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歐姆定律的實驗結論

時間:2023-07-21 17:26:48

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篇歐姆定律的實驗結論,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。

歐姆定律的實驗結論

第1篇

歐姆定律在初中物理電學知識體系中占有極其重要的地位。作為一個實驗定律,它的得出依賴于實驗探究。初中階段對歐姆定律的探究主要是針對部分導體的歐姆定律。

蘇科版物理教材中歐姆定律處在一章的第三節,在探究歐姆定律之前,學生已經學習的電學內容有:初始家用電器和電路,電路連接的基本方式(串并聯電路的認識),電流和與電流表的使用,電壓和電壓表的使用,電阻,變阻器。通過這些內容的學習,學生已經知道改變電流大小的兩種方法:1. 改變電路中的電源電壓;2. 改變電路中的電阻。帶著這樣的知識基礎,進行歐姆定律的探究學習。

教學過程中,按照教科書上實驗電路圖,采用控制變量的方法,根據實驗探究的一般過程進行兩次實驗。因此在利用教材中的實驗設計進行教學的過程中遇到了一些有待商榷的問題。

問題1:“移動變阻器的滑片,改變滑動變阻器連入電路的電阻,可以改變電路中的電流,但為什么就可以改變加在電阻兩端電壓呢?”

問題2:“調節變阻器,使電阻R兩端電壓改變,為什么同樣是調節變阻器,卻又是使加在R兩端的電壓不變呢?”

分析:學生對電流的認知是通過教材中用水流做類比,從而知道電壓是形成電流的原因。從認知的過程來看,正是因為有了電壓,才會有電流的產生。

而在本書歐姆定律的探究實驗中,二次實驗都是通過移動滑動變阻器來改變電流的大小,利用歐姆定律的原理,從而改變了電阻兩端的電壓或使不同電阻兩端的電壓不變。這樣就會給學生有一個錯誤的印象:“電阻改變電流,電流改變電壓”。使學生認知電流、電壓的因果關系上容易出現倒置,認為電壓的改變是由于電流的變化而引起的。因此在未探究出歐姆定律之前,根本不可能向學生解釋他們提出的這兩個問題。更嚴重的是在課后的作業反饋中,有學生對于這個的實驗做出了錯誤的總結:在電阻一定時,電壓和電流成正比。所以這個實驗設計在學生探究學習歐姆定律的思維邏輯上存在著錯誤的引導,必須加以改進。

本人認為問題產生的根本原因就出在滑動變阻器在實驗中的引入。

雖然滑動變阻器的聯入使實驗操作更為方便更為簡單,但產生的負面影響是巨大的,導致了學生知識認知邏輯上的混亂,迷惑,弊大于利。本人提出的改進建議是舍去滑動變阻器:

電阻不變時,探究電流與電壓的關系的實驗中,完全可以舍去滑動變阻器,直接把電阻接入電路,通過直接改變電源電壓的方法來進行實驗。

電壓不變時,探究電流與電阻的關系。而舍去滑動變阻器后,通過固定的電池數目的方法很難實現電阻兩端的電壓不變。其原因在于電池組存在一定的內阻,就會導致路端電壓隨外電路電阻的變化而變化(外電路電阻變大路端電壓也變大),而不能達到控制電壓不變的目的。同時電壓表示數的變化也會引起學生的質疑。初中階段,由于電池的內阻不作要求,因此最合適的方法就是采用輸出電壓恒定的學生電源進行實驗。

綜上分析,本人設計這樣的探究實驗:

實驗器材:學生電源,電阻箱(或若干已知阻值電阻),電壓表,電流表,導線,開關

實驗步驟:按實物圖連接好電路:

實驗一,先保持電阻R不變,通過調節學生電源的輸出電壓(電壓取值要小),研究電流跟電壓的關系。將所測數值填入表格,分析數據,得出結論

實驗二,保持學生電源輸出電壓不變,調節電阻箱的阻值,研究電流和電阻的關系。將所測數值填入表格,分析數據,得出結論。

實驗總結:將兩方面結論綜合,歸納出歐姆定律。

第2篇

《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中必修本(下冊)安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法.這就決定了本節課的教學目的和教學要求.這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法.

本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎.本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用.因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段.

通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用.

本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析.這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎.

本節課的難點是電阻的定義及其物理意義.盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏.從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認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式,從數學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.有些學生常將兩種表達式相混,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.

根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法.教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動.在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行大面積課堂提問,讓學生充分發表意見.這樣既有利于化解難點,也有利于充分發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍.

通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律.同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣.

為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:1.在引入新課提出課題后,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么(不一定讓學生回答)?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用.2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答.這樣使他們既鞏固了實驗知識,也調動他們盡早投入積極參與.3.在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助,同時讓其余同學注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考.4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出下面的問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識.到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲.5.在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據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生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥.此處節奏應放慢,可提請學生回答或展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出實驗結論的基礎上,進一步總結出歐姆定律,這實際上是認識上的又一次升華.要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力.教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫.要隨即強調歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推.7.為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習,達到鞏固之目的.然后結合課本練習題,熟悉歐姆定律的應用,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題.

1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹.

2.注意正確規范地進行演示操作,數據不能虛假拼湊.

3.注意演示實驗的可視度.可預先制作電路板,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,使全體學生都能清晰地看見.

4.定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結.這樣學生就不易將二者混淆.

第3篇

【關鍵詞】物理;歐姆定律;問題;解題思路

歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容,也是高考的重難點內容,同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績,因此要多用時間將這塊知識進行鞏固,以取得更高的分數。

1在歐姆定律的學習中常遇到的問題

1.1歐姆定律的使用范圍問題

在電路的實驗過程中,我會出現忽略導線,電子元件與電源自身的電阻,將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體,對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件,但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問題,向老師進行了請教并查閱了相關資料,許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件,但對于各狀態下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受,有牽強之意,即個人理解為既然各個狀態下都是適合的,那就是適合整個過程。

1.2線性元件的存在問題

通過物理學習我們會發現材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中,當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時,可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。

1.3電流,電壓與電阻使用的問題

電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎的概念,也是我最容易混淆的內容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器,另外,歐姆定律只是用來研究電路內部系統,不包括電源內部的電阻、電流等,在學習歐姆定律的過程中,電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的,而對于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個物理量,則要求必須是在同一電路系統中,且是同一時刻的數值。

2歐姆定律學習中需要掌握的內容

本人在基于電學的基礎之上,通過對歐姆定律的解題方式進行分析,個人認為我們需掌握以下內容:了解產生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進行相關的計算;熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關的電路問題;知道什么是導體的伏安特性,什么是線性元件與非線性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題;需要進行實驗、設計實驗,能根據實驗分析、計算、統計物理規律,并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。

3歐姆定律的解題思路及技巧

3.1加深對歐姆定律內容的理解

在歐姆定律例題分析中,我們比較常見的問題是多個變量的問題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學習難度較大,但我通過相關教學短片的學習,將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”的方式,明白了電阻是導體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關,并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題,解決步驟都是不相同的,雖同一問題會有不同的解題方法,但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識,我一般會利用歐姆定律解決電生磁現象與電功率計算問題。例如:某人做驗時把兩盞電燈串聯起來,燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據兩燈串聯這一關建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。

3.2利用電路圖進行進行計算

在解有關歐姆定律的題時,以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算,并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算,因此經常混淆,不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議,在解題前我都會先根據題意畫出電路圖,并在圖上標明已知量、數值和未知量的符號,明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯還是并聯,以抓住電流、電壓、電阻在串聯、并聯電路中的特征進行解題。同時,我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標,其中需注意單位的統一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。

3.3利用電阻進行知識拓展

本著從易到難的原則,我們可從一個電阻的問題進行計算,再擴展到兩個電阻、三個電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少的問題時,我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當難度增加由一個電阻變為兩個電阻時,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,就可簡化許多變量問題的計算。當變量變為三個電阻時難度會進一步的增大,我起初認為這是一項不可能完成的任務,所以放棄了這類題,而在經過詢問成績優秀的同學時,才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻,通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并,以此簡化題目。

4總結

簡言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一,是電學內容的重要知識,也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然,對于歐姆定律的學習與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學習中,我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取,突破重難點知識,以找到更好的解題思路。

參考文獻:

[1]高飛.歐姆定律在串并聯電路中的應用技巧[J].才智,2009(27)

第4篇

1.歐姆定律的理解問題

歐姆定律是電力計算的基礎,在初中階段我們只是簡單地對歐姆定律做一些介紹,但是許多同學還是對于基本概念問題感到疑惑,如果學生在歐姆定律的基本概念上犯了錯誤的話,將會對于今后的學習生活帶來更大的錯誤.歐姆定律的內容是,在同一段電路中,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與電阻成反比.隨著社會快速的發展,歐姆定律逐漸被人們看重,世人也逐漸明白歐姆定律的重要性.在初中物理中,老師主要建立學生對于歐姆定律的根本認知,讓學生了解定律中的內涵,在變換知識重點時也可以迎刃而解.歐姆定律只適用于最簡單的純電阻電路,但是這在初中范圍內已經十分實用了,不考慮在工作時的損耗,電能直接轉化為內能.在解決歐姆定律的問題時要使用標準的國際單位制,單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω).例如在題目中對于歐姆定律的公式進行進一步的理解,在電流流過時改變長短、改變橫截面積、改變導線的材質等方法,這些因素是否會改變導線的電流變成了學生和老師進行探討的課題.根據公式,改變橫截面積與改變導線的材質會使電流的大小改變.電阻的概念問題是學生學習的重點與難點,很多同學不知道電阻其實是導體本身的屬性,取決于導體本身的材質與屬性,電阻值只是為了計算時方便使用的一種計量單位與外加的電壓與電流并沒有什么關聯,所以要改正學生所想的電阻隨著電壓改變的錯誤觀點,要及時在學生的腦中建立正確的物理概念.

2.基本概念的應用問題

歐姆定律中的基礎元件其實很簡單就是導線中的電阻,歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關系,要理解他們之間的關系,讓學生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化,對于多個變量的問題要盡量將變量統一成為一個,這樣方便學生對于事物的處理能力,在初中學習生活中要使學生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問題,當學生掌握這些知識時,可以進一步地學習電學知識和簡單的電力計算,這也是初中物理的重點知識.在基本元件使用時,學生要注意電阻在電路中是串聯還是并聯,在使用情況不同的場景下,電阻所起到的作用是一樣的,但是電流與電壓的關系卻恰恰相反.在并聯的情況下,每條支路的電流總和為從電源出來的電流,這條定律在現在大學的知識中依舊使用,只是變得更加高級———在一個節點流入和流出的電流之和為零;并聯電路的電壓都是相同的.在串聯的情況下,回路中的電阻的電流都是相同的,電壓根據電阻進行分壓.在使用基礎式子時,學生要理清串聯與并聯之間的關系,通過變量之間的關系才可以記住繁瑣的知識點.在題目中我們經常看到通過改變支路的個數或者電阻的個數來討論電流與電壓的大小,經過這樣的問題,我們要時刻保持警惕,清楚準確地了解并聯與串聯的關系導致電流電壓的不同.

3.基本元件的使用問題

在初中物理知識中,主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器,這些元件是最基本的,不僅僅要在題目中能分辨出它們,還要在現實生活中可以自在地使用這些元器件.這些內容是學生無法立即掌握的知識,要經過長時間的演示才可以讓學生明白這些儀器的使用與操作.這項工作要直接將學習的內容建立在學生的頭腦中,不要讓學生對于這項實驗有誤解,不帶有一絲疑問地學習下去,認真地做好演示.在研究方法上我們將選擇在上述中說過的控制變量法,對于所擁有的三個變量進行限制:如固定電阻不改變,研究電流與電壓的關系;固定電壓不變,研究電流與電阻的關系,在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實驗關系.要直接在電源的正極開始,按照正極入、負極出的原則進行接線,要將線路連接起來形成一個閉合回路,電壓表要并聯在電阻上,這樣不會使線路斷路,不要忘掉電源和滑動變阻器在線路中的重要作用,可以根據真實的題目來進行連線.這時候電流表所顯示出來的數為所接線路上的電流值,電壓表所顯現出來的數字為所并線路上的電壓數值.

4.歐姆定律的變量問題

在初中物理的歐姆定律的講解中,變化量的問題往往是難住學生與老師的一類的題型,難住學生使學生無法在知識中找到有效解決這類問題的方法,難住教師是因為教師因為這類題目過于繁瑣,無法將這類知識有效地、系統地將學生教會,所以找出有效的方法教給學生是解決變量問題得分少的方法.本著從易到難的原則,先從一個電阻的問題講起,再擴展到兩個電阻、三個電阻的情況,在此基礎上逐漸拓寬學生的思路,逐漸掌握所學知識,讓學生找到學習的目標以及方法.當定值電阻接在電源兩端后,電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少呢?很簡單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R,通過這個公式可以得到電阻的值.當難度增加時,由一個電阻變為兩個電阻,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉化為定值電阻上電壓與電流之間的關系就可以了,將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,明顯地簡化了許多變量問題的計算.當變量變為三個電阻時,難度進一步的增大,大部分學生認為這是一項不可能完成的任務,大部分學生放棄了這類題,在遇到這類問題時我們要將三個電阻盡量化為兩個電阻的問題,在這個問題上學生可以恢復自信心,跨過思維障礙.通過電壓表與電流表的位置,將電阻進行合并,這樣不管有多少電阻都可以化簡為兩個電阻,這樣學生會感覺題目簡單多了.

5.實驗中遇到的問題

在做實驗的時候,我們在碰到復雜的電路時,很難將線路在實驗臺上理清或是自己設計實驗電路是沒有思路,不了解線路是怎樣的,無法在原有的知識上將思維進行發散,讓自己的思維投入到更深層次的知識學習中,在每做一步實驗步驟時要仔細想一想,這一步會對實驗線路有怎樣的影響,不要只是照葫蘆畫瓢,只知其然不知其所以然.學生在實驗時會遇到許多他們無法預測的問題,在遇到問題時不要驚慌,仔細分析,當解決一類問題時,學生的激情就會提升上來,會使學生解決問題的能力提升,所以改變這一問題的根本方法就是提升學生的自信心以及對待問題的好奇心和決心.對待問題要舉一反三,進行邏輯思維,對于電路要進行不斷的猜想,這樣得到的結論才是有意義的,學生通過猜想與假設的階段,即使不成功也會提供給自己不少的經驗,在實驗中找經驗才可以提升自己的能力.學生之間也要有溝通和交流,讓彼此的思想互相交流一下,有助于電路的優化,群策群力幫助學生得到更好的學習效果.

第5篇

關鍵詞: 初中物理教學 綜合素質 物理教師

新時期國家之間的競爭是科技的競爭,科技的競爭是人才的競爭。目前,擺在教育工作者面前最緊迫的任務是如何轉變教育觀念,改進教學方法,為新世紀大面積培養具有較高思想素質和文化素質、健康身體素質和心理素質、較強的勞動技能的綜合型人才及各種類型人才,下面談談物理教師的綜合素質。

一、轉變觀念,樹立正確的人才觀和素質觀

傳統教育重知識的教學輕能力的培養,一直把學習成績作為對人才的標準,限制了學生多方面能力的發展,扼殺了眾多人才。今天,面向基礎教育的教師應以全新的思想指導教學實踐,首先要樹立正確的人才觀,從整體素質和社會需要評價、衡量人才。我們的社會不僅需要科學家、專家、學者,而且需要更多的普通專業技術人員和普通勞動者。學習成績好的能考上大學的是人才,學習成績不太好但有較強組織能力、活動能力、操作能力的同樣是人才。只要有一技之長,能對社會作貢獻的人就是人才。其次要樹立正確的素質觀。我國有十幾億人口,僅靠培養少數人為目標的天才教育或精英教育是無法使中華民族永遠屹立于世界民族之林的。只有全面推進素質教育,提高全民族的素質,才能把人口的包袱轉化為人才的優勢,才能在當今的經濟競爭和綜合國力的競爭中以足夠的人才優勢穩操勝券。因此,教學必須面向全體學生,教會他們求知,教會他們做人。

二、在物理課教學中樹立科學思維的意識

初中物理中的“歐姆定律”的教學,依據大綱和編者的意圖,補充和調整教參上擬定的教學目標。調整后的目標是:(1)知道“分離變量法”是探索物理規律的一種基本方法,知道列表對比法是分析實驗數據、歸納實驗結論的基本方法之一;(2)理解歐姆定律的內容、公式及其變換式的物理意義,會用歐姆定律分析、解決簡單電路的有關問題;(3)培養學生的實驗操作能力、分析思考能力和總結概括能力。因為在教學過程中,指導學生親自參與整個實驗研究過程和數據分析過程,不僅能理解實驗結論和定律的內容,而且知道結論和定律是如何得出的,在得出結論時用了什么方法和手段,在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后,再引導學生反復討論記錄表格中的實驗數據,把每一組U/I的值與導體的電阻值相比較,自然使學生明白變形公式R=U/I的物理意義。應用歐姆定律解答簡單電路的有關問題不是本節內容的重點,只要引導學生討論一兩個例題即可。這樣的教學才能揭示物理的研究方法和學法,才能讓學生沿著科學家發現物理規律的足跡體會科學的思維方法。

三、科學使用教材,優化教學內容

教材是教學之本,是連接教與學、知識與方法、能力與發展的紐帶。現有的初中物理教材有了較大的進步,雖增大了實驗容量,但大部分是教師演示實驗,學生分組實驗較少。學生學到的知識不能適應高速發展的當今社會。這就要求教師不斷學習現代教育教學理論,充分運用自己的聰明才智,豐富自己的知識積累,站在科學方法論的高度,研究教材、把握教材、使用教材,優化教學內容。

優化教學內容,必須依據學生的身心特點和知識發展水平及未來社會的需要,做到:一是對教材中某些教學內容進行適當調整和補充,使之更適合學生學習和社會需要。如在伏安法測電阻的實驗教學中,教師要引導學生選擇實驗器材、設計實驗電路,完成課本規定的實驗內容后,提出新的問題:在上述實驗中若只允許你使用電壓表,實驗能否進行?需要補充什么輔助器材?教師作適當點撥,讓學生充分思考、醞釀、討論,設計實驗方案,進一步進行實驗,使伏安法測電阻的實驗原理和思想在學生頭腦中得到進一步理解和升華。同理,引導學優生對實驗進行誤差分析,并進行補償討論,培養尖子生的綜合實驗素質。另外,電學中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應、影響電功大小的因素等演示實驗,都可以大膽地作為學生實驗、教師適當指導,讓學生自己操作、觀察、分析實驗現象,自己歸納實驗結論。這樣不僅能掌握知識和規律的內容,還能知道知識的來龍去脈,學會研究方法。二是精選教學素材,真正把融于教材中的思想觀點、方法內容、智力價值和精神素養挖掘出來,展示給學生。舉例講解更要貼近學生的生活實際,激發學生的情感,開發學生的智慧。如在牛頓第一定律、機械能的轉化與守恒、電阻的教學中,都應滲透內因與外因的辯證關系。

四、物理教師要善于轉化薄弱學科的學生

教師可以進行問卷調查,綜合起來物理薄弱成績差異主要體現在:

1.學生層面分析存在的問題。(1)學生學習興趣不濃厚,始終認為物理學科不重要。(2)學生學習習慣差,上課聽講效率不高,不能當堂掌握所學知識,課下又不能訓練鞏固,致使知識的負積累越來越多。(3)沒有養成良好的思維習慣,對物理的學習,其實就是一種思維習慣的培養。但學生課上不按老師的思路進行思考,慢慢地和教師的思維逐漸脫節,難以養成良好的思維習慣。(4)學生基礎知識掌握不牢固,運用知識解決問題的能力較差。

2.教師層面分析存在的主要問題。(1)對學生不熟悉,只關注部分成績好的學生和個別成績差的學生,對中間學生的關注不夠,致使有很多有潛力的學生沒有被發現。(2)由于趕進度,課上提問力度不夠。(3)課堂效率低,有的知識不能做到堂堂清,對學生擴展和興趣方面的知識關注多,忽視最根本的基礎知識和基本技能。課堂練習量小,能力提升靠課下作業。(4)學優生培養力度不夠,且作業檢查力度不到位。

總之,要通過各種形式加強物理學科的教與學,努力提高學生的學習成績,增強學生學習物理的自信心。

第6篇

一、滑動變阻器的變動對電流電壓的影響

圖1例1(2011年山東臨沂)如圖1所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關,當滑動變阻器的滑片向右滑動時,下列分析正確的是()

(A) 燈泡變亮,電流表的示數變大

(B) 燈泡變暗,電流表的示數變小

(C) 燈泡亮度不變,電流表的示數變大

(D) 燈泡亮度不變,電流表的示數變小

解析:滑片移動時可知滑動變阻器接入電阻的變化,則由歐姆定律可得出電路中電流的變化,由電流變化可知燈泡的亮度變化.當滑片向右移動時,接入電阻變小,故電路中總電阻減小,因電壓不變,由歐姆定律I=U/R 可得,電流增大,故電流表示數變大,燈泡的實際功率變大,故亮度變大.(A)正確.

答案:(A)

點撥:本題屬于電路的動態分析,此類題可先分析局部電阻的變化,再將滑動變阻器和定值電阻視為整體進行分析,得出總電阻的變化,最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規題目,體現了電學中整體法的應用.

圖2例題延伸:如圖2所示,電源電壓保持不變,閉合開關,將滑動變阻器的滑片向右滑動時,則()

(A)通過燈L的電流變小,變阻器兩端的電壓變小

(B) 通過燈L的電流變大,變阻器兩端的電壓變大

(C) 燈L兩端的電壓變小,通過變阻器的電流變小

(D) 燈L兩端的電壓變大,通過變阻器的電流變小

解析:滑動變阻器的滑片右移,變阻器接入電路中的電阻增大,電路中的總電阻增大,則電流減小,同時燈L分得的電壓也減小,則變阻器分得的電壓就變大.

答案: (C)

點撥:本題考查滑動變阻器的原理、電阻對電路中電流的影響以及串聯電路的分壓原理,考查學生分析問題的能力.

二、滑動變阻器與電表的測量目標問題

例2(2011年山東聊城)如圖3所示,閉合開關S,使滑動變阻器的滑片向左移動,則( )

(A) 電流表示數變小(B) 電壓表示數變大

(C) 電壓表示數不變(D) 燈泡變亮

解析:從圖中可以看出,這是一個串聯電路,即滑動變阻器與小燈泡串聯,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓.當滑片向左移動時,其阻值減小,電路中的總電阻減小,故在電源電壓不變的情況下,電流中的電流變大,通過小燈泡的電流變大,小燈泡變亮,(A)項錯誤,(D)項正確;由于滑動變阻器的阻值減小,故它分得的電壓也減小,(B)、(C)兩項錯誤.

答案:(D)

點撥:判斷電路中的電表示數變化情況時,應首先明確電路的連接方式及電表的測量對象,然后根據歐姆定律及串并聯電路的電流、電壓特點進行分析.

圖3圖4例題延伸: 如圖4所示電路,電源兩端電壓保持不變.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向右滑動時,下列判斷正確的是 ( )

(A) 電壓表V1示數變小,電壓表V2示數變大,電流表示數變小

(B) 電壓表V1示數變大,電壓表V2示數變小,電流表示數變小

(C) 電壓表V1示數變小,電壓表V2示數變小,電流表示數變小

(D) 電壓表V1示數變大,電壓表V2示數變大,電流表示數變大

解析:從題圖可知,電路為串聯電路,電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓,電壓表V2測定值電路R2兩端的電壓.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向右滑動時,變阻器連入電路的電阻變大,電路中電流變小,定值電阻R2兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數變小,根據串聯電路的電壓規律可知,變阻器兩端的電壓變大,即電壓表V1的示數變大,答案為(B).

答案:(B)

點撥:本題考查串聯電路和歐姆定律的知識,解此類題的關鍵是明確電壓表所測的對象,弄清各用電器之間的關系,熟記串聯電路的分壓原理.

三、滑動變阻器與伏安法實驗探究

例3(2011年浙江紹興)小敏用如圖5甲所示的電路圖,研究通過導體的電流與導體電阻的關系,電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值,調節滑動變阻器滑片,保持R兩端的電壓不變,記下相應的4次實驗的電流和電阻值,描繪在乙圖中.

圖5 (1)實驗過程中,移動變阻器滑片時,眼睛應注視(選填序號);

(A) 變阻器滑片(B) 電壓表示數(C) 電流表示數

(2)在丙圖中,用筆線代替導線,將電壓表正確連入電路.

(3)實驗中,他所選擇的變阻器是(選填序號)

(A) 10 Ω,0.5 A(B) 20 Ω,1 A(C) 50 Ω,2 A

(4)乙圖中陰影部分面積表示的科學量是.

(5)實驗過程中,如果出現了電流表示數為0,電壓表示數接近6 V,電路發生的故障可能是.

解析:探究電壓一定時,電流與電阻的關系時,在不斷的改變定值電阻的同時,必須不斷的移動滑動變阻器,使得電壓表的示數是一個定值,故在移動滑片的同時,眼睛觀察電壓表的示數;通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數是2 V,故電壓表接入電路中時,所選的量程應該是0~3 V的,且并聯在電阻兩端;陰影部分為電壓值;滑動變阻器型號的選擇應該與定值電阻的阻值差不多,故所選型號為“10 Ω,0.5 A”的;如果電路中出現電流表的示數為零,說明在電路中出現了斷路,電壓表有示數說明是電阻R處出現了斷路.

圖6答案:(1)(B)

(2)如圖6所示 (3)(C) (4)電壓 (5)電阻R處有斷路

點評:此題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生,從中加強了學生綜合能力的培養,是一道不錯的電學中考題.

圖7例4(2011年四川綿陽)如圖7所示是測量小燈泡電阻和電功率的實驗電路圖,當滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表、電壓表的示數變化情況是( )

(A) 增大、增大 (B) 增大、減小

(C) 減小、增大 (D) 減小、減小

解析:當滑動變阻器的滑片向左移動時,電阻R的阻值減小,電路中的總電阻減小,根據歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大,即電流表的示數增大.同樣根據歐姆定律推導公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大,即電壓表的示數也增大,所以(B)(C)(D)均是錯誤的.

答案:(A)

點撥:本題考察的是綜合運用歐姆定律的知識,這也是初中物理的重點和難點內容,也是同學們容易出錯的地方,在套用公式時容易“張冠李戴”.

四、滑動變阻器與電阻的匹配問題

圖8例5(2011年南京)小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關系.已知電源電壓為6 V,滑動變阻器R2的最大電阻為20 Ω,電阻R1為10 Ω.實驗過程中,將滑動變阻器滑片移到某一位置時,讀出電阻R1兩端電壓為4 V,并讀出了電流表此時的示數.緊接著小華想更換與電壓表并聯的電阻再做兩次實驗,可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個,為了保證實驗成功,小華應選擇的電阻是 Ω和 Ω.

解析:為了探究電流與電阻的關系,應保持4 V電壓,當所換電阻為45 Ω和60 Ω時,無論如何調節,所換電阻兩端的電壓都超過4 V,故45 Ω和60 Ω電阻不可以.

第7篇

1 明確提問的目的

每個提問,都是有一定的教學目的,不同教學階段,教師設計提問要達到的教學目的不同.怎樣去實現教學目標呢?

1.1 導入提問

教師圍繞課題,出示電路如圖1(由教師操作,讓學生觀察電流表示數變化),用誘發式提出問題“電路中電流大小跟什么因素有關呢?”請大家大膽猜想…….設計提問的目的在于借助情境、面向全體誘發問題,同時又為新課電路設計鋪路,激起學生求知欲望.

1.2 新課提問

猜想一:電阻一定時,電阻兩端電壓越大,通過的電流越大.

猜想二:電壓一定時,電阻越大,通過該電阻的電流越小.

按予環環相扣,邊演示邊觀察邊記錄,有機提出:如果沒有變阻器將會怎樣呢?為什么要進行三次實驗?根據表格獲得的數據,誰能歸納出結論呢?通過提出問題、建立假設、設計實驗、檢驗假設、整合歸納為主線,揭示歐姆定律.新課提問的第一層是“一石激起千層浪”實現突出教材重點,培養探索能力的教學目標.

歐姆定律I=U/R又如何運用?

例 一電阻兩端電壓為6伏時,通過的電流為0.3安,這電阻為多少歐?當通過的電流為零時,該電阻又為多少歐?此時電阻兩端電壓為多少?當電阻兩端電壓為4伏時,通過的電流為多少?

目的是理清電流、電壓、電阻的概念與三者關系,熟練變換公式的運用.

練習 如圖2,I—U圖像分別是電阻A、B兩端電流與電壓變化曲線,你能析圖得出哪些結論?(本題要根據學生的理解能力而擇定)

開放式練習,旨在讓全體學生參與.

新課提問的第二層是理解知識,化解教材難點.

1.3 結題提問

結題是指課堂教學在結尾階段的教學.教師通過總結性、延伸性的問題,在學生答問中獲得反饋信息,了解學生的學習情況.學生也可以從中了解學習重點、難點,檢查自己的學習成效及知識的深化和發展.如,什么是歐姆定律? 

歐姆定律如何應用?在電路中(圖3),R1為10歐,電壓表示數為6伏,電流表示數為0.2安,請用歐姆定律及相關知識求出三個量(這是歐姆定律在串聯電路中拓展).使學生懂得知識的延伸,也留給優秀生課外探索的空間,讓學生帶著問題走出課堂,達到“課雖結而趣無窮”的效果.

2 掌握提問策略

2.1 精心設計提問

教師要樹立“問題意識”,以問題為紐帶,設疑、啟疑、答疑和學生的懷疑、質疑、解疑,實現教學過程中教師引導,學生主動參與,需要教師設計問題注意幾點.

(1)緊扣文本、創設問題

文本是學生學習活動的資源,教師必須靜心“品讀”,領悟出其中的內涵和外延,創設相應有價值的問題,用于課堂教學,激活學生的思維、開發學生的智力.如,對歐姆定律的理解,我創設的例題是為了借助例題中問題組織“問題中品讀,討論中交流,點撥中領悟,分析中提高”等課堂教學活動時,發揮該文本應有作用.

(2)把握問題難度

人的認知結構可以劃分“已知區”、“最近發展區”和“末知區”.教師要努力尋找學生“已知區”和“最近發展區”的結合點,在不知不覺中喚起學生學習的熱情,然后逐漸提高問題難度.如導入部分,學生已知電壓、電阻的作用,有待建立電流與電壓、電阻的關系.

(3)關注問題角度

教師要從培養學生能力入手,處理好問題大小、多少的關系.同一問題,可以從不同側面提出,提問角度不同,效果往往不一樣.如,探索研究電流與電壓、電阻關系的電路中“如果沒有變阻器將會怎樣?”與“變阻器有什么作用?”兩種提問比較,前者問題自然,易打開學生思路;后者生硬,不易培養學生思維能力.

(4)力求問題開放.開放性問題能為培養學生的發散思維能力、發展學生個性提供廣闊的空間.如何促進學生有效思維?教師可以使用追問、轉化等策略引導學生正確地深入思考問題.如,練習中,追問B曲線為什么不遵從歐姆定律?

2.2 正確了解學生

課堂提問是以學生積極參與為前提的,為了激發學生答題的積極性,教師在精心設計提問的同時,還應全面了解提問的對象,知道所面對的學生的認知水平,找到與學生契合的思維銜接點.如電路、表格的設計,只能讓基礎較好的學生在老師啟發下完成.課堂提問必須面向全體學生,兼顧優差生,使所有學生都有參與的機會.教師可針對不同層次的學生,采用不同提問方式,換位思考問題,讓每位學生在課堂上都能找到自信.

2.3 科學引導理答

有效提問意味著教師所提出的問題能夠引起學生的思考和回答,積極參與學習過程,這就要求教師科學合理地處理好以下三點: 

(1)耐心等待

很多教師常常怕時間不夠完不成預期教學任務,留給學生的等候時間太短,導致學生沒有時間對問題進行細致深入思考,答不出或草率應答,這是違背“以學生發展為本”的教學理念.有效的策略是:控制時間,就是不浪費時間又給學生必要的思考時間,讓學生感覺教師在等待.如在歐姆定律整合時,多給學生半分鐘思考,學生表述會更清楚、更嚴密,教學效果顯得更好.

(2)啟發、追問

學生回答不出問題,其因是思維受阻,教師要加以稀釋問題,補充相關信息,經啟發、追問的方法,以便學生打通思維得出較完整的結論.如例題中第二問(作練習使用),答錯學生有十之八九.如果教師出示一根導線追問:這根導線有電阻嗎?電阻由什么條件決定?將起到化繁為簡、化難為易的作用,有助學生思維暢通之目的.

(3)傾聽、評價

第8篇

關鍵詞:課程改革;物理規律;規律教學

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2008)5(S)-0032-3

物理規律教學在中學物理教學中占有重要地位,其教學成效直接影響到物理教學質量和學生科學素養的培養。提高物理規律教學效果的前提是了解物理規律內涵、本質和特征,并在此基礎上結合學生的認知特點設計科學的教學策略。

1 物理規律的內涵

“規律就是相互聯系著的事物、現象、分子、元素(因素、要素)或方面的本質之間的關系”。相應的,物理規律就是物理現象、物理過程在一定條件下發生、發展和變化的內在、必然的聯系。

1.1 物理規律的類型

經過2000多年的建設,物理大廈恢宏龐大,其組成規律自然紛繁復雜。為了認識物理規律本身,我們有必要對物理規律進行必要的分類。從物理規律獲得途徑的角度來看,物理規律可分為實驗規律和理論規律;從物理規律知識形式的角度來看,物理規律可分為定律、定理、原理等類型;從過程中不同質的運動角度來看,物理規律可分為力學規律、熱學規律、電磁規律、光學規律等;從“定性―定量”維度來看,物理規律可分為定性規律、定量規律。

1.1.1 實驗規律與理論規律

從物理規律建立基礎和過程的不同,可以將物理規律劃分為實驗規律和理論規律兩種。實驗規律是在觀察和實驗的基礎上,通過分析歸納總結出來的,中學物理中的絕大多數規律都屬于實驗規律。如電磁感應定律、歐姆定律等即為實驗規律。理論規律是由已知的物理規律經過理論推導,得出的新物理規律。動能定理、萬有引力定律等即為理論規律。我們以萬有引力定律為例來說明一下理論規律的建立過程。牛頓在伽利略的自由落體運動定律、牛頓自己的第三定律、開普勒的行星運動第三定律等前人工作的基礎上,應用他超凡的數學才能,通過理論計算建立了萬有引力定律。

1.1.2 定律、定理與原理

從物理規律知識形式的角度來看,可以將物理規律劃分為物理定律、定理與原理三種類型。通過大量具體事實(包括實驗和觀察)歸納而成的結論稱為物理定律,如牛頓第二定律、電磁感應定律、光的折射和反射定律等。通過一定的論據,經過邏輯推理而證明為真實的結論稱為物理定理,如動量定理、動能定理等屬于物理定理類。對大家公認的具有普遍性,而且可以作為其它規律基礎的物理規律一般稱為物理原理,如我們中學階段比較熟悉的功能原理、疊加原理等即屬于物理原理類。

1.1.3 定性規律與定量規律

從“定性―定量”維度來看,可以將物理規律劃分為定性與定量兩種類型。定性規律揭示的是各物理量間必然聯系的存在和發展趨勢;定量規律揭示的是必然聯系中量的相互制約。例如牛頓第一定律就定性的描述了一切物體在不受外力作用或所受合外力為零的情況下的運動趨勢,不反映外力與運動趨勢之間的量化關系,屬于定性規律。而定量規律則不同,如歐姆定律,除文字描述外,我們還可以用公式I=U/R來揭示各物理量之間的相互制約關系。

不同的物理規律分類之間并不是完全對立的,比如歐姆定律即屬于物理定律,又是實驗規律,同時也屬于定量規律。

1.2 物理規律的特點

1.2.1 物理規律的實踐性

物理學是一門以實驗為基礎的自然學科。中學物理的眾多規律都是在實踐、實驗的基礎上建立起來的。新課程標準倡導“從生活走向物理,從物理走向社會”,在教學中應重視引導學生運用物理規律解決生活實際問題,在使用中進一步加深學生對物理規律及其物理意義的理解,這對學生能力的發展、科學素養的提升,顯得尤為重要!

1.2.2 物理規律的聯系性

物理規律都存在一定的聯系,包括物理規律內在的概念、現象之間的聯系;規律與規律之間的關系。

以牛頓運動定律為例,牛頓第一定律是說物體不受外力時做什么運動;牛頓第二定律公式F=ma揭示了物體的慣性質量、所受到的合外力與由此而產生的加速度之間的關系,是闡述物體受力時做什么運動,二者是從不同的角度回答了力與運動的關系。第一定律是第二定律的基礎,沒有第一定律,就不會有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能取消第一定律。

1.2.3 物理規律的對應性

物理規律中的各物理量都針對于某一研究對象。如果是狀態量則對應于某一時刻、某一位置、某一狀態。如果是過程量則對應于某一段時間、某一個過程、某一空間等,這就是物理規律的對應性。如,歐姆定律U=IR中各量均對應于同一導體、同一段電路在同一時刻的量值。

1.2.4 物理規律的因果性

因果性是物理規律的重要特點,任何物理規律都是在規律所表述的具體條件下才具有規律所闡述的結論。例如牛頓運動定律是在研究宏觀低速運動物體的“前因”下,才有其結論的“正果”修成。

1.2.5 物理規律的發展性

物理規律是認識的結果,是在一定的事實基礎上,歸納、推理得出的結論,具有歷史局限性,只能部分地反映客觀世界及其內在聯系。規律會隨著人的認識能力的提高和認識的深入不斷發展。發展有時是溫和的――是對已有規律的修正、豐富;有時是激進的――是對已有規律的否定、顛覆。換言之,物理規律不是絕對的真理,而是逐漸發展變化的,具有一定的相對性。如從經典力學到相對論、量子力學的發展變化過程。

2 物理規律教學的重要性

物理新課程改革強調改變過去過于注重知識傳授的一維目標而向三維課程目標邁進。教學要以人為本,在學生獲得知識的過程中,同樣注重學生終身學習與發展所需的各種能力的培養。如何實現物理規律教學由傳統向新課程理念的轉變,應進一步明確物理規律教學在新課程實施過程中所發揮的重要作用。

2.1 物理規律教學,有助于學生對知識的理解

新課程改革倡導從三個維度對學生進行全面的培養,知識的理解歷來是一個重要培養目標。依據布魯納的認知結構學習理論,我們教學的目的,就是引導學生建構一個理解物理知識的學科結構,從而運用知識解決具體問題。在最終建構的物理知識結構中,分散的各個點表示物理概念,聯接各點的線就代表了物理規律,通過點和線及其之間的相互聯系的講解,引導學生在頭腦中建構物理知識網絡圖。

2.2 物理規律教學,有助于學生思維能力的發展

作為智力核心的思維能力的培養對學生的發展是至關重要的。物理規律教學既是物理知識教學的核心內容,同時也是對學生思維能力培養的重要途徑。

物理規律教學是在學生的感性認識(已有的對實驗和事實認識)基礎上,教師指導學生探索物理規律的過程。根據規律建立的思維過程和學生的認知特點,選擇適當的途徑方法,指導學生對感性材料進行思維加工,認識到物理規律中某些物理概念之間的內在聯系,考慮到物理規律的近似性與局限性,從而概括出物理規律。作為近似反映物理對象、物理過程在一定條件下發生、發展和變化的物理規律的建立,離不開觀察、實驗和數學推理,也離不開物理思維,是諸多因素相結合的產物,學生在理解具有這些特點的物理規律的同時,其思維能力就會得到培養。

2.3 物理規律教學,有助于學生科學方法的掌握

物理規律的教學過程,其實也是科學方法教育的過程。我們知道物理規律的獲得,少不了一些科學方法的使用,在物理規律教學過程中,合理運用一些研究方法并適時適當地進行顯性教育,使學生不僅學到了物理規律,同時也學到了科學方法,培養了能力,可謂一舉多得。

例如,在牛頓第一定律的教學過程中,教師重點要向學生說明的,除了牛頓第一定律的內容外,就是講解這個規律獲得過程中所用到的一個重要的科學方法――理想實驗法。在歐姆定律、牛頓第二定律等的實驗探究過程中,可以重點要求學生設計實驗方案,在這一過程中,使學生明確研究3個變量的關系時,通常采用“控制變量”的方法。

2.4 物理規律教學,有助于學生科學探究能力的形成

提倡對學生進行科學探究能力的培養,是新課程改革的一大亮點,在新教材的編寫中貫穿了科學探究精神并安排了一些科學探究的內容。由于物理規律的實踐性特點,便于在課堂教學中開展實驗教學,創設問題情境,從而激發學生探究物理問題的興趣,經歷物理規律發現的過程,培養學生的科學探究能力,并能使學生更好地運用物理規律去解釋生活中的物理現象、解決生活中遇到的物理問題。

2.5 物理規律教學,有助于學生情感、態度與價值觀的培養

我們知道,情感、態度與價值觀培養,是物理新課程改革所倡導的三維課程目標中的一個維度。在物理規律的教學過程中,無時無刻不滲透著對學生情感、態度與價值觀的培養。我們在進行物理規律教學時,可以通過創造良好的物理學習氛圍、對相關物理學史內容的選擇性介紹、開展科技創作活動、采用科學探究的教學方式等等,對學生進行情感、態度與價值觀的培養。

比如,在進行牛頓第一定律的教學過程中,就可以適當地給學生講述一下它的發展歷史,激發學生的學習興趣,同時使學生在了解亞里士多德、伽利略、笛卡兒、牛頓等大科學家的觀點的基礎上,使其不畏權威、理性求真的科學態度與科學精神得到培養。而在進行萬有引力定律教學的時候,可以聯系神舟六號載人飛船的發射與回收過程進行講解,把物理知識與科技發展、應用技術相結合,能使學生獲得一個更為寬廣的視野,有助于學生形成科學的價值觀。

3 物理規律教學的基本策略

當明確了物理規律教學在新課程實施過程中所發揮的重要作用之后,為行之有效的進行物理規律教學,我們提出以下基本策略。

3.1 活化物理實驗教學:為學生提供主動獲得規律的機會

在物理學的產生、建立和發展過程中,物理實驗是歸納物理規律、產生物理假說的實踐基礎,是驗證理論預言和假說的主要依據;在物理規律教學中,物理實驗是培養學生操作技能的主要途徑,是發展學生非智力因素的一個重要環節。通過實驗重現物理規律的發現歷程,使學生在實驗操作過程中體悟物理規律所反映的各物理量之間的相互關系,有助于更新學生頭腦中的物理觀念、提高物理規律的教學質量。

3.2 強化物理思想教學,使學生感受物理學的理性美

在進行物理規律教學時,為了讓學生最有效地掌握好物理規律,達到課程標準所規定的能力要求,應該在規律教學的過程中滲透科學史、科學思想的教育,引起學生對物理思想在物理規律建立過程中所發揮作用的重視,使學生感受到物理學的理性美,同時給學生以更多的啟示。

教師在采用此策略教學時,應明確兩點:一是滲透物理思想的教學策略主要是指向學生展示物理規律建立的思想史;二是科學史的歷史發展邏輯與課本上的知識邏輯并不相同,規律教學過程中要引導學生感悟到二者的異同,處理好二者之間的辨證關系,在了解真實歷史發展過程的同時明了知識邏輯的呈現脈絡。

3.3 重視規律應用教學,讓學生體會物理學在社會發展中的作用

物理規律來源于生活實踐,反過來應鍛煉學生將物理規律運用于社會生活實際的能力。因此,在教學中應重視引導學生利用物理規律解決實際問題,讓學生體會到物理學在社會發展中的重要地位,增強學習興趣,進而在使用中進一步加深學生對物理規律及其物理意義的理解,這對學生能力的發展、科學素養的提升,顯得尤為重要!

3.4 提升教師科學素養,為實施新課程背景下的物理規律教學奠定良好基礎

我們將其作為一項策略提出,重在強調教師對新課程理念與目標的鉆研、對物理規律的理解、對物理規律教學的整體認識與把握等。同時該策略也是關系到物理規律教學實施效果的重要因素,教師應努力提升自己的科學素養,進而才會有足夠的信心調控物理規律教學,為學生的全面發展創造最好的先決條件,從而取得最佳教學質量。

參考文獻:

第9篇

每年的中考物理試題中,有關歐姆定律和焦耳定律這兩個知識點的題目都占有較大的比重,而且近兩年的中考物理試題在這兩個知識點上的難度有增加的趨勢,歐姆定律反映了導體中電流、電壓和電阻之間的關系,焦耳定律則說明了電流流過導體所產生的效果。

新課程下的中考的另一個特點,就是重視對實驗探究能力的考查,促使同學們用新視角重新思考實驗的過程,得到新的發現或收獲,設計有關“過程與方法”的試題,考查同學們提出問題、做出猜想和假設、設計研究計劃、分析處理數據、得出結論、學會評價的能力。

二、試題講析

例1 如圖l所示,電阻R1為12Ω,將它與R2串聯后接到8V的電源上,已知R2兩端的電壓是2V,請求出電路的總電阻。

講析 這是一道應用歐姆定律的基礎題,解題的方法有兩種:一種是從歐姆定律出發的分析法;一種是從電路的基本性質出發的綜合法。即:求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和;也可以用總電壓除以總電流得總電阻;或根據電路的性質建立相應的關系式求解。

解法一:因為R1、R2串聯,U1=U-U2=8V-2V=6V,I1=U1/R1=6V/12Ω=0.5A,I2=I1=0.5A,R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω,R總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.

解法二:因為R1、R2串聯,I=I1=I2,則U/R1+R2=U-U2/R1,8V/R=8V-2V/12Ω,R總=16Ω.

解法三:因為R1、R2串聯I1=I2,則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2,R/R1+R2=U-U2/U1+U2,U/R1+R2=U-U2/R1,R總=16Ω.

例2 如圖2所示,電源電壓不變,當開關S閉合時,電表示數的變化情況是( ).

A.電流表、電壓表示數均變大

B.電流表、電壓表示數均變小

C.電壓表示數變大,電流表示數變小

D.電壓表示數變小,電流表示數變大

講析 這是一道歐姆定律應用題,要判斷電表的示數如何變化,關鍵是要知道電路中的電表示數變化的實質,當開關s閉合后,電路的狀態由兩個電阻的串聯變為只有一個電阻R2的電路;原來電流表測的是R1和R2串聯時的電流,現在R1和電流表被短路,電流表的示數為0,示數變小;電壓表原來測的是R2上的電壓,它是電源的一部分電壓,而現在的電路中只有R2,則U2=U源,示數變大,本題選C.

本題的問題是有些同學看不懂電路狀態變化的實質,死摳歐姆定律,電流或電壓的變化是與電路的變化有關,但知道了現在的電路的變化特征就簡單多了,識別電路是我們解電學題的前提,如果電路的狀態不清,則應用的電路性質也就會出錯,這種能力要加強。

例3 在如圖3所示的電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,電阻R1=4Ω,變阻器R2的最大阻值為15Ω,電流袁的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,為了保護電表,變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( ).

A.3.5Ω~8Ω

B.2Ω~3.5Ω

C.0~8Ω D.0~3.5Ω

講析 本題是歐姆定律的又一種應用形式,是狀態電路中的變阻器的取值范圍問題,解這類題目的關鍵是從電路的狀態出發,找出符合電路要求的電學關系式,題目中的兩個電表同時要滿足不超過量程的要求,即:串聯電路中的電流不大于0.6A,電阻R2兩端的電壓不少于3V,所以我們可以用歐姆定律,寫出符合電路要求的數學不等式組然后求解。

依題意,由歐姆定律可得

由①②兩式解得3.5Ω≤R2≤8Ω,所以應選A.

本題與物理上其他題目一樣,關鍵是理清電路的特征,能寫出符合電路特點和要求的數學關系式,然后通過數學的手段解出結果,所以僅有基本知識是不夠的,更要練就解相關問題的技能。

例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產生的熱量與哪些因素有關?在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,通電一段時間后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,該現象能夠說明電流產生的熱量與下列哪個因素有關( )。

A.電荷量 B.電流 C.電阻 D.通電時間

講析 題目的表象是:甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,這與哪些因素有關?煤油是因為受熱膨脹,液面上升的;相同條件下,甲中的液面升得高,說明甲瓶中的電阻產生的熱量多R甲和R乙是串聯在電路中的,則電流、通電時間以及電荷量(電流和通電時間的乘積)相等,A、B、D選項都不是影響因素;根據焦耳定律甲的電阻大,甲放出的熱量多,則電流產生的熱量與電阻的大小有關,應選C.

本題實際上探究的是焦耳定律的影響因素,使同學們能進一步了解其內容、理解它的應用同時本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。

例5 一個電熱水壺,銘牌部分參數如下:額定電壓220V,額定功率模糊不清,熱效率為90%,正常工作情況下燒開滿壺水需要5min,水吸收的熱量為118800J,此時熱水壺消耗的電能為_______J,其額定功率為_______W,電阻是_________Ω.若實際電壓為198V,通過電熱水壺的電流是_________A,1min內

電熱水壺產生的熱量是________J.(假設電阻不隨溫度改變)

講析水所吸收的熱量已知,電熱的利用率知道,則消耗電能可以由熱量的利用率求出;用電時間已知,消耗的電能已求,則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出,在實際電壓下的電流I=U/R,實際電壓下的電熱水壺所產生的熱量Q=IRt.

答案:132000 440 110 1.8 21384

本題是歐姆定律和焦耳定律應用的基礎題,也是通過練習使同學們掌握基本知識的重要途徑,簡單的是這樣的填空題,復雜的可以演變成綜合應用題;這些題目也是中考中同學們易失分的地方。

例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示,它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋,通過單刀雙擲開關S進行調節,R0為電熱絲,當開關S接高溫燒煮擋時,電路的功率為1100W,當開關S接燜飯、保溫擋時,電路的總功率為22W。

(1)電飯煲在高溫燒煮檔時,開關S應與哪個觸點連接?

(2)電熱絲R0的阻值多大?

(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain,電熱絲R0產生的熱量為多少?

講析 電飯煲在高溫燒煮擋時,電路中的功率是最大,在電壓一定時,要得到最大功率電路中的電阻應最小,由圖5可知,當R被短路時,電路中的電阻最小,電路中只有R0工作,則S應合到2位置,高溫擋時的功率已知,電壓為額定電壓,R0由R=U2/P等求得,當電飯煲在正常燜飯、保溫時,電飯煲的熱功率最小,電路中的電阻最大,則R0和R串聯,可求出此時的電流,再由Q=I2Rt求出R0產生的熱量,

答:(1)與觸點2連接。

(2)P=U2/R0,R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω.

(3)P=IU,I=P/U=22W/22V=O.1A,Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J.

本題是歐姆定律和焦耳定律應用的綜合題,同學們要能綜合考慮影響電路發熱的因素,也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應用,其中也涉及到歐姆定律的靈活應用。

三、鞏固練習

1.如圖6所示電路中,R1=10Ω.當開關S閉合時,電流表示數為0.2A,電壓表示數為4V.求:(1)電源電壓;(2)R2的阻值。

2.如圖7所示電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關S后,滑動變阻器滑片P自b向a移動的過程中(

)。

A.電流表A的示數變大,電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變小

B.電流表A的示數變大,電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變大

c.電壓表V1的示數不變,電路消耗的總功率變大

D.電壓表V2的示數變小,電路消耗的總功率變小

3.一只電爐的電阻為48.4Ω,接在電壓為220V的電路中工作,它的功率是w,電爐絲工作時熱得發紅,而連接電爐絲的導線卻不怎么發熱,其原因是

4.在一次科技小組的活動中,同學們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細銅絲,閉合開關S后,調節滑動變阻器,使電流表的讀數保持3A不變,過了一會兒,細銅絲熔斷,在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲,再調節滑動變阻器到某一固定值,經較長時間粗銅絲沒有熔斷,在此過程中,電流表的讀數保持3A不變小明同學針對所觀察到的現象提出了一個問題:造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設電源電壓保持不變)

(1)你認為造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)

(2)若粗銅絲電阻為0.01Ω,求:在5s內粗銅絲共產生的熱量。

(3)如果你家準備安裝一臺“220V 1500W”的電熱水器,你應用選用(較粗/較細)的銅導線用作連接線比較安全。

5.如圖9所示電路,電源兩端電壓保持不變,當開關S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到B端時,燈L的電功率為PL,電流表的示數為I1;當開關S1斷開、S2閉合時,燈L的電功率為R1',電流表的示數為,I2,已知PL:P'L=9:25.

(1)求電流表的示數I1與I2的比值;

(2)當開關S1、S2又都斷開,滑動變阻器的滑片P在c點時,變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數為u1,電壓表V2的示數為U2,已知U1:U2=3:2,Rc的電功率為10W,這時燈L正常發光,通過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片P,會形成不同的電路,在這些不同的電路中,電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1.求燈L的額定功率。

6.小明在研究性學習活動中,查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律如下表,并將該型號的熱敏電阻應用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。

“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關等組成,當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開;

“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發熱電阻R2(R2=50Ω)、導線等組成,問:

(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發熱功率為多大?

(2)若發熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?

(3)若恒溫箱的溫度最高不得超過50℃,則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?

第10篇

關鍵詞:實驗探究;課堂教學;行動研究;價值實現

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2012)4(S)-0066-3

如何有效提高物理探究教學的質量,是物理教學的永恒話題。下面以“歐姆定律”實驗教學為例,談談我的一些實踐探索與思考。

1 實驗探究教學中的幾番“頓挫”

“歐姆定律”是初中物理教學的一個重要內容,它揭示了電路中電流用遵循的基本“交通規則”,處于電學的核心位置,是電學中的最重要的規律之一,也是學生進一步學習電學知識和分析電路的基礎。

1.1 首次教學:建立猜想,探究規律

首先,引導學生對“電流、電壓、電阻三個物理量之問的定量關系”展開猜想,進而根據猜想來設計實驗方案,然后讓學生自主展開實驗探究:

(1)導體電阻一定,導體中的電流與導體兩端電壓之間的關系;

(2)導體兩端電壓一定,導體中的電流與導體電阻之間的關系。

最后分析實驗數據,歸納、概括規律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。

1.2 二次教學:調整器材,簡化操作

盡管上述教學方案能達成預期教學目的,但在實際實驗操作中發現:在探究“導體兩端電壓一定,導體中的電流與導體電阻之間的關系”實驗中,由于需要多次改變電阻,并且每次更換都需要斷開開關、拆除原電阻與電壓表、接人新電阻與電壓表、閉合開關四個動作,操作比較麻煩。事實上,由于操作頻繁,不僅容易造成電路接觸不良,而且客觀上也影響了學生對實驗現象的全面觀察,從而影響到實驗探究效果。

基于此,筆者調整了實驗器材:用旋鈕式電阻箱代替需要更換的幾個電阻,原先每次更換電阻的四個規定動作就簡化為一次旋鈕。這樣在保證實驗效果的同時,不僅提高了實驗效率,同時也為學生全面觀察和數據分析預留了充分的時間。

1.3 三次教學:優化方案,厘清關系

然而,事情并非預期的那樣樂觀。學生在分析數據形成結論時,常常出現如下兩種邏輯錯誤:導體電阻一定,導體兩端電壓與導體中的電流成正比;導體兩端電壓一定,導體電阻與導體中的電流成反比。就第一種邏輯錯誤而言,究其成因,問題不在學生本身,而恰恰在于教學之中。一是在先前認識滑動變阻器時,學生對“使用滑動變阻器改變燈泡電流”有較深的認識。二是在當前探究電流與電壓關系時,是靠移動滑片來改變變阻器阻值,學生誤認為是研究電流與變阻器阻值的關系。在操作中學生通過移動滑片來改變電流,產生了是由于電流的變化才引起了電壓變化的認識,背離了“電壓是形成電流的原因”。

基于此,為幫助學生形成電流與電壓、電流與電阻之間正確的邏輯關系,筆者優化了實驗方案,重新設計電路:通過改變電池的節數替代由變阻器來改變電阻兩端的電壓;將幾個不同阻值的電阻并聯接在電源兩端,分別由開關控制。這樣既保證了實驗效果,同時消解了變阻器帶來的負面影響,使電流與電壓、電流與電阻之間的邏輯關系更直觀地顯現出來。待學生學習串聯總電阻與分壓知識之后,可以安排學生按教材中的實驗方案再探究,學生在體驗操作順暢的同時,理解更為準確、深刻。

1.4 四次教學:超越物質,回歸人本

通過前三次的教學改進,實驗器材和實驗方案逐步優化,探究活動效果得到了整體上的明顯提高。然而,一個不容回避的教學事實是:盡管使用了同樣的實驗器材與實驗方案,但不同的學生在實驗中卻有不盡相同的活動收獲。如:在探究電流與電阻的關系時。有的學生發現更換電阻時,電阻變大(或變小)后,電壓表示數也增大(或減小),但有的學生對此物理現象卻視而不見。由此,筆者認識到物理實驗教學應當“超越物質,回歸人本”。即教學中不能僅僅關注“物”的因素,更要關注活動的“人”,注重培養學生的良好觀察習慣和大膽猜想、敢于懷疑的科學精神。就培養良好觀察習慣而言,一方面不僅要教給學生具體的觀察方法,而且要在活動前提出明確的觀察要求;另一方面要有預見性地提出明確的活動觀察點。同時在活動記錄單上增設“我在實驗中還發現什么”專欄,切實引導學生全面、細致、深入地觀察。

2 實踐中的幾點思考

2.1 物理探究活動目標:“有中心”,但不能“唯中心”

物理實驗探究教學活動,是在教師的啟發引導下,讓學生經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,這一過程是科學發現過程的精華濃縮,而不是科學發現歷史過程的真實重演。但畢竟時間有限,倘若面面俱到,勢必會沖淡課堂探究活動的中心,直接影響教學效果。在“歐姆定律”教學活動中,探究發現導體中電流與電壓和電阻之問的定量關系無疑是教學活動的中心。但教學活動要“有中心”,但不能“唯中心”。借用一句廣告詞:生命是一場旅程,在匆匆趕路的時候,更重要的是不要忘記欣賞路邊的風景。在“歐姆定律”實驗探究過程中實驗細節的觀察、數據誤差的考量等都應當關注,盡管這些問題的分析與解決并非是本次活動的中心,僅僅是活動中的“衍生物”,但同樣是活動中的“一種收獲”,而恰恰是這些常常被遺忘的“路邊的風景”,或成為后期知識生長的重要因子,或成為引導學生主動參與探究的導火線。

2.2 物理探究活動方案的設計:“教師決定”走向“師生協商”

探究活動方案的設計是物理探究活動的重要環節。在當前的物理教學中,一些教師基于對學生的實驗方案設計的能力缺乏信心,或出于節省教學活動時間,把預先設計好的實驗方案直接給予學生。讓學生執行指令性的實驗操作;有的教師出于培養學生實驗方案設計能力,讓學生自行設計實驗方案,但當遭遇學生設計的方案不合理或錯誤時,往往又習慣性地回歸到教師指令路徑。探究活動方案的設計從“教師決定”走向“師生協商”。

在探究“導體中電流與電阻的定量關系”時,學生提出猜想后。一位學生設計了這樣的實驗方案:如圖1所示,將幾段阻值不同的電阻分別接入電路M、N之間,讀出電流,然后根據記錄的電流與電阻的相關數據進行分析,進而得出電流與電阻的定量關系。顯然,這種方案不合理。因為接入幾段阻值不同的電阻后,MN兩點間的電壓不同,未能控制MN間的電壓,雖然能獲得電流與電阻的相關數據,但無法得出兩者之間正確的定量關系。對此,如果教師利用自己的權威,簡單否定學生的實驗方案,無疑會損傷學生的設計熱情。那么,教師能否曉之以理使學生信服地自我否定呢?從物理學的角度看,解釋MN兩點間的電壓不同,需要運用串聯分壓的知識,而后者是基于歐姆定理推演出來的,所以教學實踐中教師無法以“理”服人。否其所為是不民主的,任其所為是不明智的。在教學實踐中,筆者允許學生按設計方案進行操作,提

供其一個電壓表,將電壓表并聯在MN兩點間,要求其觀察不同的電阻接入后電壓表的示數,這樣學生直觀看到電阻變化后MN兩點間的電壓也發生了變化,學生自然意識到這種方案不符合控制變量法的思想,進而自我否定。在某種意義上,這樣的教學處理做到了“民主”與“明智”兼得。

探究活動方案的設計從“教師決定”走向“師生協商”,是尊重、保護學生的表現,是鼓勵學生創新的做法,也是基于學生原有的知識水平和符合認知規律的真真實實地讓學生經歷科學探究中的“設計實驗方案”這一環節,這既能培養和保持學生自主探究能力和興趣,也彰顯了以學生發展為本的理念。

2.3 科學探究活動對象的關注:唯“物”走向“人——物”

感悟“歐姆定律”,我們應當虔誠地撥開歷史塵埃,了解那一段令人難忘的科學鉤沉。歐姆當年研究條件極其困難,電流很不穩定,自己設計實驗器材,花費十年心血,研究電流定律,失敗了上千次才獲得成功。歐姆定律發表后,遭到德國很多權威人士特別是科學界的反對甚至是詆毀。德國物理學家鮑爾曾發難:“以虔誠眼光看待世界的人不要去讀這本書,因為它是不可置信的欺騙,它的唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴。”經歷14年的懷疑、批判、確認的洗禮與磨礪,歐姆定律的真理性才越發顯現出來,得到學術界的公認。歐姆定律具有穿越時空的永恒光輝。

重溫這段歷史,筆者深深體會到科學探究活動中的“物”僅是一個必要條件,真正起決定作用的是“人”本身,物理教學應從單一“物”的關照走向“人與物”的全面關照,也就是說不僅要重視實驗器材的完備、實驗方案的優化,更要重視實驗活動中學生觀察能力和思維能力的發展。主動探索、勇于堅持、懷疑精神的熏陶。

在當下物理教學活動中,盡管教師普遍意識到培養學生觀察能力和懷疑精神的重要性,但往往缺少行之有效的培養方法或策略,常常只有口頭上的要求,難以真正落實到實驗探究活動之中,從而導致教學活動價值的流失。為此,筆者進行了一些嘗試與探究:在活動記錄單上,除實驗數據記錄的欄目外,還增設兩個欄目:一是“我在實驗中還發現什么”,這一欄目的設置可以方便觀察細致的同學及時記錄,其記錄內容是寶貴的生成性資源,其記錄行為對其他同學也是一種示范與促進;二是“我有哪些困惑或疑問”,這一欄目的設置可以方便學生及時記錄實驗困惑與疑問,這本身不僅是學生行思結合的見證,也是理性精神的具體體現,同時也有利于教師及時把握實驗動態,更好地調控實驗探究活動。

總之,物理教學應努力從學生的發展需要出發,以研究者的態度審視自己,不斷反思,尋求更好的方法和策略,不斷建構并豐富自己的實踐性知識,提升物理教學專業素養。在自覺的行動研究中,我們可以獲得“教師職業的內在歡樂與尊嚴,在日常進行的、創造性育人過程中實現,而不是只有在所教的學生取得社會成就才得以實現”。

參考文獻:

第11篇

一、產生臺階的原因

首先,初、高中學生在心理及認知上存在著巨大的差異。初中學生的思維正處于由具體形象思維轉向抽象邏輯思維的發展階段。隨著年齡的增長,抽象邏輯思維逐漸占主導地位。因此,在學習知識、概念、規律時,往往以記憶為主,并且需要具體形象來支持,需要教師舉例子、打比方。而高中學生的抽象邏輯思維已得到較好地發展,他們能對比較復雜的問題從理論上加以分析和概括,并能主動把所學知識用于實踐。因此,高中學生的思維具有較高的抽象性和邏輯性。

其次,初、高中物理教材在編寫方式及內容要求上存在著巨大的差異。初中物理注重學生的感性認識,重記憶、重靜態的描述,內容淺顯直觀,以定性分析為主,并且圖文并茂。為了開闊眼界、激發學生的學習興趣,在閱讀材料中提供軼聞趣事,為初中物理教學提供了積極的作用。但是,由于先入為主,給學生造成了一定的思維定勢,這為以后的高中教學帶來了一些障礙。高中物理注重學生的理性認識,重理解、重動態的描述,并以定量計算為主,物理概念相對抽象、嚴密,在數學工具應用的要求上也有很大幅度的提高,并且對邏輯思維能力要求較高,這樣一來就形成了強烈的反差。這對于剛升入高中的學生來說會產生臺階。

最后,許多學生在升入高中之前,就已經通過不同渠道了解到高中物理難學,升入高中之后,自然在心理上形成了一種恐懼感,特別是對于部分女同學,由于受錯誤觀點的影響,認為女同學天生不會學物理,所以干脆放棄。

二、消除臺階的措施

首先,把握好初中物理與高中物理知識的銜接點,形成知識的可持續發展。現行教材的知識編排是根據學生的認知水平逐漸上升的。初中教師應明確初中的許多物理概念是不嚴密的,甚至是錯誤的,應該正確看待這些概念,高瞻遠矚,弄清知識的來龍去脈,避免照本宣科或講解不當。例如:在初中物理教材中,速度的定義為物體在單位時間內通過的路程。這時,教師應講清楚這個定義是對于物體作勻速直線運動而言的,由于物體在各個時刻運動的快慢和方向是相同的,因此任意時刻的速度都等于整段時間內的平均速度。對于物體做變速運動,物體在各個時刻運動的快慢和方向是不同的,這樣定義出來的速度只能是平均速度。這樣一來,為高中物理學習瞬時速度、平均速度打下了良好的基礎。

還有,在初中物理學習過程中,由于種種原因,學生往往在認識上會形成許多誤區。例如:許多學生認為摩擦力總是阻力,總與物體運動方向相反。這時,教師應該給學生講清楚摩擦力的方向總是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢,并不一定和物體運動方向相反。例如:人在走路時,就是依靠人和地面間的靜摩擦力,這時靜摩擦力方向和人的運動方向相同。

同時,重視物理規律的內涵和外延,將新知識與原有的知識有機銜接起來。例如:歐姆定律的內涵是導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比,即部分電路歐姆定律。歐姆定律的外延是,電路中的電流與電源電動勢成正比,與整個電路的總電阻成反比,即全電路歐姆定律。

其次,重視培養學生思維能力的銜接。由于初中生在思維上主要以具體形象思維為主,所以初中物理教材在編排上注重聯系實際、貼近生活、并且圖文并茂,加強了形象思維能力的培養,但教材中也不乏有抽象思維能力的訓練。例如:重心(物體所受重力的等效作用點)、力(物體對物體的作用)等抽象概念的教學。因此,要在實驗的基礎上,經過分析、概括等過程,實現由具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡。這樣一來,才能真正實現從“實物”到“質點”的跨越。

還有,教師要把科學方法的教學放到比知識的教學更為重要的位置,“授人以魚,不如授人以漁”。這就要求初中物理教師在教學過程中,應積極采用探究式教學法,把科學家從事科學研究的一些基本做法反映到教學中來,讓學生體驗科學的結論都有其科學的產生過程,即“問題假設求證結論”的探究路徑。注重對結論的產生過程的教學,將對培養學生的抽象邏輯思維能力起到積極的作用。

同時,重視對學生實驗技能的培養。在初中物理教學中,通過培養學生的實驗技能和獨立操作能力,對于培養學生的邏輯思維能力也能起到意想不到的作用。例如:在每次做實驗時,教師要指導學生弄清實驗原理,正確選用實驗器材,以及讀數和數據處理的基本方法,并且鼓勵學生設計實驗方案,引導學生通過分析、推理得出正確的結論。

再次,高中物理對學生應用數學工具的能力要求較高。然而,由于種種原因,對于剛升入高中的學生,還沒有學過“正弦定理”、“余弦定理”、“斜率”、“極限”等數學知識,這對物理教學會造成一定的困難。因此,作為高中物理教師,在教學中如果能及時補充一些數學知識,對于學生學好物理肯定會起到很大的幫助作用。同時,有意識地引導學生應用數學知識來解決物理問題,也會提高學生對數學工具的應用能力。

第12篇

一、創設情境,激發體驗

學生在此前沒有接觸過有關控制變量的內容。在正式講解用控制變量法掌握歐姆定律之前,教師可以在教學的開始階段開展比較淺顯的探究活動,通過調動學生們的積極性,成功引入這種新的思想。這樣的方法,可以給學生提前創設出應用的氛圍,提前感知,在大腦中形成淺顯的印象,激發學生體驗。

在引入歐姆定律的時候,我訓練學生運用控制變量法,通過教師的簡單引導,讓學生們自己設計,培養學生探究科學方法的意識。在課堂上,我首先展示了一個簡單的發光小燈泡電路,讓學生去改變電路中的某個條件讓燈泡變暗。有學生們說減少電池的數量,這樣通過改變小燈泡的電壓U進而讓燈泡變暗。我問學生們在這種情況下,電路中還有什么發生了變化,學生回答:電壓U變小了,在電路中電阻R不變的情況下就會讓電流I變小。也就是說,在其他條件不變的情況下,改變小燈泡兩端的電壓U就會影響燈泡兩端的電流I,進而改變燈泡的亮度。我讓學生們再想想其他的方法,有學生說在電路中加一個滑動變阻器,這樣通過改變電路中的總電阻R,從而改變電流。學生說的這兩種方法都是正確的,教師就應該讓學生在課堂上多發言,提高他們在課堂的主體地位。學生其實已經有控制變量法的思想了,只是還沒有進行系統的認識,不懂得在其他方面應用。教師先提供給學生新的探究情景,讓學生開動腦筋,既能訓練他們的思維,還能激發他們對之后探究的熱情。

學生通過探究電阻R和電壓U對電流I的影響,逐漸的萌生出控制變量的思想。在此種情景中,雖然只是簡單的認識,但是已經提高了學生的思維活躍性,讓學生認識到物理實驗的有趣,產生參與的想法。學生從熟悉的電路入手,積極地參與到課堂教學中,有利于活躍課堂氣氛。

二、演繹探究,形成認知

學生了解了控制變量法的使用情況,教師就可以在實際操作中引導學生運用控制變量法,去研究各項因素是怎樣影響物理量的。教師通過在課堂上設計探究實驗,讓學生體驗控制變量法,進一步深入了解這個科學方法。

在探究歐姆定律的時候,我進一步問學生:“小燈泡的電阻會改變嗎?”學生回答:“小燈泡是白熾燈,它的電阻R會隨著溫度的變化而變化。”這是我讓學生提前閱讀教材的結果。這樣做能夠讓學生在聽講的時候變輕松。所以我讓學生選用定值電阻,來探究定值電阻I和導體兩端電壓U之間的關系。為了不老是換電池,有學生提出在電路中加一個滑動變阻器,這樣既可以保護電路還能改變定值電阻兩端的電壓U。學生自己動手實驗,及時記錄電流表和電壓表的數據I1,U1,教師在旁邊指導。學生每改變一次滑動變阻器的阻值,都可以得到一組新的數據。學生記錄完數據之后,根據剛才的實驗,我讓他們用圖像法來研究,畫出I-U的圖像,得到了當電阻不變時,電流I和導體兩端的電壓U是成正比的結論。在整個探究的過程中,首先要讓學生考慮影響整個實驗的其他因素,排出了這些因素,然后進行研究,再通過記錄數據進行分析,最終通過圖像等輔助工具來得出結論。

歐姆定律是電學的一個基本規律,學生在探究的時候正確地運用了滑動變阻器,大大降低了實驗的難度。學生和老師一起合作完成實驗設計,學生既動手又動腦,課堂變得生動活潑,教學的效率大大提高。

三、建立概念,引導歸納

在學習了控制變量法之后,為了能讓學生進一步的深化理解、建立控制變量法的概念,教師可以讓學生使用這種方法去驗證其他的公式。我突破教材的限制,增加了一個補充實驗:讓學生探究電阻的計算公式R= ,來加深他們對這種方法的印象。

這次我讓學生自己去設計實驗,學生你一言我一語的積極發言,基本把實驗的步驟說全了。之后我讓學生用實驗來檢測,學生借助之前研究歐姆定律的電路圖,這次通過更換定值電阻的電阻絲,得到幾組電壓表和電流表的示數IX、UX。我給學生提供了相同電阻率,不同橫截面積的電阻絲,通過在課堂上隨機剪斷電阻絲來改變長度L。有的學生研究的是保持電阻的長度不變探究橫截面積和電阻之間的關系,有的學生研究的是保持電阻的橫截面積相同探究電阻的長度和電阻之前的關系。在學生將得到的數據IX、UX進行整理,算出電阻絲的電阻R之后,再去做R-S和R-L的圖像,就可以去檢測公式R=的正確性。學生運用控制變量法,發現電阻絲的電阻R和長度L成正比,和橫截面積S成反比。通過檢測,驗證了控制變量法的必要性,學生就可以通過這兩個實驗去體會控制變量法在探究實驗中的應用,將這個方法融入到自己的思想中去。

最后我告訴同學們,要在實驗中正確地找到自變量和因變量,就必須理清哪個量的改變是由于誰的變化而變化的。只要學生們掌握了這樣的邏輯關系,分清自變量和因變量,就能很好地運用控制變量法了。

四、開放試題,學以致用

物理知識不是只靠教師的講解就能讓學生掌握的,要想讓學生將這些知識真正地內化,做題是唯一的途徑。在做題的過程中,學生才能發現自己的問題,在聽講的過程中并不一定能夠發現這些問題,通過練習才可以提高運用知識的能力。

控制變量法的考查多設置在實驗題中,我以“密度”為載體,讓學生進行練習。物體的密度公式為p=―,不難發現:同種物質組成的物體,質量與體積成正比;不同種物質組成的不同物體,質量一定時,密度與體積是成反比的。就通過這一結論來做題。首先題目中給出了四個物塊,鋁塊1的質量為54g,體積為20cm3,密度為2.7g/cm3,鋁塊2的質量為108g,體積為40cm3,松木1的質量為108g,體積為216 cm3,密度未知,松木2的質量為10g,體積為20 cm3,密度為0.5 g/cm3。松木的密度很容易就能求得,為0.5 g/cm3。通過比較兩個鋁塊,可以發現質量和體積有什么關系?不難發現,兩個物塊的密度是相同的,根據公式m=pV,可知兩者是呈正比關系的。通過比較鋁塊2和松木1,質量相同的不同物質,密度和體積是什么關系?顯然體積是不同的,因為密度不同,在質量相等的情況下,密度越大,體積越小。通過比較鋁塊和松木,可以得出什么結論?這兩種物體的質量、體積、密度都不一定相同,完全可以寫“同種物質的密度是一樣的”“不同物質的密度一般是不一樣的”。就這道題來說,就是運用了控制變量法,鋁塊1、鋁塊2的密度是相同的,當質量增大一倍,體積也會相應的增大一倍。而對于鋁塊2和松木1,兩者的質量是相同的,根據對應關系m=pV,就可知松木的密度會小。這道題雖然簡單,學生通過觀察數據,已經慢慢地在接觸這種研究方法。在之后練習到難的問題時,就會有堅實的基礎,比如探究壓強、液體?炔康難骨康奈侍猓?學生必須分析不同的數據,然后進行整合,才能解決問題。

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