時間:2023-07-17 17:23:13
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
在物理教學中物理定律的概念很多,物理定律是對物理規律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結論。反映物理現象在一定條件下發生變化的必然關系。物理定律的教學應注意:首先要明確、掌握有關物理概念,再通過實驗歸納出結論,或在實驗的基礎上進行邏輯推理(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),且要弄清相關的物理定律之間的關系,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。消除學生對力的作用效果的錯誤認識;培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態,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,是研究整個力學的出發點,不能把它當做第二定律的特例;慣性不是狀態量,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和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時,應使學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,所以......”教師還應該明確,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,但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時,常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈敽玫膽T性系。
二、牛頓第二定律。在第一定律的基礎上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。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,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應注意公式F=Kma中,比例系數K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時關系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系,以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
三、萬有引力定律。教學時應注意:①要充分利用牛頓總結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、冥王星的發現等物理學史料,對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學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,也發現了它的局限性。
四、機械能守恒定律。這個定律一般不用實驗總結出來,因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理,在外力和非保守內力都不做功或所做的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化,就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量,用它來解決問題時,就可以不涉及狀態變化的復雜過程(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(只有系統內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出來,主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相,就目前中學的實驗條件來說,多數難以做到。即使做得到,要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出,再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律,也不違反科學規律。中學階段有關動量的問題,相互作用的物體的所有動量都在一條直線上,所以可以用代數式替代矢量式。學生在解題時最容易發生符號的錯誤,應該使他們明確,在同一個式子中必須規定統一的正方向。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。若物體不發生相互作用,就沒有守恒問題。在解決實際問題時,如果質點系內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、最普遍的規律之一。無論是宏觀系統或微觀粒子的相互作用,系統中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統不受外力的作用(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。教學時應注意:①“電流強度跟電壓成正比”是對同一導體而言;“電流強度跟電阻成反比”是對不同導體說的。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難點和關鍵是電動勢的概念,并用實驗得到電源電動勢等于內、外電壓之和。然后用歐姆定律導出I=ε/(R+r)(也可以用能量轉化和守恒定律推導)。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教師應明確,普通物理學中的歐姆定律公式多數是R=U/I或I=(1/R)U,式中R是比例恒量。若R不是恒量,導體就不服從歐姆定律。但不論導體服從歐姆定律與否,R=U/I這個關系式都可以作為導體電阻的一般定義式。中學物理課本不把 R=U/R列入歐姆定律公式,是為了避免學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??梢圆捎锰骄拷虒W法,讓學生通過實驗得到的結論歸納出定律。教學時應注意:①楞次定律是確定感生電流方向的規律,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,否則就不會繼續產生感生電流。“阻礙”或者說“反抗”原磁通的變化,實質上是使其他形式能量轉化為電能的一種表現,符合能量守恒定律。③要使學生熟練掌握應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第一初級中學)
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,吸取目標評價教學、建構主義學習、探究式教學、活動單導學等教學經驗,總結出“目標導學、學法導引、自主評價”的物理課堂教學模式,由于這個教學模式的推行和實施,老師們的課堂教學結構日趨成熟穩定.
為了把課程改革引向深入,探索更為科學有效的教學方法,筆者所在的長陽縣,廣大物理教師在實施市教科院教學模式的過程中,在縣研訓中心劉開雙老師的帶領下,結合我縣的實際,經過創新發展,總結探索出“三環六步導學”教學模式.并堅持在課堂教學中推行教學模式.經教學實踐證明,該模式簡潔易行,能有效促進學生學會學習,有利于提高教學效率.
2教學模式的解讀
“三環六步導學”教學模式的基本構想是,一節課由不同類型和形式的學習活動單元及過程組成,讓學生在目標和學習方法的引導下,自主合作學習,探究、體驗、領悟學習內容,展示、交流學習結果,教師通過講授、指導、評價等方式引導學生學習.
2.1“三環六步”教學模式的框架
[TP1CW36.TIF,BP#]
該模式體現創設情境、目標(或問題)引導、任務驅動、學生自學、活動探究、交流討論、自主評價、師生互動、應用反饋等多種學習方式綜合運用的一種教學模式(圖1).
2.2“三環”的涵義
“三環”是指 “目標導引、活動探究、評價應用 ” 三個環節.教學過程運用三個環節交替遞進,有效解決教學過程中目標不明、方法不清、評價滯后的問題.這三個環節的構想在筆者所在區域得以廣泛實踐.
2.2.1目標導引
我們到超市購物,如果沒有明確的目標,就會漫無目的地閑逛,如果有目標,購物效率會大大提高.學習活動也是如此,若是學生對學習目標是模糊的,學習效果就會打折扣.所以學習目標不單是教學設計的一個要素,不僅是教師要明白,也應該讓學生明白,讓學習活動有的放矢.一個好的學習目標的要[LL]素應該是:學習內容+學習方法+預期達到的學習水平和要求.這樣的學習目標不僅讓學生明確了學什么,而且讓學生明確怎么學,知道可以通過哪種學習方式達到目標,就能引導學生自主開展學習活動,也能引導學生自主開展評價活動.
2.2.2活動探究
活動探究是在學習目標的導引下進行的一系列學習活動和方法的總稱.通過問題引導、學法指導,一步i引導學生按具體的學習方式進行自主學習,進而達成學習目標,提高學習效率,同時培養學生的學習能力,促進學生學會學習.對于每一個學習活動,教學內容、方式是具體的,需要到達的水平和要求是明確的,這樣學生就可以在目標和學習方法的引導下,自主合作學習,探究、體驗、領悟學習內容.
2.2.3評價應用
在教學過程中,每個學習活動結束時,都安排相應的學生自主評價,及時檢查評價學習效果.在一節新課結束后,也要安排課堂小結、當堂演練、拓展延伸,對學生進行形成性評價,檢驗學生對所學知識應用情況.通過及時評價、形成性評價使自主評價緊隨教學活動的展開而展開,貫穿于教學活動的始終,通過評價促進學生的發展.
2.3“六步”的涵義
“六步”是指對于某一課時或某個學習活動采取的六個基本步驟,即“情景問題探究評價應用反饋”.“六i”是基于“以學定教”提出的一種范式,對于某個教學內容,并非要面面俱到,可以是全部,也可以側重其中的部分步驟.
2.3.1情境
新課程強調學習情境的創設.情境創設的途徑很多,如利用實驗創設,聯系社會生活現象和素材創設,利用新舊知識的聯系創設,通過實踐體驗創設,利用現代信息技術創設等.情境創設的作用是巨大的,能引發認知沖突,激發興趣,喚起主動學習的欲望,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設,也可以在每個學習活動單元過程中進行創設.
2.3.2問題
探究始于問題,沒有問題就沒有探究.針對學習目標而設計的一個個學習活動單元,是圍繞問題展開的,為解決這些問題,根據問題的特征而預設了多樣化的學習方法,讓學生在解決問題的過程中學習.對有的問題,可采取自主學習解決;有的問題,可采取小組合作學習解決;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,設計實驗,進行實驗探究;
對教學過程中生成的問題,還要突破預設的束縛,靈活加以處理.總之,問題的設計是關鍵,問題設計得合理,解決問題的方法科學,就會有效驅動學生的整個學習過程,取得良好的學習效果.
2.3.3探究
新課程提倡探究式教學.廣義地講,學生或通過自己的活動,或在老師的引導下,通過各種方式的主動學習,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指導、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、展示等學習活動,都是為了讓學生建構形成自己理解的知識和方法而采取的探究活動,這是教學過程的重頭戲.
2.3.4評價
新課倡導“立足過程,促進發展”的學生學習評價,促進學生全面富有個性的發展,促進教師反思和改進教學.這里的評價可以是對學生學習過程的及時評價,對自學效果的檢查,也可以是對整堂課的學習情況的檢測,還包括老師對學生的課堂表現進行的口頭點評、學生互評和學生對課堂收獲的自我總結.通過評價幫助學生認識自我,發展自我.同時,通過學生之間開展自主評價活動,從而使學生學會評價.
2.3.5應用
在學習過程中,應用指在一定情境下展示和表達學生所理解的知識,這個步驟貫穿于課堂提問、課堂練習、課外實踐和測驗考試之中,所以在上述“三環”的基礎上,還應注重當堂演練、拓展延伸等環節,既加強對知識的理解,也可初步檢驗學習目標的達成情況.
2.3.6反饋
反饋指教師利用課堂觀察、自主評價、當堂演練、拓展訓練和形成評價等環節,與學習目標中的水平和要求對照,提供反饋信息,發現學生理解概念和規律 上的差異,采取措施,修正教學素材或過程,修正偏差,進而進行釋疑解難、變式訓練,使盡可能多的學生達成學習目標.
綜上所述,“三環六步學導”教學模式以學習活動為中心,通過學生的自主、探究、合作學習,實現“以學定教、以教導學”的目的,不僅學會知識、技能和方法,而且學會學習,充分體現了“雙主”――教師的主導性和學生的主體性,使主導性和主體性和諧統一,發揮最大效益.能將課堂真正還給學生,使學生學會學習,學會評價,從而提高學生的學習能力和評價能力.
3“三環六步導學”教學模式課例
本文以人教版第十七章第二節《歐姆定律》為例,依據“三環六步導學”教學模式,具體地介紹.
3.1目標導引
(1)通過看書、討論,理解歐姆定律的內容、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,學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
情景上節課,學生已經學習了電流跟電壓和電阻的關系,請同學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范要求.
[BP(]活動4:例題講析
例3在如圖所示的電路中,調節滑動變阻器 R′,使燈泡正常發光,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,歐姆定律的[HJ1.45mm]另一個適用條件是同一時刻(同一狀態).
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評價應用
3.3.1自主評價
評價1:請你口頭表達歐姆定律的內容.
評價2:請你說出歐姆定律的數學表達式.
評價3:公式中各物理量的單位是什么?(提示區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:下列關于歐姆定律說法中正確的是
A.導體中的電流與導體兩端的電壓成正比
B.導體中的電流與導體的電阻成反比
C.電壓一定時,導體的電阻與導體中的電流成反比
D.電阻是導體本身的一種性質,與電流、電壓無關
評價6:歸納用歐姆定律公式進行計算的一般步驟.
3.3.2當堂演練
(1)關于電流跟電壓和電阻的關系,下列說法正確的是
A.導體的電阻越大,通過導體的電流越小
B.導體的電阻越大,通過導體的電流越大
C.導體兩端的電壓越大,導體的電阻越大,通過導體的電流也越大
D.在導體兩端的電壓一定的情況下,導體的電阻越小,通過導體的電流越大
(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,應選用量程為[CD#3]A的電流表.
(3)關于歐姆定律,下列敘述中不正確的是
A.在相同電壓下,導體的電流和電阻成反比
B.對同一個導體,導體中的電流和電壓成正比
C.因為電阻是導體本身的性質,所以電流只與導體兩端的電壓成正比
D.導體中的電流與導體兩端的電壓有關,也與導體的電阻有關
[TP1CW37.TIF,Y#]
(4)在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關系時,小東選用了甲、乙兩個定值電阻R甲、R乙分別做實驗,他根據實驗數據畫出了如圖2所示的圖像,請根據圖像比較電阻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
我國刑法規定,從2011年5月1日起,駕駛員醉酒后駕車要負刑事責任.目前大多數國家都采用呼氣式酒精測試儀,對駕駛員進行現場檢測.
論文關鍵詞:初中測量電阻的幾種常用方法
測量電阻是初中物理教學的最重要的實驗之一,也是考察學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現,測量電阻方法多種多樣,其應用的原理和計算方法也不盡相同,而電路圖的設計更是靈活多變,如果學生對該部分知識不加以總結、消化的話,就會在做題時容易出錯、造成不必要的丟分現象,因此電阻的測量看似簡單,實則在教學中常常是學生的弱點,在各種考試中通過對電阻的測量的考察也可以反映出學生對電學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,希望對同學們能有所幫助。
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節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,改進后的電路設計如圖2所示雜志網。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,就要記一次對應的電壓表和電流表的示數,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電路中的電流關系,如圖3就是伏歐法測電阻的電路圖,在圖3中,先把電壓表并聯接在已知電阻R0的兩端,記下此時電壓表的示數U1;然后再把電壓表并聯接在未知電阻Rx的兩端,記下此時電壓表的示數U2。根據串聯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。當開關擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電壓U0;當開關擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電壓Ux。故有:。同學們可以試一試按圖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電路中的電壓關系,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,測出通過R0的電流I1;然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯,測出通過Rx的電流I2。然后根據并聯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,可能有的同學怕多次拆連麻煩的話,那我們還可以將單刀雙擲開關引入電路圖,這時我們可以采用如圖7的電路設計。當開關擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電流I0;當開關擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電流Ix雜志網。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,還有常用的易于學生理解的測電阻的常用方法嗎?當然還有:
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,根據串聯電路的電流關系以及分壓原理我們可以得到:。
2.如圖9所示,當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,根據串聯電路的電流關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滑串聯時的電流I1,當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S閉向2,讀出電流表的數值I,再把S閉向1,調節電阻箱,使電流表的讀數仍為I不變,則讀出電阻箱的數值,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,希望以上總結對大家的學習有所幫助。
1 伏安法
1.1 實驗原理
U=E-Ir。
1.2 電路設計
伏安法電路設計一般如圖1(a)所示。
1.3 數據處理
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軸交點的縱坐標即為電源電動勢E的大小,電源內阻r為圖線斜率的相反數。
例1:某研究性學習小組利用伏安法測定某一電池組的電動勢和內阻,實驗原理如圖2(a)所示,其中,虛線框內為用靈敏電流計G改裝的電流表A,V為標準電壓表,E為待測電池組,S為開關,R為滑動變阻器,R0是標稱值為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、內阻rg=2.0 kΩ,若要改裝后的電流表滿偏電流為200 mA,并聯一只______Ω(保留一位小數)的定值電阻R1。
(2)根據圖2中實驗原理圖,用筆畫線代替導線將圖2(b)連接成完整電路。
(3)某次實驗的數據如下,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),計算出電池組的內阻r=_________ Ω(保留兩位小數);為減小偶然誤差,逐差法在數據處理方面體現出的主要優點是_________ 。
(4)該小組在前面實驗的基礎上,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果的影響,用一已知電動勢和內阻的標準電池組通過上述方法多次測量后發現:電動勢的測量值與已知值幾乎相同,但內阻的測量值總是偏大。若測量過程無誤,則內阻測量值總是偏大的原因是___________ 。(填選項前的字母)
A.電壓表內阻的影響
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。這樣做的優點是可以充分利用每一組數據。
(4)由題給出“用一已知電動勢和內阻的標準電池組通過上述方法多次測量后發現:電動勢的測量值與已知值幾乎相同”,這說明電壓表內阻很大,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,這會導致電源電動勢與內阻的測量值均偏小,故A選項錯誤;滑動變阻器的作用是調節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,會導致計算電流時電流值偏小。設與靈敏電流計G并聯的電阻的計算值為R1,實際值為R1′(R1′
點評:本題中安培表由電流計G與電阻R1并聯改裝而成。當被測電源的內阻較小時,可用一個已知阻值的定值電阻R0與電源串聯以保護電源。本題對實驗數據的處理采用了“逐差法”,體現出知識的遷移能力與應用能力。該題第(4)問關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差與一定值電阻來測電流,作U1-U2圖像。
例2:某同學用如圖5所示的電路測量電動勢和內電阻。電源電動勢約為3 V,內阻為幾歐姆;兩只直流電壓表V1、V2,量程均為0~3 V,內阻約為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的多組數據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
由測量數據繪出的U1-U2圖像知,當U1=0時U2=ER0R0+r=a,k=R0+rr
關鍵詞:新課標 物理習題 編制
新課標要求,習題的形式需要從多方面進行改善。習題的方式需要盡可能獨樹一幟,避免形式過于簡單和重復;題目的內容需要盡可能避免定向思維,促進學生發散思維;習題的難度需要多給予一點提示和引導,避免題目的難、深、偏、繁;習題的編排需要多一些總結歸納,避免就事論事;習題的背景需要盡可能結合實際,使習題更加具備實用性。以下從多個方面描述新課標的物理習題應當如何編制。
1編制物理習題必須要符合遞進性
遞進性主要是指習題的多個問題之間,必須具備遞進的關系,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時,其教學目標為在實驗探究的基礎上,分析歸納,并能應用歐姆定律公式進行計算或解釋現象。所以,在教學過程中必須要經過實驗課進行教學。在實際的教學當中,便需要教師讓學生進行分組實驗,并將實驗進行統計和分析,最終得出結論。通過對實驗結果的分析,利用“探究電流與電壓的關系”的實驗數據計算UI,并與電阻值R比較,看看電阻R與UI有什么關系?
例如,在閱讀完人教版九年級物理課本78頁之后,提取相關知識完成本活動內容。
(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。
在學生已經能夠初步掌握歐姆定律的概念和公式之后。便可以編制相關的習題,讓學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?
以上教學流程,根據本題目的答案能夠發現,編制題目者的意圖是就讓學生充分了解并掌握歐姆定律的知識以及掌握電阻的是導體本身的一種性質,與電流、電壓值無關。這類簡單的概念如果通過重復性強的習題進行教學,學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,許多的學生都會在這個學習過程中覺得枯燥無味,如果使用以上這樣循序漸進的教學模式,通過上一環節引出下一環節,幫助學生靈活掌握知識內容,客服思維定勢,培養學生的應變能力,通過遞進式的習題教學,給學生更全面、深刻的學習知識,幫助學生開闊思維和創造空間。
2編制物理習題需要具備準確性和探究性
在編制物理習題的過程中,需要避免傳統觀念的影響,改善傳統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。新課標的改革要求為摒棄學科知識為中心的觀念,并且需要幫助學生建立起良好的物理學科知識體系,需要學生的學習以主干知識為主,通過學生的探究、自主和合作達到最終學習目的。習題的內容需要選擇精干的知識點,以基礎技能和基礎知識作為主干教學內容,加強習題和學生的日常生活的關聯性,盡量使學生能夠將習題的知識內容運用于生活當中,爭取相關學科互相融合,使所有學科能夠形成一個整體。
了使學生對所學知識的理解、應用和認識更深,需要盡量使習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第十三章“電路”教學時,學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象無法熟悉的記憶,缺乏感性的認識。對此,在習題的設計過程中,就可以設計更具備可探究性的習題,如:將甲乙兩個燈泡一同串聯如一個電路當中,如果將導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,還能夠進行相關的實驗,并在實驗完成之后讓學生猜測如果直接連接在甲燈泡上會是怎樣的一個結構?并且通過實驗去證實學生的猜測是否正確,通過這樣形象、感性的方式讓學生對知識點的記憶更加深刻。
3物理習題需要具備明確的目的性
物理習題的內容、形式和難度都會因為教學內容的不同和教學目的的不同而改變,如果只是為了培養技能和鞏固理論知識,則可以編制具備收斂性的習題,如果是為了加深學生對知識點的理解,培養學生的創新能力和發散思維,就必須要編制一些開放性、發散性的習題。總而言之,習題的編制目的性必須要明確,目的性的確定必須要謹慎。
例如,以下習題:
1.活動一:設計測量電阻的實驗,并完成下面實驗報告。
(1)實驗目的:學會用伏安法測電阻,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)數據記錄:
a.測定值電阻的電阻值,并設計好實驗表格。(可用第一節的測量數據)
b.測小燈泡的電阻值,并設計好實驗表格。
(5)拓展分析:
①分析表1和表2中的實驗數據發現,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根據表1中的數據在圖2中畫出定值電阻對應的U-I關系圖象;根據表2中的數據在圖3中畫出小燈泡對應的U-I關系圖象。 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,發現小燈泡不亮,電流變幾乎不偏轉,而電壓表示數接近電源電壓,請分析故障原因是什么?
②如果在測小燈泡電阻時,發現電壓表無示數,而電流表示數較大,請分析故障原因是什么?
對于這類實驗性習題的制作者和習題的描述所提供的參考答案分析之后,能夠明顯發現習題命題者的命題目的是幫助學生認識電阻并通過電阻的概念進行習題的解答,幫助學生能夠熟悉運用電阻的定律。每一個習題都具備獨特的教學目的,通過明確教學目的,逐漸的使學生掌握抽象的物理概念。
4習題的編制需要注重歸納性和總結性
編制物理習題務必將學習重點放在基礎知識上,使學生弄清楚知識的應用、聯系、內容和由來等,培養學生的全方位學習能力。初中物理知識點大多都是較為抽象的習題,對于初中學生來說,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,面對大量的物理習題,大多呈現走馬觀花的學習形式。其實,筆者認為初中物理的教學難點并不是學生對題目的掌握和摸索,重點在于教師在編制物理習題過程中,是否將相似解題方法的習題編制在一起,如果將解題方式相似的習題編制在一起,能夠在評講過程匯總更好的幫助學生總結和歸納學習方式和解題方法。
例如,將兩道關于計算額定功率的習題放在一起進行。有一個電壓表、一個電源、標識2.5V的小燈泡、開關、導線和滑動變壓器,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、標有3V的小燈泡、開關、導線和滑動變阻器,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,這兩個習題的情況分別由圖4和圖5展示,由兩圖所知,兩道習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,學生比較難以掌握,并且在評講之后學生也難以熟練運用。對此,就需要總結兩道習題,并進行對比和分析,使學生總結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換,將缺少的那只表轉換為額定值電阻??傊?,通過歸納和總結能夠有效的幫助學生整理解題思路,幫助學生真正的掌握解題方式,從而提高學生的學習效率。
5習題的編制需要具備一定的實際性
物理學科離不開日常生活,教師在編制習題的過程中需要認識到物理是從生活當中所繁衍而出,習題的編制需要和日常生活息息相關。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、經濟、睜著當中的典型案例和重大事件也是作為習題背景的良好素材。例如,神舟五號、三峽工程、天津爆炸事件等等。習題的編制可以滲透一定的科學發展觀,例如,環境資源保護、節約能源等,將這一系列符合、貼近學生日常生活當作習題的背景,不僅僅能夠有效地提高學生的學習積極性,還能夠通過學習,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、經濟發展息息相關,進而得到更有價值的領悟。
6結語
綜上所述,在我國今后的初中物理教學過程中,教師應當通過習題的編制,積極培養學生的創造性思維,使學生的物理思維模式得以轉變。通過在物理習題教學,培養學生自主學習、獨立思考的能力,使學生在課堂學習過程中通過自主學習與獨立思考,逐步培養出良好的創造性思維,提高學生對于物理知識的理解能力,幫助學生更好地適應新時期的初中物理課堂學習。
參考文獻:
[1]黃志文.中學物理課程論[J].技術物理教學,2013,12(09):23-24.
一、電磁學教材的整體結構
電磁運動是物質的一種基本運動形式.電磁學的研究范圍是電磁現象的規律及其應用.其具體內容包括靜電現象、電流現象、磁現象,電磁輻射和電磁場等.為了便于研究,把電現象和磁現象分開處理,實際上,這兩種現象總是緊密聯系而不可分割的.透徹分析電磁學的基本概念、原理和規律以及它們的相互聯系,才能使孤立的、分散的教學變成系統化、結構化的教學.對此,應從以下三個方面來認真分析教材.
1.電磁學的兩種研究方式
整個電磁學的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行,這兩種方式均在高中教材里體現出來.只有明確它們各自的特征及相互聯系,才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質,培養學生的思維能力.
場的方法是研究電磁學的一般方法.場是物質,是物質的相互作用的特殊方式.中學物理的電磁學部分完全可用場的概念統帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩電磁嘗迅變電磁場等,組成一個關于場的系統,該系統包括中學物理電學部分的各章內容.
“路”是“場”的一種特殊情況.中學教材以“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”之間存在著內在的聯系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規律,是以“場”為基礎的.“場”是電磁運動的實質,因此可以說“場”是實質,“路”是方法.
2.物理知識規律物
理知識的規律體現為一系列物理基本概念、定律和原理的規律,以及它們的相互聯系.
物理定律是在對物理現象做了反復觀察和多次實驗,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系,并把這些關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上進行的.但是,物理定律并不是絕對準確的,在實驗基礎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“電潮重要的物理規律是庫侖定律.庫侖定律的實驗是在空氣中做的,其結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律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律.歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的,對金屬導電、電解液導電適用,但對氣體導電是不適用的.歐姆定律的運用有對應關系.電阻是電路的物理性質,適用于溫度不變時的金屬導體.
“磁場”這一章闡明了磁與電現象的統一性,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強度的概念.
“電磁感應”這一章,重要的物理規律是法拉第電磁感應定律和楞次定律.在這部分知識中,能的轉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,它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面,是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎.電磁感應的重點和核心是感應電動勢.運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向,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上結合電磁感應的理論和實踐,進一步提出電磁振蕩形成統一的電磁場,對場的認識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律,同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質的波動性的認識提高了一步.
3.通過電磁場在各方面表現的物質屬性,使學生建立“世界是物質的”的觀點
電現象和磁現象總是緊密聯系而不可分割的.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.磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現在,科學實驗和廣泛的生產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,電磁場是物質的一種形態.
運動的電荷(電流)產生磁場,磁場對其它運動的電荷(電流)有磁場力的作用.所有磁現象都可以歸結為運動電荷(電流)之間是通過磁場而發生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現象,得出結論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產生磁場.按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的,形成一個不可分割的統一場,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.導體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例,即導體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當導體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止.
二、以“學科體系的系統性”貫穿始終,使知識學習與智能訓練融合于一體
1.場的客觀存在及其物質性是電學教學中一個極為重要的問題.第一章“電潮是學好電磁學的基礎和關鍵.電場強度、電勢、磁嘗磁感應強度是反映電、磁場是物質的實質性概念.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.在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯系與區別,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?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹娙醭潭龋陔妶鲋杏秒妶隽ψ龉Γf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,不僅使學生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養和訓練.安排學生自己動手做實驗,加強對實驗現象的分析,引導學生從實驗觀察和現象分析中來發展思維能力.從物理學的特點與對中學物理教學提出的要求來看,應著力培養學生的獨立實驗能力和自學能力,使知識的傳授和能力的培養統一在使學生真正掌握科學知識體系上.
一、使學生把握新舊知識的聯系和建立物理規律的事實依據,懂得研究物理規律的方法
物理規律本身反映了物理現象中的相互聯系、因果關系和有關物理量間的嚴格數量關系,因此,在物理規律的教學中,必須將原來分散學習的有關概念綜合起來。只有用聯系的觀點來引導學生研究新課題,提出新問題,才能激發學生新的求知欲與新的興趣。另一方面,物理規律本身,總是以一定的物理事實為依據的。因此,學生學習物理規律,也必須在認識、分析和研究有關的物理事實的基礎上來進行。尤其是初中學生,他們的抽象思維能力不強,理解和掌握物理規律更需要有充分的感性材料為基礎。
二、要使學生理解物理規律的物理意義
初中階段所研究的物理規律,一般著重于用文字語言加以表達,即用一段話把某一規律的物理意義表述出來,有些規律還用公式加以表達。對于物理規律的文字表述,要認真加以分析,使學生真正理解它的含義,而不是讓學生去死記結論。例如,牛頓第一定律的教學,在實驗的基礎上,進行推理想象,由有摩擦的情況推想到無摩擦時的運動情況,最后把這一規律的內容表述出來。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,有時保持靜止狀態,而是指如果物體原來是靜止,它就保持靜止狀態;如果物體原來是運動的,它就保持勻速直線運動狀態。
許多物理規律的內容可以用數學形式表達出來,就是公式。要使學生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數量關系,而不能從純數學的角度加以理解,例如:對于歐姆定律的表達式,應當使學生理解,這一公式表達了電流的強弱決定于加在導體兩端電壓的大小和導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”這一錯誤的結論。
三、使學生明確物理規律的適用條件和范圍
每一個物理規律都是在一定的條件下反映某個物理現象或物理過程的變化規律的,而規律的成立是有條件的。因此,每一規律的適用條件和范圍也是一定的。學生只有明確規律的適用條件和范圍,才能正確地運用規律來解決問題,才能避免亂用規律、亂套公式的現象。
四、使學生認清所研究的物理規律與有關的物理概念和物理規律之間的關系
物理規律總是與許多物理概念緊密聯系在一起的,與某些物理規律也是互相關聯,應當使學生把物理規律與同它相關的物理概念和規律之間的關系搞清楚。如:牛頓第一定律與物體的慣性雖有聯系,但二者有本質的區別,不能混為一談。在教學中經常發現學生把慣性與運動狀態等同起來,把物體不受外力作用保持原來的運動狀態說成是“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律,兩者不能混為一談。
五、使學生學會運用物理規律解釋有關的物理現象,并學會解決簡單的實際問題
對于重要的物理規律,不僅要求學生理解,而且要求學生靈活應用,因為掌握物理規律的目的就在于能夠運用物理規律去解決問題。在新的教學要求中,不要求學生能解決復雜問題,但是,應當要求學生學會運用物理規律去說明和解釋有關的現象、解決一些有關簡單的實際問題。在這一過程中,一方面可以鞏固和深化對規律的理解,另一方面還可以使學生學到處理實際問題的思路和方法,發展學生分析問題的能力、語言表達能力以及獨立解決問題的能力。如在教學中要求學生綜合地運用歐姆定律、電功、電功率、焦耳定律等概念和規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。
為了有效地引導學生學好物理規律,我們還必須認清學生在學習物理規律的過程中可能出現的問題。當前學生在學習物理規律時主要存在以下幾個方面的問題:一是學生的感性知識不足;二是相關知識的準備不足;三是規律學習受日常生活中形成的錯誤觀念的干擾。
【關鍵詞】物理;習題課;高效課堂
作為教師,我們每教學生一堂課的知識,就必然要用相應的練習去提升學生對知識的應用能力,那么,習題課就是必不可缺的。同樣,作為中學理科中的重點,初中物理的習題課更顯得尤為重要。學生通過做一定的習題來鞏固和加深對基本知識的理解是必不可少的。因此,在初中物理教學中,如何有效、高效地進行習題課的教學就顯得舉足輕重。
物理習題課的主要任務是鞏固和運用所學知識,培養學生分析、解決問題的能力或創新能力。如教材中的“速度的計算”、“密度的應用”“歐姆定律的應用”、“功的計算”、“電功率的計算”等等都屬于這一課型。
我們知道,習題課不同于新授課,學生已經對基本知識、基本概念有了初步學習。學生的主要學習任務就是回顧復習已學知識點并運用知識解決有關的問題,以達到活學活用,并且能夠對知識有一定的拓展和延伸。而傳統的習題課教學主要包括“講——練——評”三大環節。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;然后再給學生出若干道練習題讓學生去訓練;訓練結束后老師再講評練習題。學生在這種傳統的習題課課堂上往往覺得比較枯燥、乏味,很難真正領悟透物理公式運用的方法和技巧,故這種教學模式學生的學習效果并不好。因此在當前新課程改革的背景下,如何打造高效的習題課教學模式就顯得十分迫切。
當前,我校正在進行以小組合作學習為主的課堂教學改革,主要目標是以學生主動的學為主的“高效課堂”。并且教室內學生的座位布局也發生的相應的改變,變原來的全體學生面向黑板的座位方式為現在的以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,供學生展示。為高效課堂的創建提供物質保證。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是編寫導學案,上課主要以導學案為主線,以學生主動的合作學習為主導,老師適時的點評為補充。基于這種學校課堂改革的背景,我在物理習題課的教學中也做了大量的嘗試,已基本形成了的物理習題課的高效課堂教學模式。
我認為初中物理習題課的教學模式主要分為以下幾個環節:
1.出示學習目標
教學大綱中要求,每節課教師都要明確三維教學目標,使學生明了本節課將練習運用什么知識來解決什么問題,重點是什么,難點是什么,要學會哪些方法等。本環節學習目標的設計要簡明扼要,是以學生的角度闡述本節課通過學習最終達到的目標。如在人教版八年級下第七章中《歐姆定律應用習題課》的學習目標我是這樣設計的:
1.1 知道定律的內容以及其表達式、變換式的意義。
1.2 會用歐姆定律計算電流、電壓、電阻。
學習目標的出示形式可以采用多種方式:學習目標也可以讓學生羅列,這節課我想學會些什么,我想用什么方法學習,能夠達到什么水平等。也可以讓學生齊讀學習目標,以達到加深印象的效果。
2.復習與本節課有關的概念、規律或方法(最好能簡化成易于掌握的條文)
在物理學中,對概念的理解和應用尤為重要,在復習時,概念性的知識一定要讓學生熟記于心。我們可列成圖表,也可寫成文字或公式,便于學生記憶。這樣一來我們可以改變教師滿堂灌的授課方式、改變學生被動學習的學習方式,真正體現學生學習的主體性,做到以學生為中心、以學為中心。這就要充分發揮小組的作用,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生先按照導學案上的提示交流合作完成復習任務,并抽其中一兩個小組派代表將自己的結果在黑板上展示給大家,并給予適當的鼓勵,以調動小組的積極性,活躍課堂氣氛。然后老師給于適當的補充和點撥,并給學生幾分鐘時間強化記憶。
3.指導自學:要求學生自學例題的解析過程,重點看解題
在習題課上,遇到題目的時候,先給學生思考的時間,并且充分發揮小組合作的精神,自己先解決,自己解決不了的問題,拿到課堂上,讓老師和同學們一塊幫忙討論解決。為完成同類型練習題打好基礎。本環節要改變以往老師主講為主的方式,讓學生充分發揮小組的作用,讓小組成員之間相互配合好,會的學生教不會的學生。老師在整個環節中僅僅是一個指導者、引領者,切記越俎代庖。
4.學生展示
小組討論完之后,抽一個小組板演并講解例題。這個環節是整個教學過程的核心,課堂展示有利于提高學生綜合素質和培養學生自主學習的積極性、主動性。因此要引入一些激勵機制,調動學生參與展示的積極性。
5.點評
在學生展示結束后,先請學生就展示的內容做評價,若板演出現錯誤,不要打擊學生的積極性,可讓學生直接對照板演內容進行互評,要求說出錯在哪兒和產生錯誤的原因,應該怎樣訂正。最后再由老師做總結性點評,對于學生沒講透或者是需要升華的地方需要精講,給學生提煉出來解題的一般步驟和方法。
6.當堂訓練
主要訓練學生運用物理概念和公式進行解題的
能力,同時兼顧解題規范化訓練。這個環節是最后的加強鞏固階段。旨在通過一定量的習題訓練,使學生掌握住本節學習的解題步驟和方法,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
關鍵詞:中職;教學;對比歸納法
中圖分類號:C45 文獻標識碼: A 文章編號:
《電工電子技術與技能》是職業高中的一門專業基礎課程,理論性和實踐性強,對學生知識和能力的要求比較高。而職校的生源質量較低,學生底子薄,這就給專業教學帶來了一定的難度。本文基于對比歸納法在電工電子教學中的應用做了一些有益探討。
一、對比歸納法的內涵
常言道“有比較才能有鑒別”,對比法是科學研究和發現的重要方法,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上,總結歸納出一般規律的方法。
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分開來,還可以指導學生把零散的、不成系統的知識系統化、理論化,這不僅是進行科學研究的方法,同時也是一種重要的教學方法,對于訓練學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、對比歸納法在教學中的應用
對比歸納法教學的核心是在教師的指導下學生“系統學習、前后連貫、識同辨異、探尋規律”。它的程序為“學生自我感知――師生辨別對比――教師總結歸納――探尋規律――學生理解鞏固”,能把學生的主體作用與教師的主導作用有機地結合起來。
1、巧用對比歸納法導入新課,有利于提高學習興趣
“為學貴慎始?!绷己玫膶胧钦n堂成功的一半,一堂課的成功導入能夠激發學生的學習興趣,充分調動學生的積極性。例如第一章是直流電路的基本知識,而第一節課就介紹了電路的三種基本狀態,即開路(空載狀態)、短路和通路(有載狀態)。電路圖如圖所示:
其中Ec是直流電源,S是開關,R是電阻,FU是熔斷器。如果照本宣科,這個知識點幾分鐘時間就能講完,但是學生真正地掌握了嗎?因為在以后的實驗操作中,學生連接電路時照樣亂接,短路和開路情況經常發生。從表面上看該知識點簡單,實際上它內含和引申的知識點卻很多,我講該內容時一般是在實驗室中進行,先把學生分成三組,每組學生連接一種不同狀態的電路,并且把電阻換成小燈泡比較好觀察到實驗現象,接著通電,讓大家對比三種狀態下有什么現象發生。通過實驗,學生自己得出以下現象:開路狀態下(又稱斷路)燈不會亮;通路時燈泡正常發光;短路時不光燈泡不會亮,熔斷器還燒斷了。但是現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,當出現短路時,空氣開關斷開,切斷電路,就是俗稱的跳閘,等檢修好電路再把開關合上即可。如此,一個知識點通過實驗對比,加以歸納,再聯系日常生活中大家熟悉的現象和實例,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
在教學中,恰當地利用對比歸納法,對相近的、易混淆的知識進行對比歸納,發現知識間的個性和共性,有利于學生的掌握,也使學習達到深化。例如單相正弦交流電教學中,電阻、電感、電容等負載元件兩端的電壓與電流的關系及電路的功率計算等內容比較相近,學生最容易弄混淆的,在做題時會出現張冠李戴的錯誤。所以在講到此知識點時我是利用先對比再歸納的方法,有利于學生理解、掌握和應用。純電阻交流電路學生比較好理解,歐姆定律的表達形式I=U/R在這里繼續適用,只不過I和U要換成相應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幾乎沒有花太多時間,對比前面的所學大家自然就掌握了。
3、巧用對比歸納法實驗教學,有利于提升學生技能
在實驗教學中恰當地利用對比歸納法,通過不同實驗現象的對比,能夠很好地識別和檢測一些外觀類似的、學生易認錯的電子元器件,從而加強對學生實踐能力的培養,養成他們自主學習與探究學習的良好習慣,激發他們學習的動力,掌握相應的知識和技能。例如發光二極管、穩壓二極管、光電二極管等特殊二極管在電子電路中經常使用,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,接著把相應的實物發到學生手上,有不少學生發現發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,學生會把這兩種二極管弄混淆。為了更準確地識別它們,我讓學生用萬用表來測量,根據我講的理論知識,學生知道光電二極管的PN結面積較大,可以通過管殼上的一個透明窗口來接收入射光,在測量時,當施加反向電壓時,有光照時其反向電阻小,表針偏轉的角度大;無光照時其反向電阻大,表針偏轉的角度小,即管子對光照比較敏感,并且光照越強,這種現象越明顯。而發光二級管的正反向電阻和光照沒有關系,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,現象又特別明顯,并且這兩種現象對比著看很容易就能區分出兩種不同的二極管。
當然,“教無定法”,教師要完成復雜的教學任務、提高教學效率,就必須注意教學方法的多樣性,從實際出發,將各種教學方法有機地組合起來,綜合運用,使學生學會思考,學會學習,真正成為學習的主人,為終生學習奠定堅實的基礎。
參考文獻:
物理可以說是高中所有學科中最難的一科,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.影可分為本影和半影,在本影區域內完全看不到光源發出的光,在半影區域內只能看到光源的某部分發出的光.點光源只形成本影,非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關,發光面越大,本影區越小。
(3)日食和月食:
人位于月球的本影內能看到日全食,位于月球的半影內能看到日偏食,位于月球本影的延伸區域(即"偽本影")能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時,人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時,看到的是月偏食。
2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的界面上時,其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象。
(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,反射光線和入射光線分居于法線兩側。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,像與物關于鏡面為對稱。
(2)光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點,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,該電光源發出的光經平面鏡反射后照亮的范圍是完全相同的。)
4.光的折射--光由一種介質射入另一種介質時,在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射。
(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,折射光線和入射光線分居于法線兩側。
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常數。(3)在折射現象中,光路是可逆的。
5.折射率---光從真空射入某種介質時,入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr。
某種介質的折射率,等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比,即n=c/v,因c>v,所以任何介質的折射率n都大于1.兩種介質相比較,n較大的介質稱為光密介質,n較小的介質稱為光疏介質。
6.全反射和臨界角
(1)全反射:光從光密介質射入光疏介質,或光從介質射入真空(或空氣)時,當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,這種現象叫做全反射。
(2)全反射的條件
①光從光密介質射入光疏介質,或光從介質射入真空(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,出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束,這種現象叫做光的色散。
(1)同一種介質對紅光折射率小,對紫光折射率大。
(2)在同一種介質中,紅光的速度,紫光的速度最小。
(3)由同一種介質射向空氣時,紅光發生全反射的臨界角大,紫光發生全反射的臨界角小
高三物理知識點21.電磁感應現象:利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應,產生的電流叫做感應電流。
(1)產生感應電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發生變化,即ΔΦ≠0。(2)產生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發生變化,線路中就有感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。
(2)電磁感應現象的實質是產生感應電動勢,如果回路閉合,則有感應電流,回路不閉合,則只有感應電動勢而無感應電流。
2.磁通量
定義:磁感應強度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
求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的凈條數。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和。
3.楞次定律
(1)楞次定律:感應電流的磁場,總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定,而右手定則只適用于導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---感應電流的磁通量阻礙產生感應電流的磁通量。
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,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結果---阻礙并不是阻止,結果是增加的還增加,減少的還減少。
(3)楞次定律的另一種表述:感應電流總是阻礙產生它的那個原因,表現形式有三種:
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.法拉第電磁感應定律
電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達式E=nΔΦ/Δt
當導體做切割磁感線運動時,其感應電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當B、L、v三者兩兩垂直時,感應電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內的平均電動勢,只有當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,感應電動勢E=Nbδs/Δt。
5.自感現象
(1)自感現象:由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象。
(2)自感電動勢:在自感現象中產生的感應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內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ωm),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(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+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:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(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/并聯串聯電路(P、U與R成正比)并聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
電壓關系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,調節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,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{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零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數: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
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便于調節電壓的選擇條件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)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當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);
素質教育是對各科教育的要求,初中物理教學中,我們應通過素質培養,提高物理教學質量。
1.注意德育滲透,提高學生素質。物理教學不是單純傳授物理知識的過程。在教學中,可結合具體內容進行德育滲透。如,在講水能的利用這節時,可結合我國水能蘊藏量居世界第一,可大力開發利用這一知識點,加強愛國主義教育,使學生懂得熱愛祖國的大好河山。在物理教學中穿插錢三強、錢學森的故事,樹立愛國主義的楷模。物理教學中,還要注意培養學生的良好品質,把物理學家的優良品德貫穿其中,并加以引導。如,學習牛頓運動定律,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,終于發現了歐姆定律;還有勤于實踐的伽利略,幾經周折,發現了運動的相對性;平時注意細微觀察事物變化的瑞利,發現了氬;以及勇于進取,不怕挫折的焦耳,經過幾百次實驗,反復論證,終于發現了焦耳定律,從而讓學生學到物理學家們堅強、奮進、求實的優秀品德。
只有這樣,寓德育于物理教學之中,加強學校德育與學生生活和學科之間的聯系,才能取得實際效果,克服德育中形式主義的傾向。
2.在教學中充分發揮學生的主體作用。教學是師生雙方協調的過程,在大力提倡素質教育的今天,任何一種“填鴨式”的教學必將摒棄。但素質教育也并非就是教師毫無組織地放任學生的自由。那么如何體現教師的主導作用和發揮學生的主體作用呢?這就要求廣大教師課前精心策劃,備課時既要備內容、重點、難點,教學方法等,更要備學生,分析課堂中學生可能會出現的各種問題。在課堂上允許學生大膽地提出問題,簡單的可當堂回答,復雜的可采用討論的形式加以澄清。這樣,讓大多數學生積極主動參與教學,可取得良好的效果。
3.在教學中注意教學時間的安排。在課堂教學中充分發揮學生的主體作用,讓學生積極主動參與教學,就必然會遇到一個時間問題,一節課只有45分鐘,若放手讓學生討論,恐怕難于完成教學的任務。如何安排課堂教學時間?筆者認為要做到:恰當處理教材,做到詳略得當,主次分明,重點問題要突出,次要問題可略講;教學思路要清晰,圍繞重點、難點展開,層次清楚,過程流暢,各部分銜接自然;對學生的情況要了如指掌,對學生提出的問題要切合實際,本著實事求是的態度,因人而異,靈活多變。
二、以實驗為基礎提高物理教學質量
進行科學研究,離不開實驗;沒有實驗,就沒有自然科學。物理學就是一門以實驗為基礎的自然科學,物理教學也應以實驗為基礎。
物理實驗是學生理解物理概念、掌握物理規律的基礎。物理實驗是為學生提供感性材料的重要途徑,它可以激發思維、引導思維,幫助學生理解物理概念,掌握物理規律。
物理實驗教學能夠發展學生的非智力因素,激發學生學習物理的興趣。學習興趣是學習動機的重要成分。學習動機是推動學生進行學習的一種內驅動力。學習動機有兩類:其一是間接的遠景性學習動機;其二是與學習活動直接聯系的近景性動機。對中學生來說,意志、毅力還不夠堅強,因此,具備第二類學習動機是十分重要的。大家知道,教學內容的生動性、方法的直觀性和趣味性,都可以推動學生的學習,激發其學習積極性。在物理實驗教學中,我們應盡力為學生展現更多的生動直觀的學習情境,極大地吸引學生的注意力,激發學生的求知欲。
三、物理實驗目的最終要回歸到提高人的素質上來
物理實驗是面向學生的,是為提高學生素質服務的。這就要求教師進行物理實驗時,必須針對學生的特點,使不同學生都能得到啟迪,受到教育。為此,要處理好兩個關系。
一是一般和特殊的關系。在學生中,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。物理教學要把重點放在廣大學生的接受程度上,使全體學生普遍受到教育,增強學習的自覺性。在教學中往往碰到這祥的情況,對于一個難以理解的概念,經過實驗證明,學生的印象特別深刻,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,當場把底片沖出,在幻燈上放出物體運動軌跡的照片時,學生們情不自禁地都鼓起掌來,稱教師為“物理實驗的魔術師”。學生對教師相信了,自然聽從教師的教導,這種心理作用,對教學質量的提高是很有幫助的。
對于那些對物理特別感興趣的學生和求知欲極盛的學生,按照一般的教學,他們必然有一種“吃不飽的感覺”,對此,要適當“加餐”,給以滿足。其具體做法如下。
在學習方法上,引導他們自覺地采用形象思維與邏輯推理相結合的思維方法,找出規律。在物理學上,所謂形象思維就是能聯想起物理現象、物理過程;所謂邏輯推理,就是利用物理定律進行推理、運算、得出結論。
在組織形式上,除課堂教學之外,開展第二課堂,組織物理小組?;顒有问接休^難習題分析、課外物理實驗,還可以開展小制作、小發明、寫小論文。對組員不僅介紹較難一點的習題,而且要組織他們開展一些小型課題研究,取得一定教學效果。
認識基礎和應用的關系。中學階段的物理實驗,是基礎性訓練。這種基礎性訓練,起著加強物理知識與生產實踐、科學實驗之間聯系的作用。在物理教學中,要把生產中的有關知識與物理課題相聯系進行介紹,這樣既有利于懂得中學階段所應掌握的基礎知識,又有利于今后深造和應用的需要。
參考文獻
[1]朱長華.初中物理實驗教學的實踐與思考.宿州學院學報,2005(4).
[2]郝貴有.做好初中物理實驗教學中的幾個環節.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的兩個物理量之間的關系、圖象間接相關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問題.快速有效的識圖,關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y=kx+b,k即該函數圖象的斜率,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關系式,借助數形結合,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.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原點所連直線的斜率,圖1中的b,具體是哪一種可根據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相關,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.如果圖象是經過坐標原點的直線,則ΔyΔx與yx是等效的,如電容、勁度系數等.
例1 如圖1所示,實線為y隨x的變化圖象,該圖象如果是質點運動的v-t圖,則可求得圖象中P點對應的加速度為2 m/s2,該圖象如果是某電學元件的U-I圖,則可求得圖象中P點對應的電阻是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,借助數形結合,很容易理解圖象所圍的面積表示這段時間內的位移,以此為基礎,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圖象中圖線與坐標軸所圍的面積即表示物理量A,且與y是否恒定無關.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-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是狀態量,且只由x和y當時的狀態決定,由A=yx可知,以坐標原點和狀態(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的乘積沒有相應的物理量對應,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注的問題.也要運用物理知識建立物理量之間函數關系,借助數形結合,明確截距的物理含義.
先根據閉合電路的歐姆定律,寫出電源的路端電壓U與電流I的關系式為U=E-Ir,再借助數形結合,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B始終在A的前面,t1~t2時間內變為A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.在物理規律的探究,物理量的測量,復雜問題的處理等方面,有大量的應用.
2.1 在探究性實驗中,利用線性圖象,探究物理規律
在高中物理中,有很多探究性實驗,其中一個環節就是對測得的數據進行處理、分析得出兩個物理量間的關系,進而揭示物理規律.在處理數據時,多數采用圖象法,線性圖象能形象直觀地表達物理規律,還能方便分析實驗誤差.
比如探究加速度與合外力的關系時根據測量數據,作出a-F圖象,如果直線通過坐標原點,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,最終轉化為線性圖象,比如在探究加速度與質量的關系時作a-1m圖象,在探究做功與速度變化的關系時作W-v2圖象,探究單擺的周期與擺長的關系時作T2-l圖象等等.
2.2 在測量性實驗中,利用線性圖象,得出實驗結果
很多物理量并不是直接測量的,先測其它相關量,在數據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,獲得待測量的數值.這種方法可以有效減小偶然誤差對實驗結果的影響,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系,則先轉化線性圖,比如利用單擺求重力加速度,作出T2-l圖,根據公式可知斜率k=4π2/g.
例4 為了測量由兩節干電池組成的電池組的電動勢和內電阻,某同學按圖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S,調整電阻箱的阻值,再閉合開關S,讀取并記錄電壓表的示數及電阻箱接入電路中的阻值.多次重復上述操作,可得到多組電壓值U及電阻值R,并以1U為縱坐標,以1R為橫坐標,畫出1U-1R的關系圖線(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 根據題設條件,作出圖象,解決物理問題
對于某些比較復雜的問題,根據題設條件,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,由題設可以得出,數值關系上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系曲線,將這個電燈與19 Ω的定值電阻R串聯,接在電動勢為8 V,內阻為1 Ω的電源上,圖8乙所示,則電燈的實際功率為W.