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歐姆定律的作用

時間:2023-08-09 17:32:30

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?dú)W姆定律的作用,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(jìn)步。

歐姆定律的作用

第1篇

1.地位和作用

歐姆定律及其應(yīng)用》這一節(jié)在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關(guān)系之后才編排的。通過這一節(jié)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生初步掌握和運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問題的思路和方法,了解運(yùn)用“控制變量法”研究物理問題的實(shí)驗(yàn)方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容打下一定的基礎(chǔ)。

2.教學(xué)目標(biāo)

(1)知識目標(biāo)

理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡單計算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;通過計算,學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法,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”研究問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問題的能力。

(3)情感目標(biāo)

通過介紹歐姆的生平,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。通過歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立物理知識普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識在實(shí)際中的價值意識。

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)行簡單的電學(xué)計算。

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)會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認(rèn)識,需要具體的形象來支持。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.知識基礎(chǔ)

要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。

三、說教法

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、說教學(xué)過程

1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問的方式,時間3分鐘)

復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對電流有什么作用

設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過簡單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個量的有關(guān)概念,通過猜想使學(xué)生對這三個量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。

2.展開探究活動,自主總結(jié)結(jié)論(時間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)出兩個結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時,通過導(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,通過導(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)生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結(jié)論所包含的意思表示出來,從而引入歐姆定律的表達(dá)式。

3.說明事項

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:通過課本第26頁例題和第29頁習(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)用歐姆定律解題時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題:

(1)同一性

即公式中的U、I,必須針對同一段導(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(都用國際主單位)。

(3)同時性

即公式中的U、I,必須是同一時刻的數(shù)值。

(4)規(guī)范性

解題時一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個步驟解題)。

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,他會在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

①演示實(shí)驗(yàn)

將兩個電阻串聯(lián)起來,讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說出原因(電路中的電流變小了,說明總電阻變大了)。

得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。

②演示實(shí)驗(yàn)

將兩個電阻并聯(lián)起來,同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說出原因(路中的電流變大了,說明總電阻變小了)。

得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。

(2)定性分析

(提出問題)為什么串聯(lián)后總電阻會變大?并聯(lián)后總電阻會變小?

得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長度變長了,所以串聯(lián)電阻的個數(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)過的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見題型加以知識的鞏固。

作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁至18頁的習(xí)題。

五、說板書設(shè)計

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

電阻的串聯(lián):R串=R1+R2+…+Rn

第2篇

《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學(xué)部分中各種電路的基礎(chǔ)內(nèi)容,同時也是高中物理電路部分的重點(diǎn)內(nèi)容,深刻理解并掌握本節(jié)內(nèi)容對今后電路學(xué)習(xí)具有極大的幫助。在高中物理課堂教學(xué)活動開展中,為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計的有效性,下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo),并在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計為方法的課堂教學(xué)實(shí)踐,以供參考。

高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個問題展開的。教材在設(shè)計中意在從能量守恒的觀點(diǎn)推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律,從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規(guī)律及斷路短路現(xiàn)象,將實(shí)驗(yàn)放在學(xué)生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學(xué)中創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計。

1.《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)分析

《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)主要有以下幾個方面:一是,經(jīng)進(jìn)閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過程,體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生推理能力;二是,了解路端電壓與電流的U-I圖像,培養(yǎng)學(xué)生利用圖像方法分析電學(xué)問題的能力;三是,通過路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法;四是,利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個問題展開的,其中涉及到了“電動勢和內(nèi)阻”、“用電勢推導(dǎo)電壓關(guān)系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內(nèi)容,這些內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系, 只要能夠?yàn)槠錁?gòu)建一個完善的體系,將這些知識有機(jī)的結(jié)合起來,就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構(gòu)主義教學(xué)思想為基礎(chǔ),采用創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計,對于提高課堂教學(xué)有效性具有積極意義。

2.創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計具體實(shí)踐

首先,通過問題的提出激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如:將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極,另一個小燈泡在干電池兩端,會觀察到什么現(xiàn)象?并展示生活中的一些電源,演示手搖發(fā)電機(jī)使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂卡片實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過觀察學(xué)生會發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的過程,停止搖動就沒有電能,燈泡就不會亮,而干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,其化學(xué)能能夠?yàn)楦呻姵靥峁┏掷m(xù)供電的功能,因此小燈泡能夠持續(xù)發(fā)光。然后教師再在這個基礎(chǔ)上提出問題:什么是電源的電動勢?之后指出電源電動勢的概念,幫助學(xué)生認(rèn)識電源的正負(fù)極,并畫出等效的電路圖,利用學(xué)生已知的知識,如電勢相當(dāng)于高度,電勢差則相當(dāng)于高度差,這樣學(xué)生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內(nèi)電壓和外電壓等概念進(jìn)行理解了。

其次,在教學(xué)中可采用類比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進(jìn)行教學(xué)。教師在課堂教學(xué)匯總可借助于多媒體播放flash課件, 借助于升降機(jī)舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差,幫助學(xué)生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行理解,例如小花去買衣服,共有100元,其中10元用于打車,90元用于買衣服,在這里,100元就相當(dāng)于電源的電動勢,車費(fèi)相當(dāng)于內(nèi)電壓(必要的無用功),買衣服的費(fèi)用就相當(dāng)于外電壓(有用功),從而使學(xué)生掌握內(nèi)外電壓的本質(zhì)屬性。

最后,要通過實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),觀察和實(shí)驗(yàn)是提出問題的基礎(chǔ),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)鼓勵學(xué)生觀察要細(xì)致人微,要善于從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,直觀、形象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能激發(fā)學(xué)生思考。可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來探究路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系,再從理論上進(jìn)行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V(舊)的電源向一個燈泡供電實(shí)驗(yàn),引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)習(xí)進(jìn)行討論,解釋現(xiàn)象原因。通過這種方式能夠讓學(xué)生很容易就明白流過燈泡的實(shí)際電流不僅與電源的電動勢有關(guān),還與電路中的總電阻有關(guān),從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律,完成課堂教學(xué)任務(wù)。

3.總結(jié)語

第3篇

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,高中必修本(下冊)安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過課堂演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)來探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)過程中是如何控制實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(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

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,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(diǎn)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(diǎn)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(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(shí)驗(yàn)設(shè)計,怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材,怎樣進(jìn)行實(shí)際操作,怎樣對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實(shí)驗(yàn)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)律必須經(jīng)過實(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。

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(shí)驗(yàn)起承上啟下作用。2.對演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣使他們既鞏固了實(shí)驗(yàn)知識,也調(diào)動他們盡早投入積極參與。3.在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時可請兩位同學(xué)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(shí)驗(yàn)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(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。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(shí)驗(yàn)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(diǎn)撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請學(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(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)生的語言表達(dá)能力。教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫。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,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題。

四、授課過程中幾點(diǎn)注意事項

1.注意在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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.定義電阻及總結(jié)歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時提出,而歐姆定律在歸納完實(shí)驗(yàn)結(jié)論后總結(jié).這樣學(xué)生就不易將二者混淆。

第4篇

一、知識網(wǎng)絡(luò)

歐姆定律探究電流與電壓、電阻的關(guān)系歐姆定律內(nèi)容、公式歐姆定律的應(yīng)用伏安法測電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)

二、知識梳理

(一)歐姆定律的探究(探究電流與電壓、電阻的關(guān)系)

1.探究方法:控制變量.

2.實(shí)驗(yàn)電路圖:如圖1所示.

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.

(二)歐姆定律

1.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.

2.表達(dá)式:I=■

3.適用范圍:歐姆定律所研究的電路是電源外部的一部分或全部電路;在非純電阻電路中(如含有電動機(jī)的電路),公式中的U、I、R的關(guān)系不成立.

4.適用條件:歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I、U、R是對同一段電路(或?qū)w)、同一時刻(或狀態(tài))而言的.

5.公式變形:由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式可得到公式R=■、U=IR,用于計算導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體兩端的電壓.

(三)歐姆定律的應(yīng)用

1.伏安法測電阻

伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=■.用伏安法測量導(dǎo)體電阻的大小,即用電壓表測量導(dǎo)體兩端的電壓大小,用電流表測量導(dǎo)體中電流大小,根據(jù)公式R=■,即可得到導(dǎo)體電阻的大小.在用伏安法測電阻時,要正確選擇電壓表與電流表的量程,同時,要利用多次測量求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差.

2.推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻

如圖2,根據(jù)串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)可知:

I=I1=I2,U串=U1+U2

再根據(jù)歐姆定律變形公式可得:

IR串=I1R1+I2R2

所以,R串=R1+R2

結(jié)論:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體電阻之和.(若有n個導(dǎo)體串聯(lián),其總電阻為R串=R1+R2……+Rn)

3.推導(dǎo)并聯(lián)電路的總電阻

如圖3,根據(jù)并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)可知:

I=I1+I2,U=U1=U2

再根據(jù)歐姆定律的變形公式可得:

■=■+■

所以,■=■+■

結(jié)論:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體電阻倒數(shù)之和.(若有n個導(dǎo)體并聯(lián),其總電阻為■=■+■+……+■)

三、典型例題

例1 由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式可以得出公式R=■.關(guān)于此表達(dá)式,下列說法正確的是( ).

A.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是原來的2倍時,導(dǎo)體的電阻也是原來的2倍

B.當(dāng)導(dǎo)體中電流是原來的2倍時,導(dǎo)體的電阻是原來的0.5倍

C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,導(dǎo)體中的電流也增加幾倍,導(dǎo)體的電阻不變

D.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零

解析 公式R=■是由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式變形得到的,它表示一段導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體電流的比值是不變的,它反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用.電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,跟導(dǎo)體兩端電壓、電流均無關(guān).

答案 C.

例2 小明同學(xué)想探究“一段電路中的電流跟電阻的關(guān)系”,設(shè)計了如圖4所示的電路圖(電源電壓恒為6V).

(1)根據(jù)小明設(shè)計的圖4,用鉛筆將圖5的實(shí)物連接完整.

(2)小明將第一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入了下面表格中,然后將E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω,讓滑動變阻器的滑片P向 移動(選填“A”或“B”),直到電壓表的示數(shù)為 V.此時電流表的指針位置如圖6所示,請把測得的電流數(shù)值填入表格.

(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.請你對以上的探究過程和得出的結(jié)論做出評價,并寫出兩點(diǎn)評價意見: ; .

解析 (1)連接實(shí)物圖時,電壓表要并聯(lián)在定值電阻兩端,并注意選擇合適的量程;連接滑動變阻器要注意連接“一上一下”兩個連接柱.

(2)因?yàn)閷?dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體兩端的電壓均有關(guān),所以探究“一段電路中的電流跟電阻關(guān)系”時應(yīng)控制定值電阻兩端電壓相同.當(dāng)E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω時,如果滑動變阻器滑片P不移動,則電壓表示數(shù)會變大,為了保持電壓表示數(shù)不變,滑片P應(yīng)向B端移動,直到電壓表示數(shù)與第一次實(shí)驗(yàn)時一樣,即4V.

(3)通過數(shù)據(jù)分析找出物理規(guī)律是研究物理問題的常用方法,但僅通過一兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就得到結(jié)論并不科學(xué),常常會使結(jié)果帶有偶然性,因此需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn);得出的結(jié)論是有條件限制的,結(jié)論缺少前提條件.

答案 (1)如圖7所示.

(2)B 電壓表的示數(shù)為4V 0.2

(3)實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少(沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn));結(jié)論缺少“電壓一定”的前提條件

例3 小華想測出一個電阻Rx的電阻值,將選用的器材連接成如圖8所示的電路,R0為已知阻值的定值電阻.由于電源電壓未知,所以,沒能測出電阻Rx的阻值.請你選添合適的器材,幫他完成這個實(shí)驗(yàn).要求:(1)用兩種不同的方法,分別畫出電路圖,簡要說明實(shí)驗(yàn)方法,并寫出電阻Rx的表達(dá)式.(2)每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下,只允許選添一種器材和導(dǎo)線接入電路.

解析 方法1:如圖9,用電流表測出通過Rx的電流I,用電壓表測出Rx兩端的電壓U,則電阻Rx=■.

方法2:如圖10,用電流表測出通過Rx的電流為I,用電壓表測出Rx和R0兩端的總電壓為U,則電阻Rx=■-R0.

方法3:如圖11,先用電流表測出電路中的電流為I1,再將導(dǎo)線并聯(lián)在電阻Rx兩端,測出電流表為I2,則電阻Rx=■R0 .

點(diǎn)評 本題采用特殊方法測量電阻.因?yàn)橐延须娏鞅恚@樣就可以測出電阻Rx和已知電阻R0的電流值.但由于缺少電壓表,因此解決本題的關(guān)鍵是如何測量出電阻Rx兩端的電壓.解決本題的方法是開放性的,只要能測出電阻Rx兩端的電壓(或Rx和R0兩端的總電壓),即可利用R=■求出電阻Rx的阻值(或電阻器Rx與R0的總電阻,從而可求Rx的阻值).另外,將導(dǎo)線并聯(lián)在電阻Rx或已知電阻R0兩端,可使得電路中電流發(fā)生變化.根據(jù)電流表的數(shù)值,并利用歐姆定律即可求出電阻Rx的阻值.

例4 在學(xué)校舉行的物理創(chuàng)新大賽上,小明和小紅所在的科技小組分別設(shè)計了一種測量托盤所受壓力的壓力測量儀,如圖12、圖13所示.兩裝置中所用的器材與規(guī)格完全相同,壓力表是由電壓表改裝而成,R1為定值電阻,阻值為10Ω,R2為滑動變阻器,規(guī)格為“10Ω 1A”.金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動,且與它接觸良好,金屬指針和金屬桿電阻忽略不計.M為彈簧,在彈性限度內(nèi)它縮短的長度與其所受的壓力大小成正比.當(dāng)托盤所受壓力為零時,P恰好位于R2的最上端;當(dāng)托盤所受壓力為50N時,P恰好位于R2的最下端,此時彈簧的形變?nèi)栽趶椥韵薅葍?nèi).

(1)圖12裝置中,當(dāng)P位于R2的最下端時,電壓表的示數(shù)為3V,則電源電壓是多少?

(2)圖12裝置中,壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤多少伏的刻度線上?

(3)在圖12、圖13兩種裝置中,兩個壓力表的刻度特點(diǎn)有何不同?試說明理由.

解析 (1)圖12裝置中,當(dāng)P位于R2的最下端時,

電路中的電流I=■=■=0.3A.

電源電壓U=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω

+10Ω)=6V.

(2)圖12裝置中,當(dāng)托盤所受壓力為25N時,P恰好位于R2的中點(diǎn),滑動變阻器接入電路的電阻R2為5Ω.電壓表測R2兩端電壓.

電路中的電流I=■=■=0.4A.

電壓表的示數(shù)為U2=IR2=0.4A×5Ω=2V.

壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤2V的刻度線上.

(3)圖12裝置中壓力表的刻度是不均勻的,圖13裝置中壓力表的刻度是均勻的.

圖12裝置中,當(dāng)改變托盤所受的壓力時,R2接入電路中的電阻發(fā)生變化,電壓U2=■,U2與R2不是正比關(guān)系,壓力表的刻度不均勻.

第5篇

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

(1)能說出歐姆定律的內(nèi)容、公式及其涉及的單位;

(2)理解歐姆定律,能進(jìn)行歐姆定律公式的變形,理解應(yīng)用公式時要注意“同體性”和“同時性”,會在新的問題情境中,應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行解釋、推斷和計算。

2、過程與方法

(1)經(jīng)歷探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究過程,從而能較熟練地運(yùn)用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),了解電流與電壓、電阻間的正比、反比關(guān)系。

(2)初步學(xué)會在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上交流討論,互相合作。

(3)學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)物理規(guī)律的方法,體會這樣做的優(yōu)勢。

3、情感態(tài)度與價值觀:

結(jié)合歐姆當(dāng)年研究電流、電壓和電阻三者關(guān)系的簡史,培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、大膽探索的科學(xué)精神,同時讓學(xué)生在自我實(shí)現(xiàn)中增強(qiáng)成功體會。

二、教學(xué)重點(diǎn):

歐姆定律所揭示的物理意義及其數(shù)學(xué)表達(dá)式;

三、教學(xué)難點(diǎn):

歐姆定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計及學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納以及結(jié)論的得出。

四、教學(xué)器材:

調(diào)光燈、小燈泡、電池組、滑動變阻器、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻各一個、導(dǎo)線數(shù)根等。

五、教學(xué)過程

(一)設(shè)置物理情境進(jìn)行討論,提出問題。

如圖的電路,你有哪些方法可以改變小燈泡的亮度?小組內(nèi)討論,然后進(jìn)行交流。

學(xué)生的方法:①改變電源的電壓,②改變定值電阻的阻值③串聯(lián)一個滑動變阻器等。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,學(xué)生觀察燈的亮度的變化

師:燈時亮?xí)r暗說明什么?

生:電路中的電流有大有小。

師:電路中電流的大小由哪些因素決定?

(二)大膽猜想,激活思維

鼓勵學(xué)生大膽猜測:你猜電流的大小究竟由哪些因素決定呢?

學(xué)生分組討論,教師適當(dāng)提示。學(xué)生聯(lián)系已學(xué)內(nèi)容以及剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,猜想:電流與電壓的大小有關(guān),因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑颍浑娏髋c導(dǎo)體的電阻有關(guān),因?yàn)殡娮鑼﹄娏饔凶璧K作用——教師針對學(xué)生的回答,給予肯定:最后,根據(jù)猜想師生共同得出結(jié)論:電路中的電流與電壓、電阻兩者有關(guān):

過渡:到底有怎樣的關(guān)系呢?

“創(chuàng)設(shè)情景——提出問題——猜想”這兩步引起學(xué)生極大的興趣,學(xué)生注意力高度集中,急切盼望問題的解決,產(chǎn)生主動探索的動機(jī),

(三)設(shè)計實(shí)驗(yàn)

1、課件出示思考題

(1)根據(jù)研究電阻大小影響因素的方法,這個問題應(yīng)采用什么方法研究?

(2)選擇使用哪些器材?

(3)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)分幾步,具體步驟怎樣?

2、學(xué)生激烈討論,明確本問題的研究方法:必須設(shè)法控制其中一個量不變,才能研究另外兩個物理量之間的變化關(guān)系,即控制變量法。

學(xué)生討論,提出本實(shí)驗(yàn)必須分兩步來完成:第一步,保持R不變(確定應(yīng)該用定值電阻而不用燈泡),研究I與U的關(guān)系;第二步,保持U不變,研究I與R的關(guān)系。對于第一步,改變U(用電壓表測),觀察I(用電流表測量),且電壓的調(diào)節(jié)可通過:改變電池節(jié)數(shù)來實(shí)現(xiàn)(阻值為R的電阻直接接在電源兩端),或者通過電阻與滑動變阻器串聯(lián),移動變阻器滑片來實(shí)現(xiàn)。

師生共同討論:通過改變滑動變阻器的滑片改變電阻兩端的電壓比通過改變電池節(jié)數(shù)方案要好。

(四)分組合作,深入探究

在此環(huán)節(jié)中,學(xué)生以小組為單位,像科學(xué)家那樣興趣盎然地開始按擬定的方案實(shí)驗(yàn),邊做邊想邊記。教師巡視,注意他們的設(shè)計是否合理,儀器使用是否得當(dāng),數(shù)據(jù)記錄是否正確,作個別輔導(dǎo)。

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,自覺、主動地和教師、教材、同學(xué)、教具相互作用,進(jìn)行信息交流,自我調(diào)節(jié),形成了一種和諧親密、積極參與的教學(xué)氣氛和一個思維活躍、鼓勵創(chuàng)新的環(huán)境。學(xué)生的思維在開放、發(fā)散中漲落,在求異、探索中又趨于有序,這培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立操作能力,發(fā)展了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力:

(五)綜合分析,歸納總結(jié)

例2、家庭中使用的是交流電,當(dāng)人體通過交流電的電流達(dá)到50mA時,就會導(dǎo)致人體呼吸麻痹、心室顫動。假定某人身體的電阻為2kΩ,算一算,當(dāng)通過50mA電流時的電壓是多大?

初次應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計算的計算題,規(guī)范解題的要求。

(七)課堂教學(xué)小結(jié)與延展:

(1)讓學(xué)生回顧本課的探究過程:發(fā)現(xiàn)問題——進(jìn)行猜想——探索研究——得出結(jié)論——指導(dǎo)實(shí)踐,指明這是研究物理的基本思路;物理教學(xué)中應(yīng)注意滲透科學(xué)研究方法,同時也進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)和辯證唯物主義教育。

第6篇

【關(guān)鍵詞】教學(xué)難點(diǎn);應(yīng)對方法;比熱容;歐姆定律;電功率

九年級物理教學(xué)過程中,教師在進(jìn)行到比熱容、歐姆定律、電功率的計算等這幾個教學(xué)難點(diǎn)時,就需要多加注意這些重點(diǎn)難點(diǎn),并且對其進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚瑥亩_(dá)到最好的教學(xué)效果。

1.比熱容在熱學(xué)課程教學(xué)

比熱容是涵蓋四個物理量的綜合概念,新課程實(shí)施后,教師的任務(wù)就是通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解和認(rèn)識比熱容,并且引導(dǎo)學(xué)生用比熱容說明生活中簡單的自然現(xiàn)象。

1.1本課的重點(diǎn)在于理解比熱容的概念

利用比熱容的有關(guān)知識解釋生活中的有關(guān)問題,而難點(diǎn)則在于掌握熱量的計算相關(guān)公式。教師首先應(yīng)當(dāng)從生活引入,通過實(shí)驗(yàn)建立概念,學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相對較少,教師可以根據(jù)人教版物理教科書做演示實(shí)驗(yàn):用相同的電加熱器質(zhì)量相同的水和食用油,使它們升高相同的溫度,發(fā)現(xiàn)加熱水需要的時間較長,然后比較它們吸收熱量的多少,看看這兩種物質(zhì)的吸熱情況是否存在差異,最后實(shí)驗(yàn)表明說明水所吸收的熱量較多。

教師可以帶領(lǐng)學(xué)生再更換其他的液體或固體來做此實(shí)驗(yàn),最后更多的實(shí)驗(yàn)都表明不同的物質(zhì)在質(zhì)量相等、并升高的溫度相同時,吸收的熱量不同,使學(xué)生深刻理解比熱容的概念;教師要啟發(fā)學(xué)生積極思考設(shè)定質(zhì)量和升高溫度的乘積被除以吸收的熱量是何原因,這是教師在教學(xué)過程中非常重要的一點(diǎn)。

1.2學(xué)生掌握比熱容概念后

教師可以通過定量實(shí)驗(yàn)的方法使學(xué)生自主計算熱量的相關(guān)計算公式。用相同的電加熱器加熱質(zhì)量不同物質(zhì)A和物質(zhì)B,一定時間后在自制的表格中記錄它們升高的溫度和吸收的熱量,教師需要根據(jù)加熱器功率和加熱時間提供熱量數(shù)據(jù),并且認(rèn)為這是A、B吸收的熱量,學(xué)生在教師帶領(lǐng)之下探究表格,可以自主計算出“物體吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度乘積的比值”,計算公式有具體數(shù)據(jù)的支撐,因此更加易于理解。

2.直流電流教學(xué)中歐姆定律的學(xué)習(xí)

在電學(xué)中,電流、電壓和電阻這三個物理量之間的聯(lián)系是被歐姆定律這一條實(shí)驗(yàn)定律所揭示的,而歐姆定律一直就是電學(xué)實(shí)驗(yàn)定律的中心。

2.1通過創(chuàng)設(shè)問題情景歸納出歐姆定律

在歐姆定律的教學(xué)課時中,教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生透過實(shí)驗(yàn)看到電流跟電壓還有電阻之間的關(guān)聯(lián),總結(jié)出歐姆定律。而在教學(xué)過程中,本課時的難點(diǎn)就在于如何設(shè)計實(shí)驗(yàn),如何分析實(shí)驗(yàn)中所取得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行歸整總結(jié),如何評估實(shí)驗(yàn)后得到的結(jié)果。

教師可以通過創(chuàng)設(shè)問題情景,引入新課問題讓學(xué)生自己提出猜想和假設(shè),自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻之間的關(guān)系,帶領(lǐng)學(xué)生制定計劃與實(shí)驗(yàn)方案,用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),在自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的過程中,讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力得到提升。

教師在學(xué)生匯報實(shí)驗(yàn)方法時做適當(dāng)?shù)奶崾九c補(bǔ)充,完善學(xué)生提出的需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材,啟發(fā)學(xué)生用多種方法來解決問題,比如在電路上串聯(lián)一個滑動變阻器來改變電源電壓的取值。

根據(jù)學(xué)生的分析和匯報,教師將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路和方法進(jìn)行總結(jié),實(shí)驗(yàn)可分為兩步,第一步控制電阻不變,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,改變電阻兩端的電壓并使其成倍數(shù)變化,再觀察通過電阻的電流的變化情況,找出電流與電壓的關(guān)系;第二步需要分別接入電路的,應(yīng)當(dāng)是阻值顯示為倍數(shù)關(guān)系的不同類型電阻,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,為了保持電阻兩端的電壓維持某一個固定值不變,就應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)谜{(diào)節(jié)滑動變阻器,同時觀察電流的變化,從而能夠準(zhǔn)確地找出電阻與電流之間的聯(lián)系。

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)之后,教師引導(dǎo)學(xué)生分析輪漲得出結(jié)論,給出評價,讓學(xué)生自主構(gòu)建知識,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和觀察的能力,但本課教學(xué)容量大,教學(xué)時間緊,教師不可一味放手,在適當(dāng)?shù)臅r候還需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié),從而使本課圓滿完成。

3.電功率是電學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容

電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能得過程也可以說是電流做功的過程。電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關(guān)系。作為表示電流做功快慢的物理量,電功率等于電流與時間之比。

3.1體會電功率在實(shí)際生活中的概念

教師在本課時的教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)著重引導(dǎo)學(xué)生理解電功率的概念,通過實(shí)驗(yàn)或者舉例讓學(xué)生認(rèn)識到電功率在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用。

而難點(diǎn)則在于如何理解實(shí)際功率和額定功率的區(qū)別與聯(lián)系。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)例,認(rèn)識功的概念,知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。通過做演示實(shí)驗(yàn)引入課題,從實(shí)驗(yàn)中得知電流做功有快慢之分,引導(dǎo)學(xué)生得出電功率的知識以及電功率的意義從而得出定義公式以及單位和換算關(guān)系。

教師可以通過比較800W的電吹風(fēng)機(jī)與40W的燈泡在相同的時間內(nèi)消耗的電能讓學(xué)生理解功和功率的區(qū)別與聯(lián)系,同時從能量轉(zhuǎn)化的角度對電功率進(jìn)行分析,便于學(xué)生加深理解。通過設(shè)置課堂練習(xí)和演示實(shí)驗(yàn),例如將兩燈泡先后并聯(lián)和串聯(lián)接入家庭電路中,觀察燈泡的發(fā)光情況,探究燈泡的功率是否改變了,從而使學(xué)生意識到利用燈泡銘牌上得電功率判斷燈泡的亮暗,要一并考慮電壓的影響,最后得知用電器的正常工作狀態(tài)和非正常工作狀態(tài),指導(dǎo)用電器的功率不是固定不變的。

教師最后結(jié)合電功率和電功率的計算以及額定功率和實(shí)際功率的板書,梳理本課所學(xué)知識,使之形成一個完整的知識體系,同時也可以幫助學(xué)生進(jìn)行記憶,最后讓學(xué)生掌握運(yùn)用于解題。

4.總結(jié)

由簡單到繁雜,由淺顯到深刻的認(rèn)識規(guī)律是物理教學(xué)的特點(diǎn),在教學(xué)過程中,教師要做好足夠的鋪墊,這樣才能充分發(fā)揮物理教學(xué)的探究性,但同時,也要顧及到學(xué)生的接受能力,只有教師在教學(xué)過程中起到了“穿針引線”的串聯(lián)作用,知識的系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性才能夠保持。

教師要使學(xué)生能夠全方面的體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的樂趣,從而認(rèn)識到應(yīng)用科學(xué)方法的重要性,并且在探究過程中,科學(xué)思想得到熏陶,能力得以提升,掌握正確的學(xué)習(xí)方法獲得知識。

參考文獻(xiàn):

[1]陸長海.中學(xué)物理重難點(diǎn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議[J].考試(教研).2010年12期

[2]黃耀華.中學(xué)生物理學(xué)習(xí)中思維錯誤及原因探討[J].西北職教.2008年09期

第7篇

分析其根源:初中電學(xué)抽象難懂,面對縱橫交錯的電路圖,學(xué)生們往往感到無從下手,錯綜繁雜的電學(xué)概念、定律及計算公式常常使學(xué)生不知所措,然而電學(xué)綜合題歷來又是中考物理的壓軸熱點(diǎn),并且綜合性強(qiáng)、障礙設(shè)置多。通過師生共同分析根源,我覺得在學(xué)習(xí)電學(xué)的過程中注重以下策略,可以有效提高學(xué)習(xí)效率:

一、人人“三會” 電路-------會連接、會畫、會分析

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)”要求學(xué)生能動腦動手地“學(xué)”科學(xué),改變過去以書本為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教與學(xué)的方式,把實(shí)驗(yàn)地位空前提升。要解決學(xué)好抽象的電學(xué)這個問題,以實(shí)驗(yàn)課堂為主陣地,通過用電器工作過程中的具體情境學(xué)習(xí)抽象的電學(xué)。

利用課外活動時間讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室操作,并且利用多媒體、實(shí)物講解操作過程:什么是串聯(lián)?什么是并聯(lián)?什么是首尾相連?什么是兩端分別連在一起?還有如何判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián)?講解連接電路時要注意的事項。對于特別害羞的女同學(xué),她們不敢動手,要善于開導(dǎo),訓(xùn)練她們的膽量,提高她們的動手實(shí)踐能力,讓她們通過實(shí)驗(yàn)體會接線柱接反了的現(xiàn)象,比你講解多次效果明顯。這樣,人人會連接、分析電路,就能做好電路圖和實(shí)物圖之間的互相轉(zhuǎn)化。

二、培養(yǎng)探究意識,做好探究性教學(xué)實(shí)驗(yàn)

在實(shí)施素質(zhì)教育的過程中,物理教學(xué)主要是以探究性學(xué)習(xí)為主,注意對整個物理概念和結(jié)論的過程的探究,通過提出疑問、設(shè)計方案、動手操作、思考解決、得出結(jié)論等具體步驟,讓學(xué)生自主地參與教學(xué)的整個過程。電學(xué)學(xué)習(xí)更是如此。

為此,要精心設(shè)計實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生探究的主體性,做好探究性實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮探究式邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的教育功能,實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙贏。而不是簡單的把書中的演示實(shí)驗(yàn)做一遍,然后直接把結(jié)論告訴學(xué)生。

如“探究電阻上電流跟兩端電壓關(guān)系”時,可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境:先把一個2.5V的小燈泡接在一節(jié)干電池上,看看小燈泡的發(fā)光情況,再把電源換成兩節(jié)干電池上,看看此時小燈泡的發(fā)光情況。

三、理解歐姆定律并突破定律

歐姆定律一章,是在學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻三個重要物理量的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)這三個物理量之間的關(guān)系。它是貫穿整個電學(xué)的重要規(guī)律,奠定了整個電學(xué)的基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)下一章電功率的前提,因此,本章內(nèi)容處于重要地位,起著承上啟下的作用。因此,歐姆定律是學(xué)好電學(xué)的關(guān)鍵。

歐姆定律最難理解的知識點(diǎn)是:

當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時,導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體中的電流成反比?

當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時,導(dǎo)體兩端電壓與導(dǎo)體中的電流成正比?

學(xué)生初學(xué)歐姆定律時最難理解知識點(diǎn),所以在實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意探究的方法、結(jié)合圖像得出電流與電壓、電阻的關(guān)系。首先鞏固練習(xí)電路分析,然后理解串并聯(lián)電路的特點(diǎn),利用變化的量表示不變量或抓住其中相等的量列出關(guān)系式(電源電壓一般不變、串聯(lián)電流相等、并聯(lián)電壓相等……),若能熟能生巧,在做計算題時,這些隱含的條件便會在學(xué)生看到題的同時馬上就跳出來,再結(jié)合歐姆定律,你就能輕易地解出此題。

定律中的電流、電壓和電阻都必須是同一個導(dǎo)體或同一段電路上對應(yīng)的物理量。不同的導(dǎo)體之間的電流、電壓和電阻間不存在U=IR關(guān)系。因此在運(yùn)用歐姆定律公式時,必須將同一個導(dǎo)體或同一段電路的電流、電壓和電阻三者一一對應(yīng),再帶入計算。對于歐姆定律及導(dǎo)出公式,前者既有物理意義又有數(shù)學(xué)意義,后面兩個只有數(shù)學(xué)意義,所以就不成比例關(guān)系變形公式并非歐姆定律的內(nèi)容,切勿混淆。把上述問題弄明白了,電學(xué)難題就迎刃而解了。

四、加強(qiáng)學(xué)生說題訓(xùn)練,升華學(xué)生思維

新課程倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,讓課堂激揚(yáng),充滿生命活力,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。但相當(dāng)多學(xué)生來自農(nóng)村,許多學(xué)生生性膽怯,不善言談,我們要用激勵方式,讓他們敢于開口,表達(dá)自己的想法。因此我以"說題"(把題目的已知條件和所求的內(nèi)容用自己組織的物理語言敘述出來,)為突破口,消除知識點(diǎn)在審題過程中的錯誤,是做題更高一層的升華,以此來提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力。

利用“說題”來強(qiáng)化所學(xué)知識內(nèi)容,通過“說題”為學(xué)生學(xué)習(xí)而設(shè)計活動,為學(xué)生發(fā)展而開展活動,提高課堂效率,就能使我們的課堂變得生機(jī)勃勃、充滿智慧的歡樂與發(fā)展創(chuàng)造的快意。

五、加強(qiáng)變式訓(xùn)練,總結(jié)中考重要考點(diǎn)

對于初中物理知識中最大的一塊知識“電學(xué)”, 題型雜亂,變幻莫測,學(xué)生如果抓不住解題規(guī)律,就題做題,進(jìn)步不會很大。為了讓學(xué)生更好的解決這部分的問題,深入理解基本內(nèi)容,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力,針對電學(xué)的一些考點(diǎn),我進(jìn)行了以下幾種變式處理練習(xí),簡化學(xué)習(xí)難度:

(一)經(jīng)典中考試題,變換已知量的數(shù)據(jù)進(jìn)行未知量的求解;把已知量和未知量求解交換進(jìn)行的;達(dá)到舉一反三的目的,觸類旁通。

(二)同類的題型歸類,找出題目中存在的異同

滑動變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用:

相同點(diǎn):保護(hù)電路;

不同點(diǎn):探究電流與電阻:保持電阻兩端電壓不變:

探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)中的作用:改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流,多次測量,從而找出規(guī)律。

伏安法測電阻中的作用:改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流,實(shí)現(xiàn)多次測量,從而減小實(shí)驗(yàn)誤差。

伏安法測小燈泡電功率中的作用:改變小燈泡兩端電壓,使之分別小于、等于、大于燈泡的額定電壓,以便測出不同電壓時的實(shí)際功率。

滑動變阻器在測電阻實(shí)驗(yàn)中還可做定值電阻用

(三)固定的套路,變換求解

電學(xué)綜合題有何規(guī)律可循呢?分析歷屆中考物理的電學(xué)計算題,我們也稱之為電學(xué)綜合題,此題看似簡單,其實(shí)暗藏玄機(jī)?細(xì)分析做此題也有固定的套路:

1.由實(shí)物圖轉(zhuǎn)化為電路圖,建立物理模型

2.做出每種情況的等效電路,注意同一性、同時性

3.抓住物理量那些變化,那些未變,用變化量表示不變量;利用電路特點(diǎn),根據(jù)各狀態(tài)之間的聯(lián)系建立等式關(guān)系

4.解未知量

在進(jìn)行變式練習(xí)時,認(rèn)真鉆研教材,精選例題;精講例題,以點(diǎn)代面,突出重點(diǎn);一題多變,等幾個方面進(jìn)行。應(yīng)注意練習(xí)的層次,層層推進(jìn),使學(xué)生在解題時達(dá)到異中求同、同中存異、多題同解,溝通相關(guān)知識的聯(lián)系,培養(yǎng)其聯(lián)想思維、縱向思維能力化題型,通過解題的比較,體會解題思想,善于用概念、規(guī)律去揭示問題的本質(zhì)特征,培養(yǎng)知識遷移運(yùn)用的能力。

實(shí)踐證明,通過師生共同努力,在教學(xué)過程中吸引學(xué)生主動參與學(xué)習(xí),注重以上“策略”,初中生完全可以學(xué)好物理電學(xué)。

參考文獻(xiàn):

1、《初中物理教學(xué)中的問題與對策》東北師范大學(xué)出版社

第8篇

關(guān)鍵詞:外特性曲線;系統(tǒng)論;高考

近代科學(xué)的基本方法是還原論,它認(rèn)為整體可以還原成一些基本的部分,通過解釋這些基本的部分就能解釋整體。在還原論的影響下,人們習(xí)慣于以一種“靜止的、孤立的”觀點(diǎn)考察各部分的行為和性質(zhì),然后將這些性質(zhì)“組裝”起來完成對整體的描述。與還原論相對的是系統(tǒng)論。何謂系統(tǒng)?錢學(xué)森說:“由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體。”對這句話,我們可以從四個角度來理解:①世界上任何事物都可以看成是一個系統(tǒng),大至渺茫的宇宙,小至微觀的原子,都是系統(tǒng)。②只要整體存在,那它就必然包含著部分,必然能夠被劃分成部分。描述整體就是在描述部分。③系統(tǒng)中各部分(要素)不是孤立存在的,而是相互關(guān)聯(lián)著的,描述部分就相當(dāng)于描述整體。④不管事物發(fā)生了什么變化它都還是一個整體,不管整體怎樣變化,都有相應(yīng)的要素發(fā)生變化。當(dāng)然,此時的整體不再是原來的整體,要素也不再是原來的要素。

今天高中物理學(xué)到的全電路歐姆定律,也不可避免地涉及到了系統(tǒng)論:電源、用電器、內(nèi)電阻共同組成一個系統(tǒng),當(dāng)用電器的阻值改變時,整體的電流發(fā)生改變,內(nèi)阻上的電壓、功率和輸出電壓、輸出功率都發(fā)生改變,但不管怎樣變化,它們都還是一個整體,遵循共同的規(guī)律――歐姆定律。

將歐姆定律變形則有U=E-Ir,如果E、r為常數(shù),則U-I圖線為一條直線,這就是電源的外特性曲線,它仍然描述了一個系統(tǒng)――對應(yīng)一系列大小不等的負(fù)載,其干路電流的集合、其外電壓的集合。

作為一個高頻考點(diǎn),在解答相關(guān)高考題的時候,我們絕不能忘記系統(tǒng)論的應(yīng)用。

【例1】(2010重慶卷,22題)在探究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)中,電路連接正確后,分別測得兩只燈泡的伏安特性曲線如圖B中I和II所示,然后將燈泡與電池組(電動勢和內(nèi)阻均恒定)連成圖C所示電路。多次測量后得到通過的電流平均值分別為0.30A和0.60A。

A.在圖B中畫出電池組路端電壓U和電流I的關(guān)系曲線。

B.由該曲線可知電池組的電動勢為 V,內(nèi)阻為 Ω。(取2位有效數(shù)字)

【分析與解答】電源的外特性曲線包含若干負(fù)載對應(yīng)的干路電流和兩端電壓。本實(shí)驗(yàn)用兩個小燈泡交替使用以改變負(fù)載,必然獲得兩個電流值,從燈泡的伏安特性曲線上必能查出兩個電壓值,從而得到兩坐標(biāo)(0.30A,3.8V)和(0.60A,3.0V),將兩坐標(biāo)點(diǎn)連成直線,即得如下圖像,這里體現(xiàn)了一種由部分到整體的思想。由于每顆燈泡與電池、內(nèi)阻組成的系統(tǒng)都遵循歐姆定律,于是每個坐標(biāo)都對應(yīng)一個方程:①E=3.8+0.30r;②E=3.0+0.60r,這樣就從理論上算出E=4.6V,r=2.7Ω,這里體現(xiàn)了一種各要素相互關(guān)聯(lián)的思想、一種由整體(電路)到部分的思想(電池、內(nèi)阻)。

【例2】(2010天津卷,9題)要測繪一個標(biāo)有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V,內(nèi)阻為50Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是 W。

第9篇

在高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中,把科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容放到同等重要的地位,明確提出讓學(xué)生“經(jīng)歷科學(xué)探究過程,認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題”. 基于這一理念,人教版教材突出了規(guī)律的建立過程. 但在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由演繹方法建立起的部分物理規(guī)律之中,存在著以特殊模型為前提演繹得出一般物理規(guī)律的現(xiàn)象;而對于由實(shí)驗(yàn)歸納方法建立起的部分物理規(guī)律之中,教材往往直接指出如何進(jìn)行歸納,而沒有充分體現(xiàn)過程與方法.

二、 對幾個物理規(guī)律的重構(gòu)建議

在人教版教材中,《動能定理》《焦耳定律》《閉合電路歐姆定律》三個物理規(guī)律都是以特殊模型為演繹起點(diǎn)、通過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)方式隱含著邏輯問題;《楞次定律》是通過實(shí)驗(yàn)歸納方法建立起來的,但在對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納時,沒有充分運(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“中介”——“感應(yīng)電流的磁場”來進(jìn)行歸納. 有鑒于此,建議對它們的呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).

1. 對動能定理的重構(gòu)建議

(1) 教材分析

動能定理是通過理論演繹的途徑建立起來的,具體過程如下:

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能定理,縱觀上面的推理過程,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運(yùn)動,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,我們不能將其稱之為動能定理. 盡管教材此后也就物體受多個力作用及曲線運(yùn)動情況作了說明或提示,但仍然不是對動能定理真正意義上的建構(gòu),故有必要對其呈現(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能定理,為此,建議根據(jù)分類方法,分別就直線運(yùn)動與曲線運(yùn)動兩類情況設(shè)計的遞進(jìn)性問題鏈,變理論演繹為演繹與歸納相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生在問題解決中“發(fā)現(xiàn)”動能定理.

類型一:直線運(yùn)動

問題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,物體的動能變化量與什么功相對應(yīng)?

通過對此問題的探究,把W=mv22-mv21的適用范圍推廣至多力做功情況,此時的W為合外力所做的功,同時能使學(xué)生產(chǎn)生問題意識,即:這一結(jié)論是否具有普遍性?是否適用變力、曲線運(yùn)動情況?從而生成新的問題.

問題2 如圖3所示,物體在粗糙的水平面運(yùn)動,在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用,則物體在整個過程中的動能變化量與什么功相對應(yīng)?

通過對它的探究,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起多過程問題中功和動能變化量的關(guān)系,并把單過程中的合外力功W擴(kuò)展至各過程中功的代數(shù)和,從而加深了對功W的理解.

問題3 如果物體在粗糙的水平面上運(yùn)動時,受到的水平作用力F是變化的,則物體的動能變化量又與什么功相對應(yīng)?

這是由問題2衍生出的直線運(yùn)動中更為一般的問題,通過問題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.

在上面三個問題中,對應(yīng)的物理模型都是在水平面上的運(yùn)動物體,對于其他類型的直線運(yùn)動,學(xué)生也容易得出W=mv22-mv21的結(jié)論,從而通過問題解決建構(gòu)起直線運(yùn)動中功與動能變化量間的關(guān)系,那么此結(jié)論對于曲線運(yùn)動是否成立?如果成立,我們就發(fā)現(xiàn)了一條新的物理規(guī)律,由此生成類型二的問題.

類型二:曲線運(yùn)動

問題4 從高為H處將一物體以一速度v0沿水平方向拋出,重力對物體所做的功與物體的動能變化量之間存在什么關(guān)系?

以此問題為支架,讓學(xué)生進(jìn)一步體會物理科學(xué)方法在探究過程中的作用,實(shí)踐表明,學(xué)生對此問題能從兩個角度進(jìn)行探究,一是運(yùn)用“猜想—檢驗(yàn)”模式,先提出假說“重力對物體做的功等于物體動能的變化量”,然后運(yùn)用平拋運(yùn)動知識進(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,也使學(xué)生意識到要建立一個新的物理規(guī)律,還需要對一般的曲線運(yùn)動進(jìn)行分析,從而衍生出問題5.

問題5 如果物體做曲線運(yùn)動,且受到變力作用,則物體的動能變化量又與什么功相對應(yīng)?

對此,學(xué)生運(yùn)用類比方法得出W=mv22-mv21.

在對以上兩類問題探究的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論歸納,進(jìn)而在問題解決中建構(gòu)起具有普遍意義的動能定理.

2. 對焦耳定律的重構(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實(shí)驗(yàn)歸納方法得出的. 而在新教材中,沒有重現(xiàn)物理學(xué)史,而是以電流通過純電阻元件為前提,通過理論演繹方法對其進(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)歸納方法建立起來的焦耳定律是適用于任何電路元件的,故需要對其呈現(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面臨邏輯問題,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,要面臨諸如實(shí)驗(yàn)類型、精度等一系列問題. 為此,建議運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方法來建構(gòu)焦耳定律,具體內(nèi)容如下.

①通過定性分析,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)計及其思維操作

設(shè)阻值為R0的用電器通以電流I0,在時間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.

問題1 在電流、電阻不變的情況下,探究焦耳熱Q與時間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,在兩個時間t0內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q之和即為2t0時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1,故有Q1=2Q0,由此可見,Q∝t.

在上面設(shè)計的理想實(shí)驗(yàn)中,為探究焦耳熱Q與時間t的關(guān)系,運(yùn)用了倍增方法和控制變量法,把待探究的時間設(shè)計為t0的整數(shù)倍,便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)焦耳熱Q與時間t的關(guān)系,下面兩個理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計思想與此相同.

問題2 在電流I0及時間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及時間t0一定的情況下,電阻為2R0產(chǎn)生的焦耳熱與兩個阻值為R0的電阻串聯(lián)后在時間t0產(chǎn)生的焦耳熱等效,也即Q2=2Q0,故有Q∝R.

問題3 在電阻R0及時間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及時間t0一定情況下,通以2I0的電流時產(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,見圖7. 由問題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. 對閉合電路歐姆定律的重構(gòu)建議

(1) 教材分析

教材的編寫思想是通過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,充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性,同時又能幫助學(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)生了邏輯問題. 因此有必要對其呈現(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,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.

對于圖9所示的電路,電源電動勢為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在時間t內(nèi),外電路中消耗的電能E外為多少?②在時間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?

對于上面四個問題,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,故此式也可寫成E=U外+U內(nèi),這兩個關(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. 對楞次定律的重構(gòu)建議

(1) 教材分析

本節(jié)教材的編寫是以問題與問題解決為紐帶,引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題等步驟去掌握知識,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,面臨一個關(guān)鍵問題,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,對此,教材直接提出:“是否可以通過一個‘中介’——‘感應(yīng)電流的磁場’來表述這一關(guān)系”,以此引導(dǎo)學(xué)生歸納出楞次定律. 但問題的關(guān)鍵是,我們是怎么想到從原磁場方向與感應(yīng)電流的磁場方向的關(guān)系進(jìn)行歸納的?

(2) 重構(gòu)方案

根據(jù)分類方法,影響感應(yīng)電流方向的因素有如下三類:一類是外部因素(磁場強(qiáng)弱、磁場方向、磁鐵運(yùn)動方向、磁通量變化等);第二類是自身因素(線圈粗細(xì)、線圈的繞制方式等);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,需要圍繞這三類因素設(shè)計一些針對性的問題,讓學(xué)生在問題解決中,提出猜想,設(shè)計實(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

問題1 感應(yīng)電流方向與磁場變化快慢有無關(guān)系?設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.

問題2 感應(yīng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小有無關(guān)系?設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.

問題3 分析圖10甲和圖11所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明影響感應(yīng)電流方向的外界因素有哪些.

設(shè)置問題3的目的是引導(dǎo)學(xué)生對兩類電磁感應(yīng)問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)置以下兩個問題.

問題4 試猜測感應(yīng)電流方向與線圈的粗細(xì)、匝數(shù)是否有關(guān),設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.

問題5 感應(yīng)電流方向與線圈的繞行方向是否有關(guān)?設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想,并把實(shí)驗(yàn)信息記錄在草圖上.

通過問題5,引導(dǎo)學(xué)生提出猜想,并通過控制變量法,在保證磁場方向和磁通量變化方式相同的情況下,設(shè)計出圖12所示的實(shí)驗(yàn)對猜想進(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),在線圈的繞行方式變化時,回路中的感應(yīng)電流方向也隨之變化,但是線圈中的電流繞行方向是不變的,此時引導(dǎo)學(xué)生探究在線圈的繞行方式變化時,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)電流的磁場方向”為中介進(jìn)行歸納,于是衍生出問題6.

③探究感應(yīng)電流方向與內(nèi)外關(guān)聯(lián)方式之間的關(guān)系

第10篇

         一、辨析概念,夯實(shí)基礎(chǔ)

         任何知識的學(xué)習(xí)掌握都離不開基礎(chǔ)知識。電學(xué)部分的基礎(chǔ)知識多、散、要辨析清楚、固記腦中。

         (一)、關(guān)于電路

         1、串聯(lián)、并聯(lián)

         初中物理中要求學(xué)生掌握最基本的兩種連接方式:串聯(lián)、并聯(lián)。能否正確分析辨別他們對后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。識別電路的類型,可以根據(jù)定義:“逐個順次連接”為串聯(lián),各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點(diǎn)間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯(lián)電路。

         2、通路、開路、短路

         電路中出現(xiàn)的這三種狀態(tài),其中通路為處處相通的電路,開路為電路中有處斷開的電路,這兩種狀態(tài)易于接受,便于分清。但是學(xué)生對于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實(shí)只要注意分析的要點(diǎn)即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點(diǎn),捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計、即為空導(dǎo)線,當(dāng)一根空導(dǎo)線,或開關(guān)、或電流表(電阻小到可以認(rèn)為沒有)與某個用電器并聯(lián)時,電流只走空導(dǎo)線,開關(guān)或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。

         (二)三個重要的物理量—電流、電壓、電阻

         1、概念辨析

         電荷的定向移動形成電流,這是電流的形成定義,簡單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒有電壓就沒有電流;電阻是指導(dǎo)體對電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。

         2、表示符號

         電流、電壓、電阻三物理量分別用i、u、r表示,而單位表示字母分別為a(安培)、v(伏特)、ω(歐姆)。

         3、工具的使用

         電流表是測量電流的工具;電壓表是測量電路兩端電壓的工具;調(diào)節(jié)電路中的電流和用電器兩端的電壓,可以使用滑動變阻器。

         (三)電功(w)、電功率(p)

         物理學(xué)中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當(dāng)電能轉(zhuǎn)為其它形式能時,就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。而用電器單位時間內(nèi)消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時間的長短。

         二、理解規(guī)律,把握關(guān)鍵

         (一)三個物理量在串、并聯(lián)電路中的特點(diǎn)

         在串聯(lián)電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。在并聯(lián)電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。

         (二)歐姆定律

         一段導(dǎo)體的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這個定律非常重要,一定要加強(qiáng)理解,熟記其使用的條件及注意事項。

         (三)電功定律

         某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時間成正比。物理學(xué)中用電路兩端的電壓u,電路中的電流i,通過的時間t,三者的乘積來計算電功。

         (四)焦耳定律

         導(dǎo)體中有電流通過時,導(dǎo)體就要發(fā)熱,此現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過多年的研究,做了大量的實(shí)驗(yàn),精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和時間的關(guān)系:電流流過某段導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟通過這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。

         三、疏通關(guān)系,構(gòu)建框架

         在掌握了上述理論知識的基礎(chǔ)上,還要想法疏通各個物理量之間的關(guān)系,熟悉各物理量的單位及換算關(guān)系,能夠快速選擇相應(yīng)的計算公式,列式解答。

         (一)重要的計算公式

         1、三個物理量的關(guān)系公式

         串聯(lián)時:i=i1=i2;u=u1+u2;r=r1+r2(若有幾個等阻值為r0的電阻串聯(lián)則r=nr0)

         并聯(lián)時:i=i1+i2;u=u1=u2;1/r=1/r1+1/r2(若有幾個阻值為r0的電阻并聯(lián)則總電阻r=ro/n)

         2、歐姆定律:i=u/r

         此公式中只有電流、電壓、電阻三個物理量,但它的作用非常重要。在使用公式時要注意:①三個物理量都要針對同一段導(dǎo)體,或同一個電路而言;②三個物理量的單位都要使用國際單位,即分別為a、v、ω;③已知其中的任意兩個量都可以求出第三個量。

         3、電功公式:w=uit;電功率公式:p=ui

         電功、電功率這兩個物理量的計算由于歐姆定律及其變形公式的影響,使計算電功率公式特別多,在選擇使用時很難選擇,所以要注意選取的技巧和方法,要求的問題所在電路為串聯(lián)時:電功選用公式:w=i2 rt,電功率選用p=i2 r;而當(dāng)要求所在的電路為并聯(lián)時,則分別選用w=u2/r.t,p=u2/r,這樣的選擇都利用了所在電路的特點(diǎn)(電流相等或電壓相等)加快解題。

         4、焦耳定律:q=i2 rt

         焦耳定律的公式與電功公式的形式基本一樣,使用時同樣要注意公式的選擇問題,當(dāng)所求問題的電路為純電阻(除了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,別無其他形式的能產(chǎn)生)電路時,幾個公式可以任意選取;若不是純電阻電路只可使用公式q=i2 rt不然的話計算有誤。

         (二)單位的換算

         單位換算的前提條件有兩個:一是記住每個物理量的單位及表示符號;二是要牢記各單位之間的換算進(jìn)率。其中電流、電壓、電阻這三個物理量的單位較多,注意每個物理量的任何兩個相鄰的單位間的換算進(jìn)率都為1000。還要注意一點(diǎn),由于歐姆定律及其變形公式的影響,電功、電功率,焦耳定律的公式較多,產(chǎn)生的單位同樣很多,使用時各物理量均使用國際單位。

         四、善于總結(jié),歸納要領(lǐng)

         下面的這些要領(lǐng)非常重要。

         (一)串、并聯(lián)電路的識別

         上面已經(jīng)提到區(qū)別它們的方法,在做題中要選取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ杆僮鞒雠袛唷?/p>

         (二)短路的辨別

         把握短路現(xiàn)象的真正含義——電流不經(jīng)過用電器回到電源的負(fù)極。注意電流的特性——電流走捷徑。當(dāng)在電路中發(fā)現(xiàn)有空導(dǎo)線,開關(guān)或電流表等元件與用電器并聯(lián)時,相應(yīng)的用電器被短路不工作。

         (三)串、并聯(lián)電路中的三個物理量的關(guān)系

         兩種電路中的三個物理量的大小關(guān)系,前面已說得較為詳細(xì),但這一點(diǎn)要特別重視,牢記串聯(lián)時電流相等,并聯(lián)時電壓相等,這一點(diǎn)解題時作用特別大。

第11篇

2008年各地中考試卷中,電學(xué)板塊常考的知識點(diǎn)有:識別串并聯(lián)電路、串并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)、有關(guān)電壓表的使用及讀數(shù)和串并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)、決定電阻大小的因素、滑動變阻器的原理及應(yīng)用等。其中,電流表、電壓表的作用及串并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)等內(nèi)容在中考中所占比例較大,這些知識點(diǎn)常會與歐姆定律、電功率的計算綜合起來考查。

電功和電功率部分的常考知識點(diǎn)有:電功和電功率的概念、公式、單位、計算以及電功率的測量;額定功率與實(shí)際功率的概念及應(yīng)用;電流的熱效應(yīng)及其在電熱器上的利用和防止。

電和磁部分除了考查磁場、磁感線等簡單知識點(diǎn)外,還考查電流的磁場、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理以及磁場對電流的作用等知識。從2008年各地的中考試卷可以看出,試題多聯(lián)系生活實(shí)際,注重對能力的考查和研究問題的方法的考查。對于簡單電路和歐姆定律的考查在各地中考中均有體現(xiàn),難點(diǎn)出現(xiàn)在識別串并聯(lián)電路和電流表、電壓表的示數(shù)變化。預(yù)計2009年中考對本部分知識的考查不會出現(xiàn)較大的變化,但可能會稍稍增大探究題和創(chuàng)新題的分量。有關(guān)電功、電功率的考試命題將在繼承2008命題特點(diǎn)上有所創(chuàng)新。如從電器的銘牌上獲取信息、利用電能表計算家庭用電器使用的電費(fèi)來考查節(jié)能、電器使用時的安全問題、電功率的測量、電器在使用時有關(guān)電熱、電能及效率的問題等。其中,采用伏安法測電功率、電與熱相結(jié)合的計算以及節(jié)能問題是中考中的重中之重,注重考查實(shí)際情境中解決問題的能力。如圍繞電冰箱、電吹風(fēng)、洗衣機(jī)、電水壺、電磁爐等家用電器展開的電功、電功率、電熱的應(yīng)用計算尤為重要,特別是在減少環(huán)境污染和建設(shè)節(jié)能型社會的今天,電能和太陽能相結(jié)合的題目更要引起我們重視。

隨著常規(guī)能源的日益匱乏,有關(guān)用電器的效率考題也是中考的一個新亮點(diǎn),預(yù)計2009年中考出現(xiàn)的幾率會加大。

在中考復(fù)習(xí)中,基本知識忘記得比較快,所以復(fù)習(xí)時要注重基礎(chǔ)。電路部分的知識單獨(dú)考的并不多,對很多知識點(diǎn)的考查是隱藏在對歐姆定律、電功率的綜合考查中的,復(fù)習(xí)的關(guān)鍵在于靈活掌握知識,理解題目意思,應(yīng)對具體問題,努力嘗試知識的總結(jié)和遷移。

考點(diǎn)一:電路設(shè)計與電路故障

沖刺點(diǎn)金設(shè)計簡單的電路是目前中考中經(jīng)常出現(xiàn)的題型,特別是與生活實(shí)際相結(jié)合的電路設(shè)計題已成為中考的熱點(diǎn)。其形式有:根據(jù)具體的要求設(shè)計出電路圖;給出電路圖判斷哪一個比較適用;既要設(shè)計電路圖,又要連實(shí)物圖等等。在畫電路圖時一定要規(guī)范:元件位置安排要適當(dāng),分布要均勻,元件不要畫在拐角處,整個電路圖最好呈矩形,圖要完整美觀,橫平豎直,簡潔工整。

電路故障通常有以下幾種情況:串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的干路出現(xiàn)斷路故障,用電器不能工作,電流表沒有示數(shù);若電流表有示數(shù),串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的干路肯定是通路。

電路在教材中所占篇幅較多,匯集了基本電路、電路的連接、電流的測量等問題。中考出現(xiàn)的題型較多,主要有電路的設(shè)計、分析、連接實(shí)物、故障判斷、電流和電壓的規(guī)律研究等問題,難度以中、低擋為主,在近幾年中考中已經(jīng)大量涉及生產(chǎn)、生活中實(shí)際電路的應(yīng)用及探究,這種趨勢預(yù)計在2009年的中考還會得到更多的體現(xiàn)。

預(yù)測1:(素材來自于生活實(shí)際,主要考查電路的應(yīng)用及電路設(shè)計)

投影儀用強(qiáng)光燈泡作為光源,發(fā)光時必須用風(fēng)扇降溫。為了保證燈泡不被燒壞,只有當(dāng)帶動風(fēng)扇的電動機(jī)工作后,燈泡才能發(fā)光;風(fēng)扇不轉(zhuǎn),燈泡不能發(fā)光。則在圖1所示的四個電路圖中符合要求的是()

預(yù)測2:(考查電路設(shè)計,串并聯(lián)電路的特點(diǎn)及開關(guān)的作用)

2008奧運(yùn)會男子佩劍決賽中,我國選手仲滿不負(fù)眾望,以15比9擊敗法國選手贏得冠軍。如圖2所示,在擊劍比賽中,要求劍身連著導(dǎo)線,導(dǎo)線一頭連通著電子計分器,一頭連接著特制衣服,形成一個環(huán)形電路。比賽過程中,運(yùn)動員(甲)沒有刺到對方(乙)的時候就是斷電的過程(對方的燈不亮同時計分器不計分),刺到對方的過程就是按下開關(guān)的過程(對方的燈亮同時計分器計分)。根據(jù)所學(xué)的物理知識,小明設(shè)計了如圖3所示的幾種電路圖。能正確判斷選手成功地?fù)糁袑κ值挠行Р课徊@示得分的電路是()

預(yù)測3:(考查串聯(lián)電路的特點(diǎn),以及電路分析、故障判斷)

圖4所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作。一段時間后,發(fā)現(xiàn)其中一個電壓表示數(shù)變大,則()

A. 電流表的示數(shù)也增大

B. 電流表的示數(shù)可能不變

C. 電阻R可能斷路

D. 電阻R可能短路

考點(diǎn)二:歐姆定律

沖刺點(diǎn)金歐姆定律是初中電學(xué)部分最基礎(chǔ)的內(nèi)容。探究歐姆定律和伏安法測電阻體現(xiàn)了電學(xué)部分最基本的實(shí)驗(yàn)技能,同時也體現(xiàn)了物理學(xué)最基本的研究方法――控制變量法,有很強(qiáng)的綜合性,是歷年來各地中考試題的必考內(nèi)容。通過以上分析,我們可以看出,2009年中考也將是如此。隨著新課程改革的深入,命題在聯(lián)系實(shí)際,突出物理方法,考查實(shí)驗(yàn)的過程性方面會有所側(cè)重,純模型式串并聯(lián)電路的計算會降低難度,創(chuàng)新題會增多。探究歐姆定律、伏安法測電阻在中考中必有一者出現(xiàn),滑動變阻器的創(chuàng)新應(yīng)用也有可能成為大題。

歐姆定律的內(nèi)容是:一段導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。用公式表示為:I=。

由歐姆定律可導(dǎo)出R=,它表示導(dǎo)體的電阻可由計算出,即R與U、I的比值有關(guān),但R與外加電壓U和通過電流I無關(guān)。

在運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計算時,要注意公式中的I、U、R是對同一段電路同一時刻而言的,三者單位依次是A、V、Ω。有些試題通常會給出幾組電壓值和幾組電流值,這些數(shù)值有時并不是相對應(yīng)的,我們要從中選出具有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)值,如開關(guān)的閉合與斷開、滑片的移動前后,會出現(xiàn)不同的電流、電壓值,要能判斷哪些數(shù)據(jù)是這個用電器或電阻在相同的狀態(tài)下所擁有的。

從新課程改革的進(jìn)程看,有關(guān)歐姆定律的命題形式將更加新穎靈活,重在考查知識的靈活應(yīng)用及激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理的潛能。如電壓表內(nèi)阻的測量、不滿足歐姆定律的非線性元件電壓、電流關(guān)系的探究、水果導(dǎo)電性能的探究、伏安法測電阻系統(tǒng)誤差的討論、歐姆表的改裝、壓敏電阻、油量表、全電路歐姆定律,均很有創(chuàng)意,要注意消化吸收,推陳出新,做到舉一反三。

預(yù)測1:(考查對導(dǎo)體的電阻和歐姆定律的正確理解)

由歐姆定律可以得出導(dǎo)體的電阻公式R=。下面幾位同學(xué)對此公式的理解,其中正確的是()

A. 當(dāng)電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零

B. 當(dāng)電流減小時,電阻增大

C. 當(dāng)電壓減小時,電阻也減小

D. 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電流、電壓無關(guān)

預(yù)測2:(結(jié)合歐姆定律,考查串聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn))

如圖5所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器滑片從a向b移動的過程中()

A. 電壓表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變大

B. 電壓表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小

C. 電壓表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大

D. 電壓表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變小

預(yù)測3:(考查用歐姆定律分析變化電路中電表的變化情況)

如圖6所示的電路中,電源電壓不變。在滑動變阻器的滑片P移動的過程中,電流表示數(shù)變化范圍是1.5~1.0 A,電壓表的示數(shù)相應(yīng)的變化范圍是0~5 V,求R的阻值和電源電壓。

考點(diǎn)三:電功

沖刺點(diǎn)金電功比較抽象,不像機(jī)械功那么直觀,我們可以從能量轉(zhuǎn)化的角度去理解電功的意義:電流做了多少功就消耗了多少電能,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電功公式W=UIt是計算電功普遍適用的公式,對任何類型的用電器(或電路)都適用。結(jié)合歐姆定律I=,可推出電功公式的變換式W=t和W=I2Rt,這兩個式子不適用于電動機(jī)以及蓄電池電路,只適用于純電阻電路,即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。

電能表是測量電能或電功的儀器。把電能表接在電路中,電能表計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù),要弄清楚電能表銘牌上幾個參數(shù)的含義。

從2008年的中考試卷可以看出,中考試題在考查基礎(chǔ)知識和基本技能的同時,更注重考查學(xué)生應(yīng)用知識的能力和實(shí)踐探究的能力。而以能源開發(fā)和利用為背景來考查電功知識的應(yīng)用則是近年來中考命題的新亮點(diǎn),這類試題知識跨度大,更能綜合考查學(xué)生應(yīng)用電學(xué)知識的能力。

預(yù)測1:(考查對電功公式的理解和靈活應(yīng)用)

燈泡L和L并聯(lián)在電路中,L的電阻比L大,在相同的時間里,電流做功的情況為()

A. 對L燈做的功多B. 對L燈做的功多

C. 對兩燈做的功一樣多D. 無法確定

預(yù)測2:(考查學(xué)生是否會讀家用電能表,會用電能表測量用電器在某段時間內(nèi)所消耗的電能)

在家庭電路中,電能表是測量用戶在某段時間內(nèi)所消耗的電能的儀器。如果表面盤上標(biāo)有“3 000 r/kW•h”字樣,表示的意思是每消耗_________的電能,它的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3 000轉(zhuǎn)。把這個電能表接入家庭電路中,通過某用電器的電流使電能表在3 min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),那么,此時通過用電器的電流做功為_________J。

預(yù)測3:(考查光能與電能的轉(zhuǎn)化,以及對電功公式的理解和應(yīng)用)

太陽能汽車是用太陽能電池將所接收到的太陽光能轉(zhuǎn)化為電能提供給電動機(jī)來驅(qū)動的。如圖7所示。已知一種太陽能汽車,太陽光照射到電池板上的輻射總功率為1.2×104 W,且電池板對著太陽時產(chǎn)生的電壓為240 V,并對車上的電動機(jī)提供10 A的電流。問:

(1)若通電1 min,車上電動機(jī)消耗的電能是多大?

(2)太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?

考點(diǎn)四:電功率

沖刺點(diǎn)金電功率是描述電流做功快慢的物理量,它是指電流在單位時間內(nèi)所做的功。電功率的定義式是P=,常用公式是P=UI,表明電功率跟電壓、電流兩個因素有關(guān)。電功率大的用電器消耗電能快,但不能說明電流做的功多。電功率公式的變換式W=和W=I2R只適用于純電阻電路,對于電動機(jī)、電風(fēng)扇等用電器來說,這兩個公式都不適用。

用電器正常工作時的電壓叫額定電壓,在額定電壓下的電功率叫額定功率。一個用電器一旦生產(chǎn)出來,其額定電壓和額定功率就確定了。實(shí)際功率是用電器在實(shí)際工作時的電功率,是不確定的。用電器的實(shí)際功率不一定與額定功率相同,小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。

電功率的計算是中考命題的熱點(diǎn),壓軸題基本都在此出現(xiàn),命題時常將歐姆定律、電功率、串并聯(lián)電路結(jié)合起來出綜合計算,并且分值多,難度較大。其內(nèi)容主要為:①密切聯(lián)系生活實(shí)際,如電熱水壺、飲水機(jī)、居民用電等,真正體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念。②注重對能力的考查和研究問題的方法的考查,如從電器的銘牌上獲取信息的能力、探究電流做功快慢需采用控制變量法等。

預(yù)測1:(考查串聯(lián)電路中各用電器功率的分配關(guān)系)

有兩個電阻,R的阻值為2 Ω,R的阻值為8 Ω,把它們串聯(lián)起來接在某電源的兩極上,R的電功率為2 W,則此時R的電功率是_______W。

預(yù)測2:(考查對電功率公式的理解和應(yīng)用)

圖8所示為一玩具汽車上的控制電路,其電動機(jī)的線圈電阻為2 Ω,保護(hù)電阻R為8 Ω,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩電壓表的示數(shù)分別為12 V和4 V,求:

(1)電路中的電流。

(2)電動機(jī)的功率。

預(yù)測3:(考查用電器額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系)

某品牌電熱水壺的銘牌上標(biāo)著如右表所示的數(shù)據(jù)。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可知此電熱水壺的電阻為多少?若在用電高峰時期用該電熱水壺?zé)妷褐挥?00 V,此時電熱水壺發(fā)熱時的功率為多大?

考點(diǎn)五:電熱及其作用

沖刺點(diǎn)金電流在電路中做功,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分,稱為電熱,其公式Q=I2Rt適用于任何電路。注意兩點(diǎn):①在電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量的情況下,Q=W=UIt=t。這里的條件是電功全部用來產(chǎn)生電熱,而電流所做的功全部用來轉(zhuǎn)化成熱的情況,也只有純電阻電路才成立,故上述導(dǎo)出公式只適用于純電阻電路。②在電流所做的功只有一部分用來產(chǎn)生熱量的情況下,如電動機(jī)正常工作時消耗的電能為W=UIt,產(chǎn)生的電熱為Q=I2Rt,則轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的那部分能量為W-Q。若知道用電器將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率η(η

電與熱相結(jié)合的計算是近年來中考命題的主要方向,以日常生活中電和熱現(xiàn)象的實(shí)例為載體,將電學(xué)和熱學(xué)結(jié)合在一起是中考命題的熱點(diǎn),是中考中的重中之重。隨著常規(guī)能源的日益匱乏,有關(guān)用電器的效率考題也正在成為中考出現(xiàn)的一個新亮點(diǎn),預(yù)計2009年中考出現(xiàn)的幾率可能會進(jìn)一步加大。

預(yù)測1:(考查電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,在不計熱損失的情況下,消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能,即Q=W)

一電飯煲銘牌上標(biāo)有“220 V1 100 W”的字樣,其原理圖如圖9所示。它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋,通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié),R為電熱絲。當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r,電路的功率為1 100 W;當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r,電路的總功率為22 W。

(1)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r,開關(guān)S應(yīng)與哪個觸點(diǎn)連接?

(2)電熱絲R的阻值多大?

(3)電飯煲燜飯、保溫1 min,電熱絲R產(chǎn)生的熱量為多少?

預(yù)測2:(考查電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,在有熱損失的情況下,消耗電能的一部分等于產(chǎn)生的內(nèi)能,即Q=ηW)

電視節(jié)目主持人,衣著光鮮,時尚靚麗,令人羨慕,其背后的艱辛卻鮮為人知。由于演播室燈光密集,室內(nèi)氣溫往往很高,在炙熱燈光的“燒烤”下,看似風(fēng)光無限的主持人其實(shí)也很不好受,幾個小時的節(jié)目下來,主持人往往會大汗淋漓。若一個高3 m,面積為40 m2的演播室,燈的總功率為20 kW,燈將電能的80%轉(zhuǎn)化為熱能,且熱能的10%被空氣吸收。查閱資料得知,空氣的密度約為1.3 kg/m3,空氣的比熱容約為103 J/(kg•℃)。現(xiàn)錄制一個0.5 h的節(jié)目,求:

(1)演播室內(nèi)所有燈消耗的電能。

(2)演播室內(nèi)所有燈散發(fā)出的熱量。

(3)演播室內(nèi)空氣升高的溫度。

預(yù)測3:(通過電動機(jī)做功,考查電能與其他能量的轉(zhuǎn)化及能量守恒定律)

從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電動機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一個微型電動機(jī),如圖10所示,銘牌上標(biāo)有“12 V 3 W”的字樣。問:

(1)每分鐘該微型電動機(jī)消耗的電能是多少?

(2)若該微型電動機(jī)線圈的電阻是4 Ω,則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?

(3)這臺電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少?

考點(diǎn)六:生活用電

沖刺點(diǎn)金家庭電路由電能表、總開關(guān)、保險絲、插座、用電器及其開關(guān)幾部分組成。插座和各用電器之間是并聯(lián),用電器和控制它們的開關(guān)之間是串聯(lián),且開關(guān)應(yīng)一端連火線一端連用電器,螺旋口燈座的螺旋套只能接在零線上。三孔插座比兩孔插座多出的那個孔要接地,通過三腳插頭與用電器的外殼相連,保證外殼與火線接通時的人體安全。生活中安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。不用濕手觸摸開關(guān),不用濕抹布擦電器,不在電線上晾曬濕衣服,不在高壓線附近放風(fēng)箏,電視天線不要靠近樹木,及時檢查電器的絕緣皮是否有破損等。發(fā)現(xiàn)有人觸電后,要切斷電源或用絕緣的東西把電線挑開;電路著火時,必須先切斷電源,切不可潑水救火。高大建筑要安裝避雷針,雷雨天不能在大樹下避雨,防止雷擊。家庭電路中電流過大的原因有兩個:①用電器的總功率過大;②發(fā)生短路。

以往的中考,重點(diǎn)考查生活中的安全用電原則、家庭中基本的電路連接和日常生活中用電事故的處理以及家庭電路中的故障分析。由于家庭電路與我們的生活息息相關(guān),讓學(xué)生掌握安全用電知識,提高安全用電的意識,具有實(shí)際意義。預(yù)計今年的中考熱點(diǎn)是家庭電路中用電器的正確連接、生活中安全用電的知識和生活中出現(xiàn)用電事故的分析和處理。

預(yù)測1:(考查安全用電的原則)

用電安全是保證人民生命財產(chǎn)安全的基本原則。如圖11所示的現(xiàn)象中,符合安全用電原則的是()

預(yù)測2:(考查學(xué)生對家庭電路中開關(guān)、電燈、帶金屬外殼的用電器連接的掌握情況)

請在如圖12所示的家庭電路中,按照安全用電的原則,以筆畫線代替導(dǎo)線,將一個帶按鈕開關(guān)的螺口燈泡、一個電熱水壺接入電路。

預(yù)測3:(考查學(xué)生對用電器工作時的能量轉(zhuǎn)化問題的理解,明確家庭電路中發(fā)生火災(zāi)的原因及發(fā)生電器火災(zāi)時應(yīng)怎么做)

洗衣機(jī)是我們?nèi)粘I钪凶畛S玫碾娖髦唬鐖D13所示。它工作時把電能轉(zhuǎn)化為______和______,在使用洗衣機(jī)洗滌時,要注意掏清衣褲口袋里的物品,并在投放衣物時控制合理的投放量。若洗衣機(jī)一次性投入衣物過多,渦輪被繩、帶、發(fā)卡等小物件卡住,會使洗衣機(jī)負(fù)荷過大甚至停止轉(zhuǎn)動,進(jìn)而導(dǎo)致電線過熱,可能發(fā)生_________而起火。起火時應(yīng)先________,再滅火。

考點(diǎn)七:電和磁

沖刺點(diǎn)金物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性,具有磁性的物質(zhì)叫磁體。磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極,分別為南極(S)和北極(N)。同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。

磁感線是形象地研究磁場的一種方法,它不是真實(shí)存在的線,是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋龃艌龆傧氲囊恍┣€。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來回到磁體的南極。

奧斯特實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,且磁場方向與電流方向有關(guān)。通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣,其極性可以由安培定則來判定:先辨清繞線方向,標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向;用右手握住螺線管,讓四指彎向電流的方向;此時大拇指所指的一端即為通電螺線管的N極。將鐵芯插入螺線管中就做成了電磁鐵,螺線管的磁性強(qiáng)弱與通入電流的大小、線圈匝數(shù)的多少及是否插入鐵芯有關(guān)。電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是磁性有無可以通過通斷電來控制;磁性強(qiáng)弱可以由電流的大小來控制;磁極方向可以由電流的方向來控制。

讓一個磁體接近一個通電導(dǎo)體就會產(chǎn)生磁力的作用。電動機(jī)就是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的,在工作中把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:第一,導(dǎo)體是閉合電路中一部分。第二,導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動。當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動時,不產(chǎn)生感應(yīng)電流;當(dāng)導(dǎo)體放入磁場中不運(yùn)動時,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向和磁場方向、導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān)。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,工作時將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

根據(jù)近幾年的中考題分析,這部分知識主要考查的是磁現(xiàn)象、電流對磁場的作用、電磁鐵、電磁感應(yīng)。隨著人類社會的發(fā)展,能源危機(jī)和污染的日漸加劇,利用電磁感應(yīng)知識產(chǎn)生清潔的電能將成為以后能源利用的一個重點(diǎn)方向。預(yù)計今年的中考熱點(diǎn)可能在磁現(xiàn)象、電流的磁場和電磁感應(yīng)及應(yīng)用上。

預(yù)測1:(考查磁化現(xiàn)象、利用安培定則判斷通電螺線管的磁場方向、磁感線方向的規(guī)定、影響電流的磁場的因素及磁極間的相互作用)

如圖14所示,在螺線管中插入一根鐵棒,通電后,鐵棒被_________________,請在圖中畫出磁感線的方向。當(dāng)變阻器向左滑動時,彈簧的長度將________。(選填“伸長”或“縮短”)

預(yù)測2:(考查發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng),明確什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象)

據(jù)分析,由于中國經(jīng)濟(jì)仍將保持高速增長,因此電力供需矛盾在近幾年將非常突出。為確保生產(chǎn)生活中用水、用電需求,許多單位、賓館飯店、居住小區(qū)甚至家庭都備起了發(fā)電機(jī)。圖15所示為一款家用小型發(fā)電機(jī),其原理是___________________________________。它是由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),做_______運(yùn)動,從而產(chǎn)生______________。

第12篇

有人可能認(rèn)為培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生主要靠課外小組和個別輔導(dǎo),與課堂教學(xué)關(guān)系不大,這種看法是片面的,實(shí)際上課堂教學(xué)是至關(guān)重要的。本文著重從高中物理課堂教學(xué)這一側(cè)面來總結(jié)取得這些成果的經(jīng)驗(yàn)。

我們十多年來的課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以總結(jié)成三句話:追根尋源真一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)研究多一點(diǎn),能力要求高一點(diǎn),簡稱“三點(diǎn)”教學(xué)法,因此我們稱自己的教材為“三點(diǎn)”法教材。我們的“三點(diǎn)”法教學(xué)完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學(xué)大綱編寫的。因?yàn)槲覀兠鎸Φ氖侨鄬W(xué)生,不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學(xué)變成物理競賽輔導(dǎo),我們確實(shí)通過課堂教學(xué)明顯提高了學(xué)生的素質(zhì)和能力,為學(xué)生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實(shí)基礎(chǔ)。

一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理,首先接觸到的就是物理定律。因此,怎樣搞好物理定律教學(xué),必然是每個物理教師首先要考慮的問題。

在進(jìn)行某一物理定律教學(xué)時,我們有意識補(bǔ)充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容,這就是所謂的“溯源”教學(xué)。任何一個重要物理定律的建立,都有一個艱辛而漫長的過程。探索定律的工作只所以能成功,這個定律最后只所以能夠確立起來,其中一定有很多科學(xué)的研究方法和正確的推理思維方式,這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學(xué)科中最重要的東西,是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學(xué)的寶貴財富。

在講授牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進(jìn)行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過大量計算總結(jié)出描寫天體運(yùn)動的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學(xué)原理對這些規(guī)律予以解釋,終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律。

在學(xué)習(xí)牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向?qū)W生介紹在學(xué)習(xí)庫侖定律的過程中,我們糾正了學(xué)生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念,使學(xué)生明白:①庫侖當(dāng)年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實(shí)驗(yàn),而沒有做兩個異種電荷互相吸引的實(shí)驗(yàn),因?yàn)樵诤笠粚?shí)驗(yàn)中的平衡有可能是不穩(wěn)定的。庫侖是用電擺來完成后一實(shí)驗(yàn)的;②無論是扭秤還是電擺,精確度都是很有限,根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比,更不是與距離的1.98次方或2.02次方成反比。當(dāng)年的庫侖(實(shí)際上還有更早的卡文迪許),以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實(shí)驗(yàn)方法將指數(shù)的精度逐漸提高,直至今天的2±3×10-16,終于使庫侖定律成為當(dāng)今物理學(xué)中最精確的定律之一。結(jié)合庫侖定律的建立過程,我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗(yàn)證”的方法。

在學(xué)習(xí)歐姆定律過程中,學(xué)生一開始都以為研究通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系不是很困難的,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可。可是我告訴他們,在歐姆那個年代,沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆所面臨的困難之大是可想而知的。他到底是怎樣得到這個電學(xué)中最重要的定律呢?學(xué)生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣。在學(xué)習(xí)歐姆定律誕生過程的同時,我們還結(jié)合歐姆的實(shí)踐,介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法。

此外,我們還結(jié)合牛頓運(yùn)動定律介紹了“理想實(shí)驗(yàn)”、“推理”、“實(shí)驗(yàn)研究”等方法,結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”,結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”,使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學(xué)研究方法,有的同學(xué)深有體會地說:物理定律是寶貴的,但研究物理定律的科學(xué)方法更寶貴;誰掌握了這些方法,誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘。

在物理定律教學(xué)中,我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問方法,不是直接告訴學(xué)生某個定律是怎樣建立起來的,而是不斷提出問題讓學(xué)生去思考,擺出困難讓學(xué)生去克服,提出任務(wù)讓學(xué)生去完成,制定目標(biāo)讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn),這樣可以有效發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力。

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