時間:2023-07-17 17:23:13
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇歐姆定律的一般形式,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
在物理教學(xué)中物理定律的概念很多,物理定律是對物理規(guī)律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過實驗歸納出結(jié)論,或在實驗的基礎(chǔ)上進行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表達式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表達式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
一、牛頓第一定律。采用邊講、邊討論、邊實驗的教法,回顧“運動和力”的歷史。消除學(xué)生對力的作用效果的錯誤認識;培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學(xué)時應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的含義,引入了慣性的概念,是研究整個力學(xué)的出發(fā)點,不能把它當(dāng)做第二定律的特例;慣性不是狀態(tài)量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運動狀態(tài)和運動過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實際問題時,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的運動狀態(tài),所以......”教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們在一段較短的時間內(nèi)研究力學(xué)問題時,常常可以把地球看成近似程度相當(dāng)好的慣性系。
二、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驗方法歸納出物體在單個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: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)時還應(yīng)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,以及與運動學(xué)、動量、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
三、萬有引力定律。教學(xué)時應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程,卡文迪許測定萬有引力常量的實驗,海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育。②要強調(diào)萬有引力跟質(zhì)點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誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計算質(zhì)點的萬有引力。萬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。
四、機械能守恒定律。這個定律一般不用實驗總結(jié)出來,因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不做功或所做的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態(tài)量,用它來解決問題時,就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個定律不適用的問題,可以利用動能定理或功能原理解決。
五、動量守恒定律。歷史上,牛頓第二定律是以F=dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導(dǎo)出來,主張從實驗直接總結(jié)。但是實驗要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相,就目前中學(xué)的實驗條件來說,多數(shù)難以做到。即使做得到,要在課堂里準(zhǔn)確完成實驗并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導(dǎo)出,再安排一節(jié)“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律,也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動量的問題,相互作用的物體的所有動量都在一條直線上,所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時最容易發(fā)生符號的錯誤,應(yīng)該使他們明確,在同一個式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化,表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以使問題大大地簡化。若物體不發(fā)生相互作用,就沒有守恒問題。在解決實際問題時,如果質(zhì)點系內(nèi)部的相互作用力遠比它們所受的外力大,就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用,系統(tǒng)中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統(tǒng)不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),動量守恒定律都是適用的。
六、歐姆定律。中學(xué)物理課本中歐姆定律是通過實驗得出的。公式為I=U/R或U=IR。教學(xué)時應(yīng)注意:①“電流強度跟電壓成正比”是對同一導(dǎo)體而言;“電流強度跟電阻成反比”是對不同導(dǎo)體說的。②I、U、R是同一電路的三個參量。③閉合電路的歐姆定律的教學(xué)難點和關(guān)鍵是電動勢的概念,并用實驗得到電源電動勢等于內(nèi)、外電壓之和。然后用歐姆定律導(dǎo)出I=ε/(R+r)(也可以用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律推導(dǎo))。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式,要明確它們的物理意義。⑤教師應(yīng)明確,普通物理學(xué)中的歐姆定律公式多數(shù)是R=U/I或I=(1/R)U,式中R是比例恒量。若R不是恒量,導(dǎo)體就不服從歐姆定律。但不論導(dǎo)體服從歐姆定律與否,R=U/I這個關(guān)系式都可以作為導(dǎo)體電阻的一般定義式。中學(xué)物理課本不把 R=U/R列入歐姆定律公式,是為了避免學(xué)生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
七、楞次定律。可以采用探究教學(xué)法,讓學(xué)生通過實驗得到的結(jié)論歸納出定律。教學(xué)時應(yīng)注意:①楞次定律是確定感生電流方向的規(guī)律,同時也確定感生電動勢的方向。如果是斷路,通常我們可以把它想象為閉合電路。②感生電流的磁場只能“阻礙”原磁通的變化,不能“阻止”它的變化,否則就不會繼續(xù)產(chǎn)生感生電流。“阻礙”或者說“反抗”原磁通的變化,實質(zhì)上是使其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的一種表現(xiàn),符合能量守恒定律。③要使學(xué)生熟練掌握應(yīng)用楞次定律判定感生電流方向的3個步驟。④明確右手定則可看作是楞次定律的特殊情況,并能根據(jù)具體情況選用定則或定律來判斷感生電流的方向。
(作者單位:河南省鞏義市芝田鎮(zhèn)第一初級中學(xué))
新課程實施以來,湖北省宜昌市物理教師在市教科院熊春玲老師的主持下,吸取目標(biāo)評價教學(xué)、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)、探究式教學(xué)、活動單導(dǎo)學(xué)等教學(xué)經(jīng)驗,總結(jié)出“目標(biāo)導(dǎo)學(xué)、學(xué)法導(dǎo)引、自主評價”的物理課堂教學(xué)模式,由于這個教學(xué)模式的推行和實施,老師們的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)日趨成熟穩(wěn)定.
為了把課程改革引向深入,探索更為科學(xué)有效的教學(xué)方法,筆者所在的長陽縣,廣大物理教師在實施市教科院教學(xué)模式的過程中,在縣研訓(xùn)中心劉開雙老師的帶領(lǐng)下,結(jié)合我縣的實際,經(jīng)過創(chuàng)新發(fā)展,總結(jié)探索出“三環(huán)六步導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式.并堅持在課堂教學(xué)中推行教學(xué)模式.經(jīng)教學(xué)實踐證明,該模式簡潔易行,能有效促進學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),有利于提高教學(xué)效率.
2教學(xué)模式的解讀
“三環(huán)六步導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式的基本構(gòu)想是,一節(jié)課由不同類型和形式的學(xué)習(xí)活動單元及過程組成,讓學(xué)生在目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)下,自主合作學(xué)習(xí),探究、體驗、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)內(nèi)容,展示、交流學(xué)習(xí)結(jié)果,教師通過講授、指導(dǎo)、評價等方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí).
2.1“三環(huán)六步”教學(xué)模式的框架
[TP1CW36.TIF,BP#]
該模式體現(xiàn)創(chuàng)設(shè)情境、目標(biāo)(或問題)引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動、學(xué)生自學(xué)、活動探究、交流討論、自主評價、師生互動、應(yīng)用反饋等多種學(xué)習(xí)方式綜合運用的一種教學(xué)模式(圖1).
2.2“三環(huán)”的涵義
“三環(huán)”是指 “目標(biāo)導(dǎo)引、活動探究、評價應(yīng)用 ” 三個環(huán)節(jié).教學(xué)過程運用三個環(huán)節(jié)交替遞進,有效解決教學(xué)過程中目標(biāo)不明、方法不清、評價滯后的問題.這三個環(huán)節(jié)的構(gòu)想在筆者所在區(qū)域得以廣泛實踐.
2.2.1目標(biāo)導(dǎo)引
我們到超市購物,如果沒有明確的目標(biāo),就會漫無目的地閑逛,如果有目標(biāo),購物效率會大大提高.學(xué)習(xí)活動也是如此,若是學(xué)生對學(xué)習(xí)目標(biāo)是模糊的,學(xué)習(xí)效果就會打折扣.所以學(xué)習(xí)目標(biāo)不單是教學(xué)設(shè)計的一個要素,不僅是教師要明白,也應(yīng)該讓學(xué)生明白,讓學(xué)習(xí)活動有的放矢.一個好的學(xué)習(xí)目標(biāo)的要[LL]素應(yīng)該是:學(xué)習(xí)內(nèi)容+學(xué)習(xí)方法+預(yù)期達到的學(xué)習(xí)水平和要求.這樣的學(xué)習(xí)目標(biāo)不僅讓學(xué)生明確了學(xué)什么,而且讓學(xué)生明確怎么學(xué),知道可以通過哪種學(xué)習(xí)方式達到目標(biāo),就能引導(dǎo)學(xué)生自主開展學(xué)習(xí)活動,也能引導(dǎo)學(xué)生自主開展評價活動.
2.2.2活動探究
活動探究是在學(xué)習(xí)目標(biāo)的導(dǎo)引下進行的一系列學(xué)習(xí)活動和方法的總稱.通過問題引導(dǎo)、學(xué)法指導(dǎo),一步i引導(dǎo)學(xué)生按具體的學(xué)習(xí)方式進行自主學(xué)習(xí),進而達成學(xué)習(xí)目標(biāo),提高學(xué)習(xí)效率,同時培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,促進學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí).對于每一個學(xué)習(xí)活動,教學(xué)內(nèi)容、方式是具體的,需要到達的水平和要求是明確的,這樣學(xué)生就可以在目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)下,自主合作學(xué)習(xí),探究、體驗、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)內(nèi)容.
2.2.3評價應(yīng)用
在教學(xué)過程中,每個學(xué)習(xí)活動結(jié)束時,都安排相應(yīng)的學(xué)生自主評價,及時檢查評價學(xué)習(xí)效果.在一節(jié)新課結(jié)束后,也要安排課堂小結(jié)、當(dāng)堂演練、拓展延伸,對學(xué)生進行形成性評價,檢驗學(xué)生對所學(xué)知識應(yīng)用情況.通過及時評價、形成性評價使自主評價緊隨教學(xué)活動的展開而展開,貫穿于教學(xué)活動的始終,通過評價促進學(xué)生的發(fā)展.
2.3“六步”的涵義
“六步”是指對于某一課時或某個學(xué)習(xí)活動采取的六個基本步驟,即“情景問題探究評價應(yīng)用反饋”.“六i”是基于“以學(xué)定教”提出的一種范式,對于某個教學(xué)內(nèi)容,并非要面面俱到,可以是全部,也可以側(cè)重其中的部分步驟.
2.3.1情境
新課程強調(diào)學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè).情境創(chuàng)設(shè)的途徑很多,如利用實驗創(chuàng)設(shè),聯(lián)系社會生活現(xiàn)象和素材創(chuàng)設(shè),利用新舊知識的聯(lián)系創(chuàng)設(shè),通過實踐體驗創(chuàng)設(shè),利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)等.情境創(chuàng)設(shè)的作用是巨大的,能引發(fā)認知沖突,激發(fā)興趣,喚起主動學(xué)習(xí)的欲望,矯正前概念的偏差,做好思維鋪墊,活躍課堂氛圍.情境可以在引入課題時創(chuàng)設(shè),也可以在每個學(xué)習(xí)活動單元過程中進行創(chuàng)設(shè).
2.3.2問題
探究始于問題,沒有問題就沒有探究.針對學(xué)習(xí)目標(biāo)而設(shè)計的一個個學(xué)習(xí)活動單元,是圍繞問題展開的,為解決這些問題,根據(jù)問題的特征而預(yù)設(shè)了多樣化的學(xué)習(xí)方法,讓學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí).對有的問題,可采取自主學(xué)習(xí)解決;有的問題,可采取小組合作學(xué)習(xí)解決;有的問題,可采用實驗法;還有的問題,需要進一步猜想與假設(shè),設(shè)計實驗,進行實驗探究;
對教學(xué)過程中生成的問題,還要突破預(yù)設(shè)的束縛,靈活加以處理.總之,問題的設(shè)計是關(guān)鍵,問題設(shè)計得合理,解決問題的方法科學(xué),就會有效驅(qū)動學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程,取得良好的學(xué)習(xí)效果.
2.3.3探究
新課程提倡探究式教學(xué).廣義地講,學(xué)生或通過自己的活動,或在老師的引導(dǎo)下,通過各種方式的主動學(xué)習(xí),從未知到已知的過程,都是探究過程.所以,如上所述,針對具體問題而采取的自學(xué)指導(dǎo)、合作探究、理論推理、實驗探究,以及精講點撥、師生對話、演示操作、小組討論、體驗、展示等學(xué)習(xí)活動,都是為了讓學(xué)生建構(gòu)形成自己理解的知識和方法而采取的探究活動,這是教學(xué)過程的重頭戲.
2.3.4評價
新課倡導(dǎo)“立足過程,促進發(fā)展”的學(xué)生學(xué)習(xí)評價,促進學(xué)生全面富有個性的發(fā)展,促進教師反思和改進教學(xué).這里的評價可以是對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的及時評價,對自學(xué)效果的檢查,也可以是對整堂課的學(xué)習(xí)情況的檢測,還包括老師對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進行的口頭點評、學(xué)生互評和學(xué)生對課堂收獲的自我總結(jié).通過評價幫助學(xué)生認識自我,發(fā)展自我.同時,通過學(xué)生之間開展自主評價活動,從而使學(xué)生學(xué)會評價.
2.3.5應(yīng)用
在學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)用指在一定情境下展示和表達學(xué)生所理解的知識,這個步驟貫穿于課堂提問、課堂練習(xí)、課外實踐和測驗考試之中,所以在上述“三環(huán)”的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注重當(dāng)堂演練、拓展延伸等環(huán)節(jié),既加強對知識的理解,也可初步檢驗學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成情況.
2.3.6反饋
反饋指教師利用課堂觀察、自主評價、當(dāng)堂演練、拓展訓(xùn)練和形成評價等環(huán)節(jié),與學(xué)習(xí)目標(biāo)中的水平和要求對照,提供反饋信息,發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解概念和規(guī)律 上的差異,采取措施,修正教學(xué)素材或過程,修正偏差,進而進行釋疑解難、變式訓(xùn)練,使盡可能多的學(xué)生達成學(xué)習(xí)目標(biāo).
綜上所述,“三環(huán)六步學(xué)導(dǎo)”教學(xué)模式以學(xué)習(xí)活動為中心,通過學(xué)生的自主、探究、合作學(xué)習(xí),實現(xiàn)“以學(xué)定教、以教導(dǎo)學(xué)”的目的,不僅學(xué)會知識、技能和方法,而且學(xué)會學(xué)習(xí),充分體現(xiàn)了“雙主”――教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性,使主導(dǎo)性和主體性和諧統(tǒng)一,發(fā)揮最大效益.能將課堂真正還給學(xué)生,使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會評價,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和評價能力.
3“三環(huán)六步導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式課例
本文以人教版第十七章第二節(jié)《歐姆定律》為例,依據(jù)“三環(huán)六步導(dǎo)學(xué)”教學(xué)模式,具體地介紹.
3.1目標(biāo)導(dǎo)引
(1)通過看書、討論,理解歐姆定律的內(nèi)容、公式、單位及適用的條件.
(2)通過閱讀例題、老師講授、同步練習(xí),學(xué)會運用歐姆定律進行簡單的計算及一般方法.
3.2活動探究
情景上節(jié)課,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流跟電壓和電阻的關(guān)系,請同學(xué)們回顧一下并表述出來.
活動1:閱讀課本78頁,然后回答下面的問題.
活動2:討論電流、電壓、電阻之間的因果關(guān)系.
活動3:閱讀課本78、79頁的例題1和例題2,思考用公式進行計算的一般步驟和規(guī)范要求.
[BP(]活動4:例題講析
例3在如圖所示的電路中,調(diào)節(jié)滑動變阻器 R′,使燈泡正常發(fā)光,用電流表測得通過它的電流值是0.6 A.已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是20 Ω,求燈泡兩端的電壓.[BP)]
活動4:例題講析,點撥電阻與電壓、電流無關(guān),歐姆定律的[HJ1.45mm]另一個適用條件是同一時刻(同一狀態(tài)).
例1加在某一電阻器兩端的電壓為5 V時,通過它的電流是0.5 A,則該電阻器的電阻應(yīng)是多大?如果兩端的電壓增加[JP3]到20 V,此時這個電阻器的電阻值是多大?通過它的電流是多大?
3.3評價應(yīng)用
3.3.1自主評價
評價1:請你口頭表達歐姆定律的內(nèi)容.
評價2:請你說出歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式.
評價3:公式中各物理量的單位是什么?(提示區(qū)分物理量的符號和單位符號)
評價4:歐姆定律的適用條件是什么?
評價5:下列關(guān)于歐姆定律說法中正確的是
A.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
C.電壓一定時,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流成反比
D.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電流、電壓無關(guān)
評價6:歸納用歐姆定律公式進行計算的一般步驟.
3.3.2當(dāng)堂演練
(1)關(guān)于電流跟電壓和電阻的關(guān)系,下列說法正確的是
A.導(dǎo)體的電阻越大,通過導(dǎo)體的電流越小
B.導(dǎo)體的電阻越大,通過導(dǎo)體的電流越大
C.導(dǎo)體兩端的電壓越大,導(dǎo)體的電阻越大,通過導(dǎo)體的電流也越大
D.在導(dǎo)體兩端的電壓一定的情況下,導(dǎo)體的電阻越小,通過導(dǎo)體的電流越大
(2)一條鎳鉻合金線的兩端加上4 V電壓時,通過的電流是0.2 A,則它的電阻是[CD#3]Ω.若合金線的兩端電壓增至16 V時,它的電阻是[CD#3]Ω,這時若要用電流表測量它的電流,應(yīng)選用量程為[CD#3]A的電流表.
(3)關(guān)于歐姆定律,下列敘述中不正確的是
A.在相同電壓下,導(dǎo)體的電流和電阻成反比
B.對同一個導(dǎo)體,導(dǎo)體中的電流和電壓成正比
C.因為電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),所以電流只與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
D.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),也與導(dǎo)體的電阻有關(guān)
[TP1CW37.TIF,Y#]
(4)在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關(guān)系時,小東選用了甲、乙兩個定值電阻R甲、R乙分別做實驗,他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖2所示的圖像,請根據(jù)圖像比較電阻R甲與R乙的大小,R甲[CD#3]R乙.(選填“大于”、“等于”或“小于”)
3.3.3拓展延伸
我國刑法規(guī)定,從2011年5月1日起,駕駛員醉酒后駕車要負刑事責(zé)任.目前大多數(shù)國家都采用呼氣式酒精測試儀,對駕駛員進行現(xiàn)場檢測.
論文關(guān)鍵詞:初中測量電阻的幾種常用方法
測量電阻是初中物理教學(xué)的最重要的實驗之一,也是考察學(xué)生能力的重要命題熱點之一。通過近幾年中考試題我們就會發(fā)現(xiàn),測量電阻方法多種多樣,其應(yīng)用的原理和計算方法也不盡相同,而電路圖的設(shè)計更是靈活多變,如果學(xué)生對該部分知識不加以總結(jié)、消化的話,就會在做題時容易出錯、造成不必要的丟分現(xiàn)象,因此電阻的測量看似簡單,實則在教學(xué)中常常是學(xué)生的弱點,在各種考試中通過對電阻的測量的考察也可以反映出學(xué)生對電學(xué)基本知識掌握的情況,另外命題者還在不斷的推陳出新,用不同的形式對學(xué)生進行考察。下面我們就對初中測量電阻的幾種常用方法進行一個簡單的總結(jié),希望對同學(xué)們能有所幫助。
一、初中最基本的測電阻的方法
(1)伏安法測電阻
伏安法測電阻就是用一個電壓表和一個電流表來測待測電阻,因為電壓表也叫伏特表物理論文,電流表也叫安培表,因此,用電壓表和電流表測電阻的方法就叫伏安法測電阻。它的具體方法是:用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,則可以根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX。最簡單的伏安法測電阻電路設(shè)計如圖1所示,
用圖1的方法雖然簡單,也能測出電阻,但是由于只能測一次,因此實驗誤差較大,為了使測量更準(zhǔn)確,實驗時我們可以把圖1進行改進,在電路中加入滑動變阻器,增加滑動變阻器的目的是用滑動變阻器來調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓,這樣我們就可以進行多次測量求出平均值以減小實驗誤差,改進后的電路設(shè)計如圖2所示雜志網(wǎng)。伏安法測電阻所遵循的測量原理是歐姆定律,在試驗中,滑動變阻器每改變一次位置,就要記一次對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),計算一次待測電阻Rx的值。多次測量取平均值,一般測三次。
(2)伏阻法測電阻
伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和串聯(lián)電路中的電流關(guān)系,如圖3就是伏歐法測電阻的電路圖,在圖3中,先把電壓表并聯(lián)接在已知電阻R0的兩端,記下此時電壓表的示數(shù)U1;然后再把電壓表并聯(lián)接在未知電阻Rx的兩端,記下此時電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等以及歐姆定律的知識有:
I1=I2
即:U1/R0=U2/RX
所以:
另外,如果將單刀雙擲開關(guān)引入試題,伏阻法測電阻的電路還有圖4、圖5的接法,和圖3比較,圖4、圖5的電路設(shè)計操作簡單物理論文,比如,我們可以采用如圖5的電路圖。當(dāng)開關(guān)擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電壓U0;當(dāng)開關(guān)擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電壓Ux。故有:。同學(xué)們可以試一試按圖4計算出Rx的值。
(3)安阻法測電阻
安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系,如圖6是安阻法測電阻的電路圖,在圖6中,我們先把電流表跟已知電阻R0串聯(lián),測出通過R0的電流I1;然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯(lián),測出通過Rx的電流I2。然后根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律的知識有:
U0=UX
即:I1R0=I2RX
所以:
顯然,如果按圖6的方法試驗,我們就需要采用兩次接線,可能有的同學(xué)怕多次拆連麻煩的話,那我們還可以將單刀雙擲開關(guān)引入電路圖,這時我們可以采用如圖7的電路設(shè)計。當(dāng)開關(guān)擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電流I0;當(dāng)開關(guān)擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電流Ix雜志網(wǎng)。通過計算就有:。
以上三種測電阻的方法是最簡單的測電阻方法,也是必須掌握的方法,大家會嗎,除此以外,還有常用的易于學(xué)生理解的測電阻的常用方法嗎?當(dāng)然還有:
二、特殊方法測電阻
(1)用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值
或者
用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值,我們也可以采取以下方法:
1.如圖8所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電壓表測量出電源的電壓U,根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到:。
2.如圖9所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出電源的電壓U,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時物理論文,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到:
(2)用電流表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值
如圖10所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電流表測量出Rx和R滑串聯(lián)時的電流I1,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電流表測量出Rx單獨接入電路時的電流I2,因為電源電壓不變,可以得到:,故有:。
(3)用等效法測量電阻
如圖11所示電路就是用等效法測量電阻的一種實驗電路。其中Rx是待測電阻,R是電阻箱(其最大電阻值大于Rx)。其實驗步驟簡單操作如下:
把開關(guān)S閉向2,讀出電流表的數(shù)值I,再把S閉向1,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的讀數(shù)仍為I不變,則讀出電阻箱的數(shù)值,即為待測電阻Rx的值。
以上就是初中常見的測電阻的方法,大家會嗎,希望以上總結(jié)對大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
1 伏安法
1.1 實驗原理
U=E-Ir。
1.2 電路設(shè)計
伏安法電路設(shè)計一般如圖1(a)所示。
1.3 數(shù)據(jù)處理
改變R的值,測出多組U、I值,作出U-I圖線,如圖1(b)所示。圖線與U軸交點的縱坐標(biāo)即為電源電動勢E的大小,電源內(nèi)阻r為圖線斜率的相反數(shù)。
例1:某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗原理如圖2(a)所示,其中,虛線框內(nèi)為用靈敏電流計G改裝的電流表A,V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測電池組,S為開關(guān),R為滑動變阻器,R0是標(biāo)稱值為4.0 Ω的定值電阻。
(1)已知靈敏電流計G的滿偏電流Ig=100 μA、內(nèi)阻rg=2.0 kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA,并聯(lián)一只______Ω(保留一位小數(shù))的定值電阻R1。
(2)根據(jù)圖2中實驗原理圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2(b)連接成完整電路。
(3)某次實驗的數(shù)據(jù)如下,見表1:該小組借鑒“研究勻變速直線運動”實驗中計算加速度的方法(逐差法),計算出電池組的內(nèi)阻r=_________ Ω(保留兩位小數(shù));為減小偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點是_________ 。
(4)該小組在前面實驗的基礎(chǔ)上,為探究圖2(a)所示的電路中各元器件的識記阻值對測量結(jié)果的影響,用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn):電動勢的測量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測量值總是偏大。若測量過程無誤,則內(nèi)阻測量值總是偏大的原因是___________ 。(填選項前的字母)
A.電壓表內(nèi)阻的影響
B.滑動變阻器的最大阻值偏小
C.R1的識記阻值比計算值偏小
D.R0的識記阻值比標(biāo)稱值偏大
解析:(1)改裝電流表擴大量程I=Ig+IgrgR1,則R1=IgrgI-Ig=1.0 Ω。
(2)連接圖如圖3所示。
(3)電流表相鄰兩次讀數(shù)之差為ΔI=20 mA,r+R0=-(U5+U6+U7+U8)-(U1+U2+U3+U4)16ΔI=5.66 Ω,可得r=1.66 Ω。這樣做的優(yōu)點是可以充分利用每一組數(shù)據(jù)。
(4)由題給出“用一已知電動勢和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組通過上述方法多次測量后發(fā)現(xiàn):電動勢的測量值與已知值幾乎相同”,這說明電壓表內(nèi)阻很大,其分流作用很小可以忽略不計。如果電壓表的分流作用不可忽略,這會導(dǎo)致電源電動勢與內(nèi)阻的測量值均偏小,故A選項錯誤;滑動變阻器的作用是調(diào)節(jié)電路中總電阻的變化,不會對實驗測量帶來誤差,B選項錯誤;R1實際值偏小,計算值偏大,會導(dǎo)致計算電流時電流值偏小。設(shè)與靈敏電流計G并聯(lián)的電阻的計算值為R1,實際值為R1′(R1′
點評:本題中安培表由電流計G與電阻R1并聯(lián)改裝而成。當(dāng)被測電源的內(nèi)阻較小時,可用一個已知阻值的定值電阻R0與電源串聯(lián)以保護電源。本題對實驗數(shù)據(jù)的處理采用了“逐差法”,體現(xiàn)出知識的遷移能力與應(yīng)用能力。該題第(4)問關(guān)于實驗誤差的分析是本題的一個難點,在以上的求解中采用U-I圖像進行誤差分析,有效地突破了這個難點。
2 伏伏法
在無電流表時,可用一只電壓表測電源路端電壓,用兩只電壓表的示數(shù)差與一定值電阻來測電流,作U1-U2圖像。
例2:某同學(xué)用如圖5所示的電路測量電動勢和內(nèi)電阻。電源電動勢約為3 V,內(nèi)阻為幾歐姆;兩只直流電壓表V1、V2,量程均為0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ;定值電阻R0=5 Ω;滑動變阻器R的最大阻值為50 Ω。實驗中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1-U2圖像,如圖6所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則電源的電動勢E=___________,內(nèi)阻r=___________(用k、a、R0表示)。
解析:某次實驗中兩電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1、U2,由閉合電路的歐姆定律有:
U2=E-U2-U1R0r
變形得:U1=-ER0r+R0+rrU2
由測量數(shù)據(jù)繪出的U1-U2圖像知,當(dāng)U1=0時U2=ER0R0+r=a,k=R0+rr
關(guān)鍵詞:新課標(biāo) 物理習(xí)題 編制
新課標(biāo)要求,習(xí)題的形式需要從多方面進行改善。習(xí)題的方式需要盡可能獨樹一幟,避免形式過于簡單和重復(fù);題目的內(nèi)容需要盡可能避免定向思維,促進學(xué)生發(fā)散思維;習(xí)題的難度需要多給予一點提示和引導(dǎo),避免題目的難、深、偏、繁;習(xí)題的編排需要多一些總結(jié)歸納,避免就事論事;習(xí)題的背景需要盡可能結(jié)合實際,使習(xí)題更加具備實用性。以下從多個方面描述新課標(biāo)的物理習(xí)題應(yīng)當(dāng)如何編制。
1編制物理習(xí)題必須要符合遞進性
遞進性主要是指習(xí)題的多個問題之間,必須具備遞進的關(guān)系,并且題目獨立和條件充分,后一個問題必須要解決前者才能夠得到合理的解答。
在進行歐姆定律教學(xué)時,其教學(xué)目標(biāo)為在實驗探究的基礎(chǔ)上,分析歸納,并能應(yīng)用歐姆定律公式進行計算或解釋現(xiàn)象。所以,在教學(xué)過程中必須要經(jīng)過實驗課進行教學(xué)。在實際的教學(xué)當(dāng)中,便需要教師讓學(xué)生進行分組實驗,并將實驗進行統(tǒng)計和分析,最終得出結(jié)論。通過對實驗結(jié)果的分析,利用“探究電流與電壓的關(guān)系”的實驗數(shù)據(jù)計算UI,并與電阻值R比較,看看電阻R與UI有什么關(guān)系?
例如,在閱讀完人教版九年級物理課本78頁之后,提取相關(guān)知識完成本活動內(nèi)容。
(1)歐姆定律用公式表述為。
(2)分別述說公式中各符號的意義及單位。
在學(xué)生已經(jīng)能夠初步掌握歐姆定律的概念和公式之后。便可以編制相關(guān)的習(xí)題,讓學(xué)生利用歐姆定律進行解答。
例:在某一溫度下,兩個電路元件甲和乙中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖1左圖所示。求:
①甲的電阻值是多少?乙的電阻是多少?
②將電阻甲單獨接入電路如圖1右圖所示,當(dāng)甲電阻兩端的電壓為6V時,則通過甲電阻的電流是多少?
③若甲電阻兩端的電壓為3V時,則甲的電阻值又是多少?為什么?
④若甲電阻兩端不加電壓,則它的電流是多少?此時甲電阻的阻值是多少?為什么?
以上教學(xué)流程,根據(jù)本題目的答案能夠發(fā)現(xiàn),編制題目者的意圖是就讓學(xué)生充分了解并掌握歐姆定律的知識以及掌握電阻的是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電流、電壓值無關(guān)。這類簡單的概念如果通過重復(fù)性強的習(xí)題進行教學(xué),學(xué)生通過死記硬背的形式將其背完,但是這樣的形式很空洞無物,許多的學(xué)生都會在這個學(xué)習(xí)過程中覺得枯燥無味,如果使用以上這樣循序漸進的教學(xué)模式,通過上一環(huán)節(jié)引出下一環(huán)節(jié),幫助學(xué)生靈活掌握知識內(nèi)容,客服思維定勢,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,通過遞進式的習(xí)題教學(xué),給學(xué)生更全面、深刻的學(xué)習(xí)知識,幫助學(xué)生開闊思維和創(chuàng)造空間。
2編制物理習(xí)題需要具備準(zhǔn)確性和探究性
在編制物理習(xí)題的過程中,需要避免傳統(tǒng)觀念的影響,改善傳統(tǒng)觀念中全面性的原則,教師需要注意靈活性和層次性的原則。新課標(biāo)的改革要求為摒棄學(xué)科知識為中心的觀念,并且需要幫助學(xué)生建立起良好的物理學(xué)科知識體系,需要學(xué)生的學(xué)習(xí)以主干知識為主,通過學(xué)生的探究、自主和合作達到最終學(xué)習(xí)目的。習(xí)題的內(nèi)容需要選擇精干的知識點,以基礎(chǔ)技能和基礎(chǔ)知識作為主干教學(xué)內(nèi)容,加強習(xí)題和學(xué)生的日常生活的關(guān)聯(lián)性,盡量使學(xué)生能夠?qū)⒘?xí)題的知識內(nèi)容運用于生活當(dāng)中,爭取相關(guān)學(xué)科互相融合,使所有學(xué)科能夠形成一個整體。
了使學(xué)生對所學(xué)知識的理解、應(yīng)用和認識更深,需要盡量使習(xí)題的編制更具備可探究性。例如,在進行人教版九年級物理教學(xué)第十三章“電路”教學(xué)時,學(xué)生對抽象的線路很難理解,對局部短路所造成的被短路電氣無法正常使用這一較為抽象的現(xiàn)象無法熟悉的記憶,缺乏感性的認識。對此,在習(xí)題的設(shè)計過程中,就可以設(shè)計更具備可探究性的習(xí)題,如:將甲乙兩個燈泡一同串聯(lián)如一個電路當(dāng)中,如果將導(dǎo)線直接連接在乙燈泡的兩個連接口上,那么兩個燈泡的會以什么情況工作?在條件允許的情況下,還能夠進行相關(guān)的實驗,并在實驗完成之后讓學(xué)生猜測如果直接連接在甲燈泡上會是怎樣的一個結(jié)構(gòu)?并且通過實驗去證實學(xué)生的猜測是否正確,通過這樣形象、感性的方式讓學(xué)生對知識點的記憶更加深刻。
3物理習(xí)題需要具備明確的目的性
物理習(xí)題的內(nèi)容、形式和難度都會因為教學(xué)內(nèi)容的不同和教學(xué)目的的不同而改變,如果只是為了培養(yǎng)技能和鞏固理論知識,則可以編制具備收斂性的習(xí)題,如果是為了加深學(xué)生對知識點的理解,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)散思維,就必須要編制一些開放性、發(fā)散性的習(xí)題。總而言之,習(xí)題的編制目的性必須要明確,目的性的確定必須要謹(jǐn)慎。
例如,以下習(xí)題:
1.活動一:設(shè)計測量電阻的實驗,并完成下面實驗報告。
(1)實驗?zāi)康模簩W(xué)會用伏安法測電阻,理解小燈泡電阻變化的原因。
(2)實驗原理:__________________。
(3)實驗設(shè)計:
①請分別畫出測定值電阻電阻和測小燈泡阻值的電路圖。
②將實驗步驟寫在下面(注意電流表、電壓表量程的選擇)。
(4)數(shù)據(jù)記錄:
a.測定值電阻的電阻值,并設(shè)計好實驗表格。(可用第一節(jié)的測量數(shù)據(jù))
b.測小燈泡的電阻值,并設(shè)計好實驗表格。
(5)拓展分析:
①分析表1和表2中的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),定值電阻的阻值是“不變”的,而小燈泡的電阻是____(填“變化”或“不變”)的,原因是____。
②某同學(xué)提出在測小燈泡的電阻時,可采取求平均值來減少實驗誤差,這種做法可行嗎?為什么?
③根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)在圖2中畫出定值電阻對應(yīng)的U-I關(guān)系圖象;根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)在圖3中畫出小燈泡對應(yīng)的U-I關(guān)系圖象。 ④你在定值電阻的U-I圖像上描出的點是否分布在同一條直線上?我們怎樣處理這種情況?為什么?
(6)交流與評估:
①如果在測小燈泡電阻時,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流變幾乎不偏轉(zhuǎn),而電壓表示數(shù)接近電源電壓,請分析故障原因是什么?
②如果在測小燈泡電阻時,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),而電流表示數(shù)較大,請分析故障原因是什么?
對于這類實驗性習(xí)題的制作者和習(xí)題的描述所提供的參考答案分析之后,能夠明顯發(fā)現(xiàn)習(xí)題命題者的命題目的是幫助學(xué)生認識電阻并通過電阻的概念進行習(xí)題的解答,幫助學(xué)生能夠熟悉運用電阻的定律。每一個習(xí)題都具備獨特的教學(xué)目的,通過明確教學(xué)目的,逐漸的使學(xué)生掌握抽象的物理概念。
4習(xí)題的編制需要注重歸納性和總結(jié)性
編制物理習(xí)題務(wù)必將學(xué)習(xí)重點放在基礎(chǔ)知識上,使學(xué)生弄清楚知識的應(yīng)用、聯(lián)系、內(nèi)容和由來等,培養(yǎng)學(xué)生的全方位學(xué)習(xí)能力。初中物理知識點大多都是較為抽象的習(xí)題,對于初中學(xué)生來說,其對于抽象知識的理解能力有限,造成許多的物理知識較為難以理解,面對大量的物理習(xí)題,大多呈現(xiàn)走馬觀花的學(xué)習(xí)形式。其實,筆者認為初中物理的教學(xué)難點并不是學(xué)生對題目的掌握和摸索,重點在于教師在編制物理習(xí)題過程中,是否將相似解題方法的習(xí)題編制在一起,如果將解題方式相似的習(xí)題編制在一起,能夠在評講過程匯總更好的幫助學(xué)生總結(jié)和歸納學(xué)習(xí)方式和解題方法。
例如,將兩道關(guān)于計算額定功率的習(xí)題放在一起進行。有一個電壓表、一個電源、標(biāo)識2.5V的小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線和滑動變壓器,一個額定電阻值為10Ω的電阻,通過這些道具如何測量2.5V小燈泡的額定功率;有一個電流表、一個電源、標(biāo)有3V的小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線和滑動變阻器,一個額定電阻值為10Ω的電阻,通過這些道具如何測量小燈泡的額定功率?
一般情況下,測量給小燈泡的額定功率的實驗是通過電流表和電壓表來測量,這兩個習(xí)題的情況分別由圖4和圖5展示,由兩圖所知,兩道習(xí)題都屬于用一個測量表來測量小燈泡的額定功率的題目,其理解難度較高,學(xué)生比較難以掌握,并且在評講之后學(xué)生也難以熟練運用。對此,就需要總結(jié)兩道習(xí)題,并進行對比和分析,使學(xué)生總結(jié)歸納出解題的共同點。 測量小燈泡的額定功率的步驟主要為:(1)調(diào)動滑動變阻器,使小燈泡工作。(2)測量小燈泡正常工作時的額定電流。(3)通過P=UI的公式進行計算。如果只是用一只電流表或者一只電壓表來測量小燈的額定功率,則可以通過公式進行自由轉(zhuǎn)換,將缺少的那只表轉(zhuǎn)換為額定值電阻。總之,通過歸納和總結(jié)能夠有效的幫助學(xué)生整理解題思路,幫助學(xué)生真正的掌握解題方式,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
5習(xí)題的編制需要具備一定的實際性
物理學(xué)科離不開日常生活,教師在編制習(xí)題的過程中需要認識到物理是從生活當(dāng)中所繁衍而出,習(xí)題的編制需要和日常生活息息相關(guān)。例如視力矯正、手機電池銘牌、電動自行車、居民所用的電表、水表等等。除此之外,社會、經(jīng)濟、睜著當(dāng)中的典型案例和重大事件也是作為習(xí)題背景的良好素材。例如,神舟五號、三峽工程、天津爆炸事件等等。習(xí)題的編制可以滲透一定的科學(xué)發(fā)展觀,例如,環(huán)境資源保護、節(jié)約能源等,將這一系列符合、貼近學(xué)生日常生活當(dāng)作習(xí)題的背景,不僅僅能夠有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,還能夠通過學(xué)習(xí),更加了解這些事件,深刻體會到物理知識就圍繞在生變,與社會生活、經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān),進而得到更有價值的領(lǐng)悟。
6結(jié)語
綜上所述,在我國今后的初中物理教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)通過習(xí)題的編制,積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使學(xué)生的物理思維模式得以轉(zhuǎn)變。通過在物理習(xí)題教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考的能力,使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中通過自主學(xué)習(xí)與獨立思考,逐步培養(yǎng)出良好的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生對于物理知識的理解能力,幫助學(xué)生更好地適應(yīng)新時期的初中物理課堂學(xué)習(xí)。
參考文獻:
[1]黃志文.中學(xué)物理課程論[J].技術(shù)物理教學(xué),2013,12(09):23-24.
一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)
電磁運動是物質(zhì)的一種基本運動形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象,電磁輻射和電磁場等.為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué).對此,應(yīng)從以下三個方面來認真分析教材.
1.電磁學(xué)的兩種研究方式
整個電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來.只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計劃、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.
場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法.場是物質(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)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場等,組成一個關(guān)于場的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容.
“路”是“場”的一種特殊情況.中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.
“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律,是以“場”為基礎(chǔ)的.“場”是電磁運動的實質(zhì),因此可以說“場”是實質(zhì),“路”是方法.
2.物理知識規(guī)律物
理知識的規(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.
物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進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出來.物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進行的.但是,物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的,在實驗基礎(chǔ)上建立起來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.
第二冊第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律.庫侖定律的實驗是在空氣中做的,其結(jié)果跟在真空中相差很小.其適用范圍只適用于點電荷,即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況.
“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)出來的,對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對氣體導(dǎo)電是不適用的.歐姆定律的運用有對應(yīng)關(guān)系.電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體.
“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進行類比,可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強度的概念.
“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律.在這部分知識中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線.本章以電流、磁場為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ).電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢.運用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐,進一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場,對場的認識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認識提高了一步.
3.通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.大量實驗證明在電荷的周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著.電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用.運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—磁場.磁體的周圍也存在著磁場.磁場也是一種客觀存在的物質(zhì).磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現(xiàn)在,科學(xué)實驗和廣泛的生產(chǎn)實踐完全肯定了場的觀點,并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài).
運動的電荷(電流)產(chǎn)生磁場,磁場對其它運動的電荷(電流)有磁場力的作用.所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運動電荷(電流)之間是通過磁場而發(fā)生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一場,這就是電磁場.電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波.
從場的觀點來闡述路.電荷的定向運動形成電流.產(chǎn)生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場.導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處.導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例,即導(dǎo)體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止.
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題.第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵.電場強度、電勢、磁嘗磁感應(yīng)強度是反映電、磁場是物質(zhì)的實質(zhì)性概念.電場線,磁感線是形象地描述場分布的一種手段.要進行比較,找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強對場的理解.
2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用.在教學(xué)中要使學(xué)生認識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別,比如,場不是力,電勢不是能等.場中不同位置場的強弱不同,可用受場力者受場力的大小(方向)跟其特征物理量的比值來描述場的強弱程度.在電場中用電場力做功,說明場具有能量.通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能,離開了電場就談不上電荷的電勢能了.
3.認真做好演示實驗和學(xué)生實驗,使“潮抽象的概念形象化,通過演示實驗是非常重要的措施.把各種實驗做好,不僅使學(xué)生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練.安排學(xué)生自己動手做實驗,加強對實驗現(xiàn)象的分析,引導(dǎo)學(xué)生從實驗觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力.從物理學(xué)的特點與對中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看,應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力,使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識體系上.
一、使學(xué)生把握新舊知識的聯(lián)系和建立物理規(guī)律的事實依據(jù),懂得研究物理規(guī)律的方法
物理規(guī)律本身反映了物理現(xiàn)象中的相互聯(lián)系、因果關(guān)系和有關(guān)物理量間的嚴(yán)格數(shù)量關(guān)系,因此,在物理規(guī)律的教學(xué)中,必須將原來分散學(xué)習(xí)的有關(guān)概念綜合起來。只有用聯(lián)系的觀點來引導(dǎo)學(xué)生研究新課題,提出新問題,才能激發(fā)學(xué)生新的求知欲與新的興趣。另一方面,物理規(guī)律本身,總是以一定的物理事實為依據(jù)的。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律,也必須在認識、分析和研究有關(guān)的物理事實的基礎(chǔ)上來進行。尤其是初中學(xué)生,他們的抽象思維能力不強,理解和掌握物理規(guī)律更需要有充分的感性材料為基礎(chǔ)。
二、要使學(xué)生理解物理規(guī)律的物理意義
初中階段所研究的物理規(guī)律,一般著重于用文字語言加以表達,即用一段話把某一規(guī)律的物理意義表述出來,有些規(guī)律還用公式加以表達。對于物理規(guī)律的文字表述,要認真加以分析,使學(xué)生真正理解它的含義,而不是讓學(xué)生去死記結(jié)論。例如,牛頓第一定律的教學(xué),在實驗的基礎(chǔ)上,進行推理想象,由有摩擦的情況推想到無摩擦?xí)r的運動情況,最后把這一規(guī)律的內(nèi)容表述出來。在理解時,要弄清定律的條件是“物體沒有受到外力作用”。還要正確理解“或”這個字的含義,“或”不是指物體有時保持勻直線運動狀態(tài),有時保持靜止?fàn)顟B(tài),而是指如果物體原來是靜止,它就保持靜止?fàn)顟B(tài);如果物體原來是運動的,它就保持勻速直線運動狀態(tài)。
許多物理規(guī)律的內(nèi)容可以用數(shù)學(xué)形式表達出來,就是公式。要使學(xué)生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數(shù)量關(guān)系,而不能從純數(shù)學(xué)的角度加以理解,例如:對于歐姆定律的表達式,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解,這一公式表達了電流的強弱決定于加在導(dǎo)體兩端電壓的大小和導(dǎo)體本身電阻的大小即某段電路中電流的大小,與這段電路兩端的電壓成正比,與這段電路中的電阻成反比,公式中的I、U、R三個物理量是對同一段電路而言的。把公式進行變換,得到電阻的定義式R=U\I。如果不理解公式的物理意義,就可能得出“電阻與電壓成正比”這一錯誤的結(jié)論。
三、使學(xué)生明確物理規(guī)律的適用條件和范圍
每一個物理規(guī)律都是在一定的條件下反映某個物理現(xiàn)象或物理過程的變化規(guī)律的,而規(guī)律的成立是有條件的。因此,每一規(guī)律的適用條件和范圍也是一定的。學(xué)生只有明確規(guī)律的適用條件和范圍,才能正確地運用規(guī)律來解決問題,才能避免亂用規(guī)律、亂套公式的現(xiàn)象。
四、使學(xué)生認清所研究的物理規(guī)律與有關(guān)的物理概念和物理規(guī)律之間的關(guān)系
物理規(guī)律總是與許多物理概念緊密聯(lián)系在一起的,與某些物理規(guī)律也是互相關(guān)聯(lián),應(yīng)當(dāng)使學(xué)生把物理規(guī)律與同它相關(guān)的物理概念和規(guī)律之間的關(guān)系搞清楚。如:牛頓第一定律與物體的慣性雖有聯(lián)系,但二者有本質(zhì)的區(qū)別,不能混為一談。在教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生把慣性與運動狀態(tài)等同起來,把物體不受外力作用保持原來的運動狀態(tài)說成是“保持物體的慣性”。我們知道,慣性是物體的固有屬性,物體無論是靜止還是運動,怎樣運動,是否受力,物體任何時候都有慣性。而牛頓第一定律是一個反映這些客觀事實的物理規(guī)律,兩者不能混為一談。
五、使學(xué)生學(xué)會運用物理規(guī)律解釋有關(guān)的物理現(xiàn)象,并學(xué)會解決簡單的實際問題
對于重要的物理規(guī)律,不僅要求學(xué)生理解,而且要求學(xué)生靈活應(yīng)用,因為掌握物理規(guī)律的目的就在于能夠運用物理規(guī)律去解決問題。在新的教學(xué)要求中,不要求學(xué)生能解決復(fù)雜問題,但是,應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生學(xué)會運用物理規(guī)律去說明和解釋有關(guān)的現(xiàn)象、解決一些有關(guān)簡單的實際問題。在這一過程中,一方面可以鞏固和深化對規(guī)律的理解,另一方面還可以使學(xué)生學(xué)到處理實際問題的思路和方法,發(fā)展學(xué)生分析問題的能力、語言表達能力以及獨立解決問題的能力。如在教學(xué)中要求學(xué)生綜合地運用歐姆定律、電功、電功率、焦耳定律等概念和規(guī)律解決日常生活用電的簡單實際問題,家用電器的選擇與使用,用電多少的計算,保險絲的選擇等。
為了有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理規(guī)律,我們還必須認清學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律的過程中可能出現(xiàn)的問題。當(dāng)前學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律時主要存在以下幾個方面的問題:一是學(xué)生的感性知識不足;二是相關(guān)知識的準(zhǔn)備不足;三是規(guī)律學(xué)習(xí)受日常生活中形成的錯誤觀念的干擾。
【關(guān)鍵詞】物理;習(xí)題課;高效課堂
作為教師,我們每教學(xué)生一堂課的知識,就必然要用相應(yīng)的練習(xí)去提升學(xué)生對知識的應(yīng)用能力,那么,習(xí)題課就是必不可缺的。同樣,作為中學(xué)理科中的重點,初中物理的習(xí)題課更顯得尤為重要。學(xué)生通過做一定的習(xí)題來鞏固和加深對基本知識的理解是必不可少的。因此,在初中物理教學(xué)中,如何有效、高效地進行習(xí)題課的教學(xué)就顯得舉足輕重。
物理習(xí)題課的主要任務(wù)是鞏固和運用所學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力或創(chuàng)新能力。如教材中的“速度的計算”、“密度的應(yīng)用”“歐姆定律的應(yīng)用”、“功的計算”、“電功率的計算”等等都屬于這一課型。
我們知道,習(xí)題課不同于新授課,學(xué)生已經(jīng)對基本知識、基本概念有了初步學(xué)習(xí)。學(xué)生的主要學(xué)習(xí)任務(wù)就是回顧復(fù)習(xí)已學(xué)知識點并運用知識解決有關(guān)的問題,以達到活學(xué)活用,并且能夠?qū)χR有一定的拓展和延伸。而傳統(tǒng)的習(xí)題課教學(xué)主要包括“講——練——評”三大環(huán)節(jié)。老師先講清基本公式的用法及注意問題并篩選一兩道典型例題進行詳細講解;然后再給學(xué)生出若干道練習(xí)題讓學(xué)生去訓(xùn)練;訓(xùn)練結(jié)束后老師再講評練習(xí)題。學(xué)生在這種傳統(tǒng)的習(xí)題課課堂上往往覺得比較枯燥、乏味,很難真正領(lǐng)悟透物理公式運用的方法和技巧,故這種教學(xué)模式學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不好。因此在當(dāng)前新課程改革的背景下,如何打造高效的習(xí)題課教學(xué)模式就顯得十分迫切。
當(dāng)前,我校正在進行以小組合作學(xué)習(xí)為主的課堂教學(xué)改革,主要目標(biāo)是以學(xué)生主動的學(xué)為主的“高效課堂”。并且教室內(nèi)學(xué)生的座位布局也發(fā)生的相應(yīng)的改變,變原來的全體學(xué)生面向黑板的座位方式為現(xiàn)在的以6人為小組的圓桌式。這樣的最大好處就是強化了小組的作用并方便了小組成員之間的內(nèi)部合作與交流。我校還斥巨資,在每個教師的墻面上安裝上新的黑板,供學(xué)生展示。為高效課堂的創(chuàng)建提供物質(zhì)保證。我校老師在備課上也做了大膽的嘗試與改革,老師備課的主要任務(wù)是編寫導(dǎo)學(xué)案,上課主要以導(dǎo)學(xué)案為主線,以學(xué)生主動的合作學(xué)習(xí)為主導(dǎo),老師適時的點評為補充。基于這種學(xué)校課堂改革的背景,我在物理習(xí)題課的教學(xué)中也做了大量的嘗試,已基本形成了的物理習(xí)題課的高效課堂教學(xué)模式。
我認為初中物理習(xí)題課的教學(xué)模式主要分為以下幾個環(huán)節(jié):
1.出示學(xué)習(xí)目標(biāo)
教學(xué)大綱中要求,每節(jié)課教師都要明確三維教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生明了本節(jié)課將練習(xí)運用什么知識來解決什么問題,重點是什么,難點是什么,要學(xué)會哪些方法等。本環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計要簡明扼要,是以學(xué)生的角度闡述本節(jié)課通過學(xué)習(xí)最終達到的目標(biāo)。如在人教版八年級下第七章中《歐姆定律應(yīng)用習(xí)題課》的學(xué)習(xí)目標(biāo)我是這樣設(shè)計的:
1.1 知道定律的內(nèi)容以及其表達式、變換式的意義。
1.2 會用歐姆定律計算電流、電壓、電阻。
學(xué)習(xí)目標(biāo)的出示形式可以采用多種方式:學(xué)習(xí)目標(biāo)也可以讓學(xué)生羅列,這節(jié)課我想學(xué)會些什么,我想用什么方法學(xué)習(xí),能夠達到什么水平等。也可以讓學(xué)生齊讀學(xué)習(xí)目標(biāo),以達到加深印象的效果。
2.復(fù)習(xí)與本節(jié)課有關(guān)的概念、規(guī)律或方法(最好能簡化成易于掌握的條文)
在物理學(xué)中,對概念的理解和應(yīng)用尤為重要,在復(fù)習(xí)時,概念性的知識一定要讓學(xué)生熟記于心。我們可列成圖表,也可寫成文字或公式,便于學(xué)生記憶。這樣一來我們可以改變教師滿堂灌的授課方式、改變學(xué)生被動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式,真正體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,做到以學(xué)生為中心、以學(xué)為中心。這就要充分發(fā)揮小組的作用,可以以小組為一個小的單位來參與到課堂上來,讓學(xué)生成為課堂的主人,讓原來枯燥、乏味的課堂變成活躍、有趣的課堂。具體實施時可采用讓學(xué)生先按照導(dǎo)學(xué)案上的提示交流合作完成復(fù)習(xí)任務(wù),并抽其中一兩個小組派代表將自己的結(jié)果在黑板上展示給大家,并給予適當(dāng)?shù)墓膭睿哉{(diào)動小組的積極性,活躍課堂氣氛。然后老師給于適當(dāng)?shù)难a充和點撥,并給學(xué)生幾分鐘時間強化記憶。
3.指導(dǎo)自學(xué):要求學(xué)生自學(xué)例題的解析過程,重點看解題
在習(xí)題課上,遇到題目的時候,先給學(xué)生思考的時間,并且充分發(fā)揮小組合作的精神,自己先解決,自己解決不了的問題,拿到課堂上,讓老師和同學(xué)們一塊幫忙討論解決。為完成同類型練習(xí)題打好基礎(chǔ)。本環(huán)節(jié)要改變以往老師主講為主的方式,讓學(xué)生充分發(fā)揮小組的作用,讓小組成員之間相互配合好,會的學(xué)生教不會的學(xué)生。老師在整個環(huán)節(jié)中僅僅是一個指導(dǎo)者、引領(lǐng)者,切記越俎代庖。
4.學(xué)生展示
小組討論完之后,抽一個小組板演并講解例題。這個環(huán)節(jié)是整個教學(xué)過程的核心,課堂展示有利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、主動性。因此要引入一些激勵機制,調(diào)動學(xué)生參與展示的積極性。
5.點評
在學(xué)生展示結(jié)束后,先請學(xué)生就展示的內(nèi)容做評價,若板演出現(xiàn)錯誤,不要打擊學(xué)生的積極性,可讓學(xué)生直接對照板演內(nèi)容進行互評,要求說出錯在哪兒和產(chǎn)生錯誤的原因,應(yīng)該怎樣訂正。最后再由老師做總結(jié)性點評,對于學(xué)生沒講透或者是需要升華的地方需要精講,給學(xué)生提煉出來解題的一般步驟和方法。
6.當(dāng)堂訓(xùn)練
主要訓(xùn)練學(xué)生運用物理概念和公式進行解題的
能力,同時兼顧解題規(guī)范化訓(xùn)練。這個環(huán)節(jié)是最后的加強鞏固階段。旨在通過一定量的習(xí)題訓(xùn)練,使學(xué)生掌握住本節(jié)學(xué)習(xí)的解題步驟和方法,同時能就不同類型的問題做到舉一反三,以期能達到熟練掌握知識、提升自己能力的效果。
7.反饋提升
關(guān)鍵詞:中職;教學(xué);對比歸納法
中圖分類號:C45 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
《電工電子技術(shù)與技能》是職業(yè)高中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,理論性和實踐性強,對學(xué)生知識和能力的要求比較高。而職校的生源質(zhì)量較低,學(xué)生底子薄,這就給專業(yè)教學(xué)帶來了一定的難度。本文基于對比歸納法在電工電子教學(xué)中的應(yīng)用做了一些有益探討。
一、對比歸納法的內(nèi)涵
常言道“有比較才能有鑒別”,對比法是科學(xué)研究和發(fā)現(xiàn)的重要方法,是通過對不同事物的比較,尋求其同中之異或異中之同的一種研究方法。歸納法是指把具體個別的事物,分別加以綜合,從而獲得最終結(jié)論的方法。所謂對比歸納法是在對不同事物進行比較的基礎(chǔ)上,總結(jié)歸納出一般規(guī)律的方法。
對比歸納法是對比法和歸納法的綜合運用。把對比法和歸納法聯(lián)合起來使用,可以通過對比,找出事物的相同點和不同點,把相近的事物或知識區(qū)分開來,還可以指導(dǎo)學(xué)生把零散的、不成系統(tǒng)的知識系統(tǒng)化、理論化,這不僅是進行科學(xué)研究的方法,同時也是一種重要的教學(xué)方法,對于訓(xùn)練學(xué)生的思維能力和解決問題的能力,提高他們動手實踐能力都有很大的幫助。
二、對比歸納法在教學(xué)中的應(yīng)用
對比歸納法教學(xué)的核心是在教師的指導(dǎo)下學(xué)生“系統(tǒng)學(xué)習(xí)、前后連貫、識同辨異、探尋規(guī)律”。它的程序為“學(xué)生自我感知――師生辨別對比――教師總結(jié)歸納――探尋規(guī)律――學(xué)生理解鞏固”,能把學(xué)生的主體作用與教師的主導(dǎo)作用有機地結(jié)合起來。
1、巧用對比歸納法導(dǎo)入新課,有利于提高學(xué)習(xí)興趣
“為學(xué)貴慎始。”良好的導(dǎo)入是課堂成功的一半,一堂課的成功導(dǎo)入能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動學(xué)生的積極性。例如第一章是直流電路的基本知識,而第一節(jié)課就介紹了電路的三種基本狀態(tài),即開路(空載狀態(tài))、短路和通路(有載狀態(tài))。電路圖如圖所示:
其中Ec是直流電源,S是開關(guān),R是電阻,F(xiàn)U是熔斷器。如果照本宣科,這個知識點幾分鐘時間就能講完,但是學(xué)生真正地掌握了嗎?因為在以后的實驗操作中,學(xué)生連接電路時照樣亂接,短路和開路情況經(jīng)常發(fā)生。從表面上看該知識點簡單,實際上它內(nèi)含和引申的知識點卻很多,我講該內(nèi)容時一般是在實驗室中進行,先把學(xué)生分成三組,每組學(xué)生連接一種不同狀態(tài)的電路,并且把電阻換成小燈泡比較好觀察到實驗現(xiàn)象,接著通電,讓大家對比三種狀態(tài)下有什么現(xiàn)象發(fā)生。通過實驗,學(xué)生自己得出以下現(xiàn)象:開路狀態(tài)下(又稱斷路)燈不會亮;通路時燈泡正常發(fā)光;短路時不光燈泡不會亮,熔斷器還燒斷了。但是現(xiàn)在的家庭線路中不裝保險絲了,因為更換起來比較麻煩,一般在配電箱中安裝空氣開關(guān),當(dāng)出現(xiàn)短路時,空氣開關(guān)斷開,切斷電路,就是俗稱的跳閘,等檢修好電路再把開關(guān)合上即可。如此,一個知識點通過實驗對比,加以歸納,再聯(lián)系日常生活中大家熟悉的現(xiàn)象和實例,即使是難題也會迎刃而解。
2、巧用對比歸納法辨析異同,有利于知識對比深化
在教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)乩脤Ρ葰w納法,對相近的、易混淆的知識進行對比歸納,發(fā)現(xiàn)知識間的個性和共性,有利于學(xué)生的掌握,也使學(xué)習(xí)達到深化。例如單相正弦交流電教學(xué)中,電阻、電感、電容等負載元件兩端的電壓與電流的關(guān)系及電路的功率計算等內(nèi)容比較相近,學(xué)生最容易弄混淆的,在做題時會出現(xiàn)張冠李戴的錯誤。所以在講到此知識點時我是利用先對比再歸納的方法,有利于學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用。純電阻交流電路學(xué)生比較好理解,歐姆定律的表達形式I=U/R在這里繼續(xù)適用,只不過I和U要換成相應(yīng)交流電的最大值或有效值。電流和電壓是同頻率同相位的,可以通過實驗觀察出來。由于電阻是耗能元件,總是消耗能量,所以只有有功功率,而無功功率為零。在純電感電路中,是電感對交流電路有阻礙作用,稱為感抗,單位也是歐姆,這和電阻的單位一樣。流過電感器電流iL的有效值I=U/XL,也和歐姆定律的表達式一樣,對比前面的知識,這個公式也不難理解,把電阻換成感抗即可。至于電壓UL和電流iL的相位關(guān)系在實驗中用雙蹤示波器能很清楚地看到它們的頻率相同,但電壓超前電流π/2。和電阻不同,電感是儲能元件,和電源不停地進行能量轉(zhuǎn)換,所以只有無功功率,而有功功率為零。接下來的純電容電路的知識我?guī)缀鯖]有花太多時間,對比前面的所學(xué)大家自然就掌握了。
3、巧用對比歸納法實驗教學(xué),有利于提升學(xué)生技能
在實驗教學(xué)中恰當(dāng)?shù)乩脤Ρ葰w納法,通過不同實驗現(xiàn)象的對比,能夠很好地識別和檢測一些外觀類似的、學(xué)生易認錯的電子元器件,從而加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),養(yǎng)成他們自主學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣,激發(fā)他們學(xué)習(xí)的動力,掌握相應(yīng)的知識和技能。例如發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管、光電二極管等特殊二極管在電子電路中經(jīng)常使用,所以這些元器件的識別和檢測很重要。在實驗課上我先講了它們的種類、極性、符號和作用等理論知識,接著把相應(yīng)的實物發(fā)到學(xué)生手上,有不少學(xué)生發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管的顏色很漂亮,有紅、綠、黃、藍等顏色,但是有一種白色透明塑料封裝的發(fā)光二極管和光電二極管的顏色和外形很類似,如果不仔細觀察,學(xué)生會把這兩種二極管弄混淆。為了更準(zhǔn)確地識別它們,我讓學(xué)生用萬用表來測量,根據(jù)我講的理論知識,學(xué)生知道光電二極管的PN結(jié)面積較大,可以通過管殼上的一個透明窗口來接收入射光,在測量時,當(dāng)施加反向電壓時,有光照時其反向電阻小,表針偏轉(zhuǎn)的角度大;無光照時其反向電阻大,表針偏轉(zhuǎn)的角度小,即管子對光照比較敏感,并且光照越強,這種現(xiàn)象越明顯。而發(fā)光二級管的正反向電阻和光照沒有關(guān)系,測量時不管有沒有光照,萬用表的表針都指在同一個位置,這個實驗很簡單,現(xiàn)象又特別明顯,并且這兩種現(xiàn)象對比著看很容易就能區(qū)分出兩種不同的二極管。
當(dāng)然,“教無定法”,教師要完成復(fù)雜的教學(xué)任務(wù)、提高教學(xué)效率,就必須注意教學(xué)方法的多樣性,從實際出發(fā),將各種教學(xué)方法有機地組合起來,綜合運用,使學(xué)生學(xué)會思考,學(xué)會學(xué)習(xí),真正成為學(xué)習(xí)的主人,為終生學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻:
物理可以說是高中所有學(xué)科中最難的一科,因為高中物理不僅知識點多,需要理解的知識也很多,下面給大家分享一些關(guān)于高三物理知識點小歸納,希望對大家有所幫助。
高三物理知識點11.光的直線傳播
(1)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直線傳播的例證。
(2)影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區(qū).影可分為本影和半影,在本影區(qū)域內(nèi)完全看不到光源發(fā)出的光,在半影區(qū)域內(nèi)只能看到光源的某部分發(fā)出的光.點光源只形成本影,非點光源一般會形成本影和半影.本影區(qū)域的大小與光源的面積有關(guān),發(fā)光面越大,本影區(qū)越小。
(3)日食和月食:
人位于月球的本影內(nèi)能看到日全食,位于月球的半影內(nèi)能看到日偏食,位于月球本影的延伸區(qū)域(即"偽本影")能看到日環(huán)食;當(dāng)月球全部進入地球的本影區(qū)域時,人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區(qū)域時,看到的是月偏食。
2.光的反射現(xiàn)象---:光線入射到兩種介質(zhì)的界面上時,其中一部分光線在原介質(zhì)中改變傳播方向的現(xiàn)象。
(1)光的反射定律:
①反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)。②反射角等于入射角。
(2)反射定律表明,對于每一條入射光線,反射光線是的,在反射現(xiàn)象中光路是可逆的。
3.平面鏡成像
(1)像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像,像與物關(guān)于鏡面為對稱。
(2)光路圖作法-----------根據(jù)平面鏡成像的特點,在作光路圖時,可以先畫像,后補光路圖。
(3)充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。(眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源,該電光源發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后照亮的范圍是完全相同的。)
4.光的折射--光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時,在兩種介質(zhì)的界面上將發(fā)生光的傳播方向改變的現(xiàn)象叫光的折射。
(2)光的折射定律---①折射光線,入射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)。
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常數(shù)。(3)在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
5.折射率---光從真空射入某種介質(zhì)時,入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質(zhì)的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr。
某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比,即n=c/v,因c>v,所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1.兩種介質(zhì)相比較,n較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì),n較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)。
6.全反射和臨界角
(1)全反射:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),或光從介質(zhì)射入真空(或空氣)時,當(dāng)入射角增大到某一角度,使折射角達到90°時,折射光線完全消失,只剩下反射光線,這種現(xiàn)象叫做全反射。
(2)全反射的條件
①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),或光從介質(zhì)射入真空(或空氣)。②入射角大于或等于臨界角
(3)臨界角:折射角等于90°時的入射角叫臨界角,用C表示sinC=1/n
7.光的色散:白光通過三棱鏡后,出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束,這種現(xiàn)象叫做光的色散。
(1)同一種介質(zhì)對紅光折射率小,對紫光折射率大。
(2)在同一種介質(zhì)中,紅光的速度,紫光的速度最小。
(3)由同一種介質(zhì)射向空氣時,紅光發(fā)生全反射的臨界角大,紫光發(fā)生全反射的臨界角小
高三物理知識點21.電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即ΔΦ≠0。(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線路中就有感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,回路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流。
2.磁通量
定義:磁感應(yīng)強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量,定義式:Φ=BS。如果面積S與B不垂直,應(yīng)以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國際單位:Wb
求磁通量時應(yīng)該是穿過某一面積的磁感線的凈條數(shù)。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時,穿過該面的磁通量為正。反之,磁通量為負。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數(shù)和。
3.楞次定律
(1)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場,總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定,而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。
(2)對楞次定律的理解
①誰阻礙誰---感應(yīng)電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量。
②阻礙什么---阻礙的是穿過回路的磁通量的變化,而不是磁通量本身。③如何阻礙---原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反;當(dāng)原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結(jié)果---阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少。
(3)楞次定律的另一種表述:感應(yīng)電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個原因,表現(xiàn)形式有三種:
①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動;③阻礙原電流的變化(自感)。
4.法拉第電磁感應(yīng)定律
電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達式E=nΔΦ/Δt
當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運動時,其感應(yīng)電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當(dāng)B、L、v三者兩兩垂直時,感應(yīng)電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內(nèi)的平均電動勢,只有當(dāng)磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度,則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度,算出的就是平均電動勢。(2)公式的變形
①當(dāng)線圈垂直磁場方向放置,線圈的面積S保持不變,只是磁場的磁感強度均勻變化時,感應(yīng)電動勢:E=nSΔB/Δt。
②如果磁感強度不變,而線圈面積均勻變化時,感應(yīng)電動勢E=Nbδs/Δt。
5.自感現(xiàn)象
(1)自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(2)自感電動勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。
高三物理知識點31.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ωm),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3
功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成(2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法:
電壓表示數(shù):U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數(shù):I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
選用電路條件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp
注:
(1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串_阻大于任何一個分電阻,并_阻小于任何一個分電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率_,此時的輸出功率為E2/(2r);
素質(zhì)教育是對各科教育的要求,初中物理教學(xué)中,我們應(yīng)通過素質(zhì)培養(yǎng),提高物理教學(xué)質(zhì)量。
1.注意德育滲透,提高學(xué)生素質(zhì)。物理教學(xué)不是單純傳授物理知識的過程。在教學(xué)中,可結(jié)合具體內(nèi)容進行德育滲透。如,在講水能的利用這節(jié)時,可結(jié)合我國水能蘊藏量居世界第一,可大力開發(fā)利用這一知識點,加強愛國主義教育,使學(xué)生懂得熱愛祖國的大好河山。在物理教學(xué)中穿插錢三強、錢學(xué)森的故事,樹立愛國主義的楷模。物理教學(xué)中,還要注意培養(yǎng)學(xué)生的良好品質(zhì),把物理學(xué)家的優(yōu)良品德貫穿其中,并加以引導(dǎo)。如,學(xué)習(xí)牛頓運動定律,可把牛頓的謙虛、誠實、專心致志、忘我工作的精神介紹給同學(xué)們;講解歐姆定律時,敘說他通過十多年的探索,堅持不懈的努力,終于發(fā)現(xiàn)了歐姆定律;還有勤于實踐的伽利略,幾經(jīng)周折,發(fā)現(xiàn)了運動的相對性;平時注意細微觀察事物變化的瑞利,發(fā)現(xiàn)了氬;以及勇于進取,不怕挫折的焦耳,經(jīng)過幾百次實驗,反復(fù)論證,終于發(fā)現(xiàn)了焦耳定律,從而讓學(xué)生學(xué)到物理學(xué)家們堅強、奮進、求實的優(yōu)秀品德。
只有這樣,寓德育于物理教學(xué)之中,加強學(xué)校德育與學(xué)生生活和學(xué)科之間的聯(lián)系,才能取得實際效果,克服德育中形式主義的傾向。
2.在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教學(xué)是師生雙方協(xié)調(diào)的過程,在大力提倡素質(zhì)教育的今天,任何一種“填鴨式”的教學(xué)必將摒棄。但素質(zhì)教育也并非就是教師毫無組織地放任學(xué)生的自由。那么如何體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和發(fā)揮學(xué)生的主體作用呢?這就要求廣大教師課前精心策劃,備課時既要備內(nèi)容、重點、難點,教學(xué)方法等,更要備學(xué)生,分析課堂中學(xué)生可能會出現(xiàn)的各種問題。在課堂上允許學(xué)生大膽地提出問題,簡單的可當(dāng)堂回答,復(fù)雜的可采用討論的形式加以澄清。這樣,讓大多數(shù)學(xué)生積極主動參與教學(xué),可取得良好的效果。
3.在教學(xué)中注意教學(xué)時間的安排。在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生積極主動參與教學(xué),就必然會遇到一個時間問題,一節(jié)課只有45分鐘,若放手讓學(xué)生討論,恐怕難于完成教學(xué)的任務(wù)。如何安排課堂教學(xué)時間?筆者認為要做到:恰當(dāng)處理教材,做到詳略得當(dāng),主次分明,重點問題要突出,次要問題可略講;教學(xué)思路要清晰,圍繞重點、難點展開,層次清楚,過程流暢,各部分銜接自然;對學(xué)生的情況要了如指掌,對學(xué)生提出的問題要切合實際,本著實事求是的態(tài)度,因人而異,靈活多變。
二、以實驗為基礎(chǔ)提高物理教學(xué)質(zhì)量
進行科學(xué)研究,離不開實驗;沒有實驗,就沒有自然科學(xué)。物理學(xué)就是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理教學(xué)也應(yīng)以實驗為基礎(chǔ)。
物理實驗是學(xué)生理解物理概念、掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)。物理實驗是為學(xué)生提供感性材料的重要途徑,它可以激發(fā)思維、引導(dǎo)思維,幫助學(xué)生理解物理概念,掌握物理規(guī)律。
物理實驗教學(xué)能夠發(fā)展學(xué)生的非智力因素,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機的重要成分。學(xué)習(xí)動機是推動學(xué)生進行學(xué)習(xí)的一種內(nèi)驅(qū)動力。學(xué)習(xí)動機有兩類:其一是間接的遠景性學(xué)習(xí)動機;其二是與學(xué)習(xí)活動直接聯(lián)系的近景性動機。對中學(xué)生來說,意志、毅力還不夠堅強,因此,具備第二類學(xué)習(xí)動機是十分重要的。大家知道,教學(xué)內(nèi)容的生動性、方法的直觀性和趣味性,都可以推動學(xué)生的學(xué)習(xí),激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性。在物理實驗教學(xué)中,我們應(yīng)盡力為學(xué)生展現(xiàn)更多的生動直觀的學(xué)習(xí)情境,極大地吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的求知欲。
三、物理實驗?zāi)康淖罱K要回歸到提高人的素質(zhì)上來
物理實驗是面向?qū)W生的,是為提高學(xué)生素質(zhì)服務(wù)的。這就要求教師進行物理實驗時,必須針對學(xué)生的特點,使不同學(xué)生都能得到啟迪,受到教育。為此,要處理好兩個關(guān)系。
一是一般和特殊的關(guān)系。在學(xué)生中,由于各自的愛好不同,志向不同,因此,對物理及物理實驗的興趣也顯得不同。物理教學(xué)要把重點放在廣大學(xué)生的接受程度上,使全體學(xué)生普遍受到教育,增強學(xué)習(xí)的自覺性。在教學(xué)中往往碰到這祥的情況,對于一個難以理解的概念,經(jīng)過實驗證明,學(xué)生的印象特別深刻,特別是實驗中用自制教具,取得好的實驗效果,更是這樣。例如,在課堂上做閃光照相實驗,利用自制的小暗盒,當(dāng)場把底片沖出,在幻燈上放出物體運動軌跡的照片時,學(xué)生們情不自禁地都鼓起掌來,稱教師為“物理實驗的魔術(shù)師”。學(xué)生對教師相信了,自然聽從教師的教導(dǎo),這種心理作用,對教學(xué)質(zhì)量的提高是很有幫助的。
對于那些對物理特別感興趣的學(xué)生和求知欲極盛的學(xué)生,按照一般的教學(xué),他們必然有一種“吃不飽的感覺”,對此,要適當(dāng)“加餐”,給以滿足。其具體做法如下。
在學(xué)習(xí)方法上,引導(dǎo)他們自覺地采用形象思維與邏輯推理相結(jié)合的思維方法,找出規(guī)律。在物理學(xué)上,所謂形象思維就是能聯(lián)想起物理現(xiàn)象、物理過程;所謂邏輯推理,就是利用物理定律進行推理、運算、得出結(jié)論。
在組織形式上,除課堂教學(xué)之外,開展第二課堂,組織物理小組。活動形式有較難習(xí)題分析、課外物理實驗,還可以開展小制作、小發(fā)明、寫小論文。對組員不僅介紹較難一點的習(xí)題,而且要組織他們開展一些小型課題研究,取得一定教學(xué)效果。
認識基礎(chǔ)和應(yīng)用的關(guān)系。中學(xué)階段的物理實驗,是基礎(chǔ)性訓(xùn)練。這種基礎(chǔ)性訓(xùn)練,起著加強物理知識與生產(chǎn)實踐、科學(xué)實驗之間聯(lián)系的作用。在物理教學(xué)中,要把生產(chǎn)中的有關(guān)知識與物理課題相聯(lián)系進行介紹,這樣既有利于懂得中學(xué)階段所應(yīng)掌握的基礎(chǔ)知識,又有利于今后深造和應(yīng)用的需要。
參考文獻
[1]朱長華.初中物理實驗教學(xué)的實踐與思考.宿州學(xué)院學(xué)報,2005(4).
[2]郝貴有.做好初中物理實驗教學(xué)中的幾個環(huán)節(jié).科技資訊,2006(2).
1 識圖
識圖是指從給定的物理圖象中獲得信息(包括與圖象直接相關(guān)的兩個物理量之間的關(guān)系、圖象間接相關(guān)的其它物理量的信息和圖象反映的物理過程),并用這些信息解決相關(guān)問題.快速有效的識圖,關(guān)鍵在于抓住圖象的斜率、面積、截距、交點等幾個要素所表達的物理意義
1.1 圖象斜率的物理意義
斜率是一個解析幾何的概念,對于一次函數(shù)y=kx+b,k即該函數(shù)圖象的斜率,表示直線的傾斜程度.在不同的物理圖象中斜率通常都有明確而特定的物理意義.如果圖象是直線,只要運用物理知識建立物理量的函數(shù)關(guān)系式,借助數(shù)形結(jié)合,很容易確定斜率的物理意義.如勻速運動的的x-t圖象,依據(jù)公式x=vt+x0,可知斜率表示速度,同理勻變速直線運動的v-t圖象中斜率表示加速度,彈簧的F-x圖象中的斜率表示勁度系數(shù).如果物理圖象是曲線,則圖象中有兩種斜率,一種是過曲線上某一點的切線的斜率,如圖1中的a,另一種是曲線上某一點與坐標(biāo)原點所連直線的斜率,圖1中的b,具體是哪一種可根據(jù)物理量的定義式來確定:若物理量A的定義式形如A=ΔyΔx,即A是y對x的變化率,則圖線a的斜率表示物理量A.如變速直線運動中x-t圖象的切線斜率表示速度,變加速直線運動中v-t圖象的切線斜率表示加速度,單匝線圈的Φ-t圖象的切線斜率表示感應(yīng)電動勢等等.若物理量A的定義式形如A=yx,即該量只與某一狀態(tài)相關(guān),不能以微元法表述的,則圖線b的斜率表示物理量A,如小燈泡的U-I圖線中電阻的表示.如果圖象是經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線,則ΔyΔx與yx是等效的,如電容、勁度系數(shù)等.
例1 如圖1所示,實線為y隨x的變化圖象,該圖象如果是質(zhì)點運動的v-t圖,則可求得圖象中P點對應(yīng)的加速度為2 m/s2,該圖象如果是某電學(xué)元件的U-I圖,則可求得圖象中P點對應(yīng)的電阻是1 Ω.
1.2 面積的物理意義
面積通常是指圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積,在很多圖象中,也是有物理意義的.以v-t圖象為例,圖2中的甲表示勻速直線運動,位移x=vt,借助數(shù)形結(jié)合,很容易理解圖象所圍的面積表示這段時間內(nèi)的位移,以此為基礎(chǔ),用微元法可以得到任意變速直線運動(乙)中的面積同樣代表位移.一般的,如果一個過程量A的計算式為A=yx,則y-x圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積即表示物理量A,且與y是否恒定無關(guān).比如胡克定律F-x圖象中圖線下的面積代表彈力所做的功,理想氣體的P-V圖象中所圍面積表示氣體壓強做的功,F(xiàn)-t圖象中所圍的面積表示F的沖量,a-t圖象圍成的面積表示速度增量,i-t圖象圍成的面積表示電荷量等等.但如果A是狀態(tài)量,且只由x和y當(dāng)時的狀態(tài)決定,由A=yx可知,以坐標(biāo)原點和狀態(tài)(x,y)為對角線的矩形面積才表示物理量A,如在U-I圖象中(圖3),由公式P=UI可知,矩形OAPB的面積代表電學(xué)元件上消耗的電功率,而不是曲線下的面積.如果x與y的乘積沒有相應(yīng)的物理量對應(yīng),那么圖線所圍的面積就沒有任何物理意義,如x-t圖象,u-t圖象等等.
1.3 截距的物理含義
圖象中圖線與縱、橫軸的截距也是一個值得關(guān)注的問題.也要運用物理知識建立物理量之間函數(shù)關(guān)系,借助數(shù)形結(jié)合,明確截距的物理含義.
先根據(jù)閉合電路的歐姆定律,寫出電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系式為U=E-Ir,再借助數(shù)形結(jié)合,可知圖象與U軸的截距的物理意義是電動勢E,所以Ea>Eb,而內(nèi)阻的大小就是圖象的斜率(絕對值),也就是直線的傾斜程度,所以ra>rb.
1.4 交點的含義
交點,即圖線與圖線相交的點,它反映了兩個不同的研究對象此時有相同的物理量.一般物理圖象的交點都有潛在的物理意義,要明確含義與物理過程分析分不開的.如:
例3 A、B兩個物體從同一地點開始沿同一直線運動,它們的速度圖象如圖5所示.下列說法中正確的是
A.在t2時刻,A、B兩物體的速度大小相等方向相反
B.在0~t2時間內(nèi)A物體的加速度不斷減小,B物體的加速度不斷增大
C.在0~t2時間內(nèi)A物體的平均速度大于B物體的平均速度
D.在0~t1時間內(nèi)B始終在A的前面,t1~t2時間內(nèi)變?yōu)锳始終在B的前面
分析 運用物理知識還原物體A、B運動的整個場景,明確A、B沿同一方向運動,在t1時刻速度相同且兩者相距最遠,結(jié)合前文講的斜率、面積,便能判定只有C是正確的.
2 用圖
用圖就是運用圖象直觀、形象、簡明的特點,分析解決物理問題.在物理規(guī)律的探究,物理量的測量,復(fù)雜問題的處理等方面,有大量的應(yīng)用.
2.1 在探究性實驗中,利用線性圖象,探究物理規(guī)律
在高中物理中,有很多探究性實驗,其中一個環(huán)節(jié)就是對測得的數(shù)據(jù)進行處理、分析得出兩個物理量間的關(guān)系,進而揭示物理規(guī)律.在處理數(shù)據(jù)時,多數(shù)采用圖象法,線性圖象能形象直觀地表達物理規(guī)律,還能方便分析實驗誤差.
比如探究加速度與合外力的關(guān)系時根據(jù)測量數(shù)據(jù),作出a-F圖象,如果直線通過坐標(biāo)原點,則非常直觀的表示a∝F;如果直線與橫軸截距大于零,則可能是沒有平衡摩V力;如果直線與縱軸截距大于零,則可能是過度平衡摩擦力或未計入砝碼盤的重力.如果所作的圖象是曲線,就要通過猜想、嘗試,最終轉(zhuǎn)化為線性圖象,比如在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時作a-1m圖象,在探究做功與速度變化的關(guān)系時作W-v2圖象,探究單擺的周期與擺長的關(guān)系時作T2-l圖象等等.
2.2 在測量性實驗中,利用線性圖象,得出實驗結(jié)果
很多物理量并不是直接測量的,先測其它相關(guān)量,在數(shù)據(jù)處理時往往采用圖象法,利用線性圖象的斜率、截距的物理意義,獲得待測量的數(shù)值.這種方法可以有效減小偶然誤差對實驗結(jié)果的影響,而且可以大幅減少計算量.
比如用伏安法測電阻,做出U-I圖象,求出直線的斜率就是所測的電阻.如果兩個物理量不成線性關(guān)系,則先轉(zhuǎn)化線性圖,比如利用單擺求重力加速度,作出T2-l圖,根據(jù)公式可知斜率k=4π2/g.
例4 為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻,某同學(xué)按圖6甲所示的電路連接實驗電路,其中R為電阻箱,R0=5 Ω為保護電阻.斷開開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值,再閉合開關(guān)S,讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值.多次重復(fù)上述操作,可得到多組電壓值U及電阻值R,并以1U為縱坐標(biāo),以1R為橫坐標(biāo),畫出1U-1R的關(guān)系圖線(該圖線為一直線),如圖6乙所示.由圖線可求得電池組的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω.
解析 由閉合電路歐姆定律得U=ER+R0+r?R,化簡并整理得到1U=r+R0E?1R-1E可見圖線的截距為1E,得E=10.35 V≈2.9 V,圖線的斜率為r-R0E,得r≈1.1 Ω.
2.3 根據(jù)題設(shè)條件,作出圖象,解決物理問題
對于某些比較復(fù)雜的問題,根據(jù)題設(shè)條件,作出圖象,往往可以達到化難為易、化繁為簡的目的,能讓問題變得直觀明了.
例5 一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出,已知爬出速度v的大小與距洞口的距離s成反比,當(dāng)老鼠到達洞口的距離s1=1 m的A點時,速度大小為v1=20 cm/s,當(dāng)老鼠到達洞口的距離s2=2 m的B點時,速度大小v2為多少?老鼠從A點到達B點所用的時間t為多少?
分析 該題如果用解析法求時間變得很困難,由題設(shè)可以得出,數(shù)值關(guān)系上s與1v成正比,作出s-1v圖象,如圖7所示.由于s與1v的乘積正好是時間,所以線段AB下方圍成的梯形面積就是A到B的時間,求得t=7.5 s.
2.4 含非線性元件的電路計算,常要用伏安特性曲線
如果一個電路中含有熱敏電阻、二極管之類的非線性元件,那么在電路計算時就不能直接用歐姆定律,通常都是依據(jù)非線性元件的I-U圖線,采用作圖法求解.
例6 如圖8所示,甲為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線,將這個電燈與19 Ω的定值電阻R串聯(lián),接在電動勢為8 V,內(nèi)阻為1 Ω的電源上,圖8乙所示,則電燈的實際功率為W.