中的電流大小不相等,這是因為S、S閉合時與S、S閉合時電路狀態(tài)不同,R是在不同的狀態(tài)下工作,不是同一時間內(nèi)電流的大小,電流不相等。
在利用公式計算的過程中,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)系式計算。如:要計算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中的電流的比值來計算R的電阻值。在計算電流、電壓時,也不能這樣處理。
因此在利用公式計算時,帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量,必須滿足“同時性”。
(3)歐姆定律中的I、U、R三個量的單位必須同一到國際單位制,即I―A、U―V、R―Ω。即應(yīng)滿足“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際單位制單位,在利用其它電學(xué)公式計算時也要統(tǒng)一單位。
如:電功的公式W=UIt中,各物理量的對應(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,電動機工作時實質(zhì)上也是一個發(fā)電機。電動機工作時,其閉合線圈切割磁感線會產(chǎn)生感應(yīng)電流,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對流過電動機線圈中的電流有一定影響。
實際上圖1相當(dāng)于一個“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。
雖然電動機工作時產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無法計算出來,但無論電動機工作時產(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。電動機兩端的實加電壓等于總電壓(電源電壓)減去電阻R兩端的電壓,即U=U-U=6V-2V=4V。則電動機的功率為:P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說明,電阻R所在的這部分電路與電動機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;而電動機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。而電動機、電風(fēng)扇,等等,除了發(fā)熱外,還對外做功,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,其電阻叫線性電阻或歐姆電阻,歐姆定律對它成立;當(dāng)導(dǎo)體的電阻隨電壓、電流變化時,其電阻叫非線性電阻,如:電子管、晶體管、熱敏電阻等,歐姆定律對它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下,即導(dǎo)體溫度保持恒定時才能成立。當(dāng)導(dǎo)體溫度變化時,歐姆定律對該導(dǎo)體不成立,因為電阻是溫度的函數(shù)。
在講解歐姆定律的應(yīng)用時,常舉白熾燈的例子,實際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時電阻具有非線性,隨著電流的增大,鎢絲的溫度升高很多,其電阻也隨著變化。對非線性電阻,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,只不過對非線性電阻,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值0.5A和4A,一個是在純電阻電路(電阻R)中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個是用歐姆定律計算在非純電阻電路(含電動機的電路)中的電流為4A,顯然不對。
通過對例1的全面、透徹的分析,我們對電學(xué)知識得到了進(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際問題時必須注意“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,而是要掌握知識的前后聯(lián)系,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu);仔細(xì)觀察,認(rèn)真分析;發(fā)散思維,以點帶面;舉一反三,融會貫通。這樣,從而體現(xiàn)出知識與技能、過程與方法,以及情感態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
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說課是把執(zhí)教者的教學(xué)設(shè)想,教學(xué)思想及其理論依據(jù)說出來,供同行商榷和交流。今天“說課”的內(nèi)容是“歐姆定律”一節(jié)。下面介紹說這節(jié)課的過程。
一、教材分析
“歐姆定律”一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過,高中選修教材安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過課堂演示實驗再次增加感性認(rèn)識;體會物理學(xué)的基礎(chǔ)研究方法(即通過實驗來探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論的兩種常用方法——列表對比法和圖像法;再次領(lǐng)會定義物理量的一種常用方法——比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說,本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段。
通過本節(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)會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用。本節(jié)課的重點是成功進(jìn)行演示實驗和對實驗數(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,是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的難點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一章中已經(jīng)接觸過,但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識,對此還是比較生疏。從教學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式,從教學(xué)角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點,本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)式教學(xué)法。教師邊演示、邊提問,讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥,必要時可進(jìn)行課堂提問,讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點,又有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實驗設(shè)計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進(jìn)行實驗操作,怎樣對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須通過實驗的檢驗,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。
三、對教學(xué)過程的構(gòu)想
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)的主動性和自覺性,對一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:
1. 在引入新課提出課題前,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么?這樣既對學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。
2. 對演示實驗所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答,這樣使學(xué)生既鞏固實驗知識,又調(diào)動學(xué)生積極參與。
3. 在進(jìn)行演示實驗時可請兩位學(xué)生上臺協(xié)助,同時讓其余學(xué)生注意觀察,也可調(diào)動全體學(xué)生都來參與,積極進(jìn)行觀察和思考。
4. 用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出問題讓學(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實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更深刻的認(rèn)識。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次,通過提問和畫圖像使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。
5. 在得出電阻概念時,要引導(dǎo)學(xué)生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請學(xué)生展開討論,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)生對電阻的概念是如何建立的有深刻印象。
6. 在得出實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)歐姆定律,這實際是認(rèn)識上的又一次升華。要注意闡述實驗結(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)生的語言表達(dá)能力。
7. 為檢驗教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,可自編若干概念題進(jìn)行反饋練習(xí),達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合教材練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)用,時間不宜過長,以免沖淡主題。
四、授課過程中注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、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。
3.注意湊示實驗的可視度。
4. 定義電阻及總結(jié)歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計算作為重點。
關(guān)鍵詞: 新課標(biāo) 《歐姆定律》 探究性實驗教學(xué)
《初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究納入了物理教學(xué)的內(nèi)容,旨在將學(xué)生學(xué)習(xí)的重心從過去的過于強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化。
所謂“實驗探究教學(xué)模式”,是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,運用已有的知識和技能,充當(dāng)新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色的學(xué)習(xí)模式。
筆者多年從事初三物理教學(xué),結(jié)合新課改要求,在《歐姆定律》探究教學(xué)中進(jìn)行了嘗試,現(xiàn)談?wù)勛约旱膶嵺`和體會。
一、在探究過程中,著重應(yīng)用控制變量法
控制變量法是指決定某一物理量的因素有很多。為了弄清這個量與這些因素之間的關(guān)系,往往先控制住其他幾個因素不變,集中研究其中一個因素變化所產(chǎn)生的影響,然后通過比較歸納出與這些量之間的關(guān)系。
歐姆定律揭示了電流、電壓、電阻三個物理量之間的關(guān)系,由于電流大小與電壓、電阻都有關(guān)系,因此探究步驟中的設(shè)計實驗應(yīng)盡量引導(dǎo)學(xué)生分為兩步設(shè)計。
1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系。
要讓學(xué)生明確“研究電流跟電壓的關(guān)系時,應(yīng)保持電阻不變”,設(shè)計實驗電路時應(yīng)考慮:①怎樣測量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢?②怎樣保持導(dǎo)體的電阻R不變呢?③通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢?
設(shè)計并連接電路利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓,使它成整數(shù)倍地增加,并記錄所對應(yīng)的電流值,
2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系。
要讓學(xué)生明確“研究電流跟電阻的關(guān)系時,應(yīng)保持電壓不變”,實驗探究時應(yīng)考慮:①怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大???②怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓U不變呢?讓學(xué)生討論交流,使學(xué)生認(rèn)識到:當(dāng)定值電阻的大小發(fā)生變化時,可通過滑動變阻器控制其兩端的電壓U保持不變。
更換定值電阻,利用滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變,記錄對應(yīng)的電流值,在具體的探究教學(xué)中可能會遇到這樣的問題:在電阻R阻值改變時,電阻R兩端的電壓也發(fā)生變化,如何移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓恢復(fù)到原來的電壓值。這也是把控制變量法從理論升華到實際的一個方面。
二、在探究過程中,讓學(xué)生親身體驗,增強課堂教學(xué)效果
學(xué)生是教學(xué)活動的主體,教師對思維活動過程的展開,不能代替學(xué)生自己的思維活動。因此,在設(shè)計本節(jié)探究活動時筆者以學(xué)生為中心,進(jìn)行分組實驗。激發(fā)學(xué)生的求知欲和參與意識,使不同層次學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、個性品質(zhì)在參與中都得到發(fā)展。設(shè)計學(xué)生活動程序如下:
(1)提出問題:電流與電壓,電流與電阻的關(guān)系?
(2)作出假設(shè):①不成比例。②成正比。③成反比。
(3)設(shè)計并進(jìn)行實驗:①設(shè)計電路圖。②設(shè)計步驟。③進(jìn)行實驗。
(4)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
這樣做有以下好處:第一,可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性。對于初中學(xué)生來說,他們已不再局限于看老師演示實驗,都喜歡自己動手操作,通過自己的實踐解決問題。第二,可以清楚地發(fā)現(xiàn)并指出學(xué)生的操作中的錯誤,物理實驗中一些儀器的使用,要求學(xué)生掌握,培養(yǎng)學(xué)生正確而良好的操作技能。但是,在實踐過程中,筆者認(rèn)為學(xué)生的練習(xí)機會實在太少,有些儀器的使用方法盡管學(xué)生課上聽懂了,但真正操作起來并不如想象的那樣簡單順手。就像本節(jié)中的電流表、電壓表的使用,學(xué)生往往會把電表的串并連搞錯,把正負(fù)接線柱接錯等,滑動變阻器的使用也不夠到位。第三,可以鞏固學(xué)生對相應(yīng)知識的掌握情況。對于人的記憶方式來說,自己動手操作過的情景記憶起來要比單純的聆聽接受記憶要牢固得多。
三、在探究過程中,引導(dǎo)學(xué)生反思應(yīng)用遷移
這一方法要求把已知遷移到未知、把此一類知識遷移到另一類知識中,使學(xué)生受到相互滲透、影響和轉(zhuǎn)化的觀點的教育。例如,啟發(fā)學(xué)生把已有的知識遷移到歐姆定律的探究中,把歐姆定律的知識遷移到其他知識的學(xué)習(xí)中。這樣就使學(xué)生不僅提高了知識學(xué)習(xí)的效率,而且逐漸樹立普遍聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的觀點。
例如:在總結(jié)歐姆定律的公式(I=U/R)時,可以壓強的公式為母本,壓強的公式是P=F/S,它的理解可以是:當(dāng)受力面積一定時,壓強與壓力成正比;當(dāng)壓力一定時,壓強與受力面積成反比。而歐姆定律是:通過導(dǎo)體的電流,與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。兩者是可以相互遷移的,所以很順利地得出歐姆定律的公式I=U/R。這對于知識和思維不是很完善的初中學(xué)生來說,可以很容易地掌握知識,得出結(jié)論。
當(dāng)然在歐姆定律的探究教學(xué)中還有很多地方可以運用知識遷移,例如:在運用探究的基本過程解決電流、電壓、電阻三者關(guān)系時,可以反思以往用探究的方法解決過的問題,如液體壓強、深度、液體密度三者的關(guān)系,用以往的經(jīng)驗為本次探究的順利完成做鋪墊。
四、在探究過程中,利用教材對學(xué)生進(jìn)行德育教育
德育是五育之首,新課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注人的發(fā)展,把德育放在十分重要的地位。作為基礎(chǔ)學(xué)科的物理理所當(dāng)然承擔(dān)著重要的德育任務(wù)。
在《歐姆定律》探究教學(xué)中,筆者首先做了大量的準(zhǔn)備工作,這樣學(xué)生不僅學(xué)得很愉快,而且在心里會產(chǎn)生一種對教師的敬佩之情,并從老師身上體會到一種責(zé)任感,這對以后的學(xué)習(xí)工作都有巨大的幫助作用。其次,在教學(xué)過程中,利用分組實驗的合作性學(xué)習(xí)潛移默化地對學(xué)生進(jìn)行德育教育,培養(yǎng)他們團結(jié)協(xié)作的精神。最后,利用歐姆的事跡和成果激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,樹立崇高理想,榜樣的力量是無窮的,它對學(xué)生具有強大的感染力和說服力。
教育部頒布的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》首先提出科學(xué)探究,其次才是科學(xué)內(nèi)容,它把科學(xué)探究作為很重要很有價值的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)方法提出來,說明越來越多的教育者注意到探究教學(xué)在教改中的重要地位?!稓W姆定律》一課的探究教學(xué)不僅要求教師有較高自身的修養(yǎng)素質(zhì),還要做好在探究教學(xué)中與學(xué)生一起雙向地、互動地建構(gòu)學(xué)科知識、促進(jìn)能力發(fā)展。因此,在初中物理新課標(biāo)下如何更好地開展探究教學(xué),值得我們探討。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:導(dǎo)學(xué)案;環(huán)節(jié);教學(xué)
【課前預(yù)習(xí)】
此部分由兩個環(huán)節(jié)組成。
第一個環(huán)節(jié):預(yù)設(shè)讓學(xué)生在課前完成,即學(xué)生在不需教師指導(dǎo)和同學(xué)互助的前提下借助課本獨立完成,以達(dá)到大體了解本節(jié)知識的目的。所以,設(shè)置的問題必須全部來自課本,但不是照抄照搬,而是對課本重點知識進(jìn)行提煉,空格不宜過長,一般以填入2~4個關(guān)鍵字為主。問題設(shè)置不宜有難度,只要學(xué)生認(rèn)真讀完課本就可以知道答案,換言之,學(xué)生可以在課本上按照上下文的意思找到答案。如:“歐姆定律”可設(shè)計:歐姆定律內(nèi)容是導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成____,跟導(dǎo)體的電阻成____;公式I=________。
第二個環(huán)節(jié):需設(shè)置1~2個涉及關(guān)鍵性知識的思考題(可適當(dāng)穿插在基礎(chǔ)知識之間),思考題要具有普遍的代表性和趣味性,最好是與生活或社會熱點有關(guān)聯(lián)的問題。如:在“歐姆定律”一節(jié)設(shè)計:公式R=U/I與I=U/R的物理意義相同嗎?
【分組討論】
此即課堂學(xué)習(xí)的第二階段。在第一階段的基礎(chǔ)上設(shè)置基礎(chǔ)問題,目的是使學(xué)生在解決問題的過程中增長知識和技能。本部分內(nèi)容學(xué)生獨立完成有一定的難度,最好通過小組討論的方式解決,所設(shè)置的問題應(yīng)該有一定的難度和深度。緊扣本節(jié)的重點和難點,針對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中可能產(chǎn)生的問題并作為下一階段的知識儲備而設(shè)問。如:“歐姆定律”的問題設(shè)計:在探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時,若將導(dǎo)體換成晶體二極管,此時導(dǎo)體中的電流還與導(dǎo)體兩端的電壓成正比嗎?
【課堂導(dǎo)學(xué)】
此即課堂學(xué)習(xí)的第三階段。學(xué)生在前兩個階段的基礎(chǔ)上,已經(jīng)基本了解了本節(jié)內(nèi)容,但還需要進(jìn)一步鞏固和提升。本階段主要以例題講解為主,所選例題要求具有代表性,一般以2~4道為宜,這些例題基本覆蓋本節(jié)重、難點內(nèi)容。如:“在“電勢差”教學(xué)中設(shè)計3道題:①電勢差的說法正誤判斷;②點電荷在電場中移動問題;③電勢的高低判斷。
解析側(cè)重基本方法,不要求新奇的解法,以鞏固本節(jié)知識為主要目的。通過對例題的學(xué)習(xí),明確告訴學(xué)生的是什么,解題最重要的方法一定要詳細(xì)總結(jié)出來。
【課堂展示】
緊跟每道重點探究例題后,根據(jù)本節(jié)重難點設(shè)置習(xí)題,要求學(xué)生在學(xué)會例題解法的基礎(chǔ)上就能完成。難度保持和例題相當(dāng),與課堂導(dǎo)學(xué)內(nèi)容相近。這里就不再舉例說明了。
【課后拓展】
針對本節(jié)內(nèi)容,拓展一些常見的考查方式、預(yù)測可能會出現(xiàn)的考查方式??梢砸愿呖碱}為例但內(nèi)容不能超前,沒有合適的高考題,可以原創(chuàng)或改編一些較新的題目,拒絕現(xiàn)成題和舊題。試題選擇題型4道,填空或探究題型2道。如:“歐姆定律”設(shè)計為:①歐姆定律適用性;②圖像中最大電阻的判斷;③同一導(dǎo)體中的電流、電壓比例關(guān)系;④不同導(dǎo)體中的電流、電壓比例關(guān)系;⑤計算溫度對用電器電壓的影響;⑥計算金屬導(dǎo)體的電流和電阻。
本節(jié)課在這些方面能較好地體現(xiàn)我的教學(xué)理念:
一、實驗教學(xué),激發(fā)興趣
物理學(xué)家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師?!迸d趣是學(xué)生學(xué)好物理知識的內(nèi)在的、直接的動力。對初中學(xué)生來說,實驗具有特別強烈的吸引力。很少有學(xué)生在教師做實驗的時候精神不集中。實驗調(diào)動學(xué)生各個感官的作用,并且使思維處于最積極的狀態(tài)。本節(jié)《運用歐姆定律測量電阻》給了學(xué)生一個動手動腦、直接體驗的機會,所有學(xué)生都為能進(jìn)實驗室親自操作而興奮不已。
二、注重細(xì)節(jié),打好基礎(chǔ)
俗話說:“細(xì)節(jié)決定成敗?!薄哆\用歐姆定律測量電阻》從實驗原理到電路圖的設(shè)計,從實驗器材的準(zhǔn)備到器材的連接,從連接過程中的開關(guān)斷開,到電流表電壓表的量程的選擇,從實驗表格的設(shè)計,到實驗數(shù)據(jù)的處理,每一處細(xì)節(jié)都要留意,精心操作,才能出色地完成整個實驗。大多數(shù)學(xué)生能夠細(xì)心操作,這為物理實驗學(xué)習(xí)打好扎實的基礎(chǔ),比課堂上紙上談兵“做實驗”效果好得多。
三、積極引導(dǎo),鼓勵創(chuàng)新
在按照教材上的設(shè)計,完成“伏安法測電阻”這一“規(guī)定動作”后,我沒有鳴金收兵,而是繼續(xù)發(fā)問引導(dǎo):如果實驗時電流表壞了,而我們手頭上沒有其他安培表,那實驗還能最終完成嗎?如果壞的是電壓表呢?我積極引導(dǎo),鼓勵學(xué)生認(rèn)真思考,開闊思路,勇于創(chuàng)新。終于,有一些學(xué)生陸陸續(xù)續(xù)地拿出了解決方案,其中有些方案頗有創(chuàng)意。
在收獲成果的同時,我也清楚地看到了存在的問題:
1.準(zhǔn)備不足,適得其反
學(xué)生聽說要去實驗室做實驗,都很興奮。盡管我課前布置了預(yù)習(xí)作業(yè),但是仍然有少部分學(xué)生準(zhǔn)備不足,到實驗室里不熟悉操作流程,手忙腳亂。好不容易電路連接完成,一試就出故障,此時更是急得滿頭大汗,平時所學(xué)的簡單電路故障排除方法也用不起來了……由此可見,同樣是實驗教學(xué),學(xué)生有備而來,則能激發(fā)興趣;如果準(zhǔn)備不足,操作失誤或遲遲得不出實驗結(jié)論,還能激發(fā)興趣嗎?不但不能,甚至導(dǎo)致部分學(xué)生對物理實驗產(chǎn)生恐懼感。
2.思路保守,創(chuàng)新不夠
完成教材里“伏安法測電阻”這一“規(guī)定動作”后,我引導(dǎo)學(xué)生拓展思路,思考如何只用電流表或只用電壓表來測出未知電阻的大小。部分學(xué)生思路保守,認(rèn)為只有測出未知電阻兩端的電壓和通過電阻的電流才能根據(jù)歐姆定律的變形公式算出電阻的大小。而這兩個數(shù)據(jù),只能通過電壓表和電流表分別測出,缺一不可。由此可見,我在以后的教學(xué)中要多引導(dǎo)學(xué)生拓展思路,否則學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識。
3.沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
物理實驗探究,需要務(wù)實求真,來不得半點虛假。在實驗操作過程中,個別學(xué)生感覺自己的實驗數(shù)據(jù)不夠“理想”,就硬生生地編造了“理想化”的數(shù)據(jù),這樣處理過的結(jié)果“完美”了。我對這樣的學(xué)生進(jìn)行了嚴(yán)肅的批評教育,并要求其重做實驗,重新測量。第二節(jié)物理課上,我又鄭重其事告誡所有學(xué)生,應(yīng)該向居里夫人等物理學(xué)家學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
例1.某同學(xué)在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時,根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的一個圖像.下列結(jié)論與圖像相符的是()
A.電阻一定時,電流隨著電壓的增大而增大
B.電阻一定時,電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時,電流隨著電阻的增大而減小
D.電壓一定時,電阻隨著電流的增大而減小
分析:(1)圖像的橫坐標(biāo)表示電阻,縱坐標(biāo)表示電流,因此得到的是電流和電壓的關(guān)系;(2)圖像是個反比例函數(shù)圖像,因此說明電流與電阻成反比,即電流隨電阻的增大而減??;(3)在探究電流與電阻的關(guān)系時,應(yīng)控制電壓不變.
綜上,由圖像可得出的結(jié)論是:電壓一定時,電流隨電阻的增大而減小.
答案:C
例2.在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10歐.閉合電鍵S,電流表Al的示數(shù)為0.3安,電流表A的示數(shù)為0.5安,試求:
(1)通過電阻R2的電流是多少?
(2)電阻R2的阻值是多少?
分析:(1)分析電路圖可知,兩電阻并聯(lián),電流表A1測流過R1的電流,電流表A2測總電流.則由并聯(lián)電路的特點可求得流過R2的電流.
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A.
(2)對于R1,由歐姆定律可求得電路兩端的電壓.對于R2,由歐姆定律可求得R2的阻值.由歐姆定律得:U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V,因兩電阻并聯(lián),故U2=U1,則R2=U2/I2=3V/0.2A=15Ω.
答案:(1)通過R2的電流是0.2A;
(2)電阻R2的阻值為15Ω.
例3.如圖所示為伏安法測量小燈泡電阻的電路圖.
(1)在電路圖甲中的“”內(nèi)填上電表符號;
(2)閉合開關(guān)S,電流表示數(shù)如圖乙所示.向A端移動滑片P,小燈泡的亮度會變_____;
分析:(1)根據(jù)電壓表與燈泡并聯(lián),電流表與燈泡串聯(lián)的連接方式,可以判斷空圈內(nèi)填什么電表.
(2)滑動變阻器接左半段,滑片向A端移動,左半段變短,電阻變小,總電阻變小,電路電流變大,燈泡變亮.
答案:(1)
(2)亮
【小試牛刀】
在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中,兩小組同學(xué)提出了以下猜想:
小組1猜想:電流可能跟電壓成正比;小組2猜想:電流可能跟電阻成反比.
( 1)小組1的做法是:按圖1所示連接電路,此時開關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)(填“斷開”或“閉合”).保持定值電阻R=10Ω不變,閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器R′,得到多組數(shù)據(jù).在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出正確結(jié)論.
(2)小組2也連接了如圖1所示的電路圖.
正確的實驗步驟為:
①將5Ω電阻接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為1.5 V,記錄電流表示數(shù);
②將5Ω電阻換成10Ω電阻,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5 V,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向______(填“左”或“右”)移動,當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)變?yōu)開________ V時,記錄電流表示數(shù);
③將10Ω電阻換成15Ω電阻,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動變阻器的滑片移動到最右端時,電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示.出現(xiàn)上述情況的原因可能是()
A.滑動變阻器最大阻值太大
B.滑動變阻器最大阻值太小
C.滑動變阻器斷路
D.定阻電阻短路