緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇歐姆定律的含義范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
1.理解歐姆定律及其表達式.
2.能初步運用歐姆定律計算有關問題.
能力目標
培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
情感目標
介紹歐姆的故事,對學生進行熱愛科學、獻身科學的品格教育.
教學建議
教材分析
本節教學的課型屬于習題課,以計算為主.習題訓練是歐姆定律的延續和具體化.它有助于學生進一步理解歐姆定律的物理意義,并使學生初步明確理論和實際相結合的重要性.
教法建議
教學過程中要引導學生明確題設條件,正確地選擇物理公式,按照要求規范地解題,注意突破從算術法向公式法的過渡這個教學中的難點.特別需強調歐姆定律公式中各物理量的同一性,即同一導體,同一時刻的I、U、R之間的數量關系.得出歐姆定律的公式后,要變形出另外兩個變換式,學生應該是運用自如的,需要注意的是,對另外兩個公式的物理含義要特別注意向學生解釋清楚,尤其是歐姆定律公式.
教學設計方案
引入新課
1.找學生回答第一節實驗得到的兩個結論.在導體電阻一定的情況下,導體中的電流
跟加在這段導體兩端的電壓成正比;在加在導體兩端電壓保持不變的情況下,導體中的電
流跟導體的電阻成反比.
2.有一個電阻,在它兩端加上4V電壓時,通過電阻的電流為2A,如果將電壓變為10V,通過電阻的電流變為多少?為什么?
要求學生答出,通過電阻的電流為5A,因為電阻一定時通過電阻的電流與加在電阻兩
端的電壓成正比.
3.在一個10的電阻兩端加上某一電壓U時,通過它的電流為2A,如果把這個電壓加在20的電阻兩端,電流應為多大?為什么?
要求學生答出,通過20電阻的電流為1A,因為在電壓一定時,通過電阻的電流與
電阻大小成反比,我們已經知道了導體中電流跟這段導體兩端的電壓關系,導體中電流跟這段導體電阻的關系,這兩個關系能否用一句話來概括呢?
啟發學生討論回答,教師復述,指出這個結論就叫歐姆定律.
(-)歐姆定律導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
1.此定律正是第一節兩個實驗結果的綜合,電流、電壓、電阻的這種關系首先由德國
物理學家歐姆得出,所以叫做歐姆定,全國公務員共同天地律,它是電學中的一個基本定律.
2.介紹《歐姆堅持不懈的精神》一文.
3.歐姆定律中的電流是通過導體的電流,電壓是指加在這段導體兩端的電壓,電
阻是指這段導體所具有的電阻值.
如果用字母U表示導體兩端的電壓,用字母R表示導體的電阻,字母I表示導體中的電流,那么歐姆定律能否用一個式子表示呢?
(二)歐姆定律公式
教師強調
(l)公式中的I、U、R必須針對同一段電路.
(2)單位要統一I的單位是安(A)U的單位是伏(V)R的單位是歐()
教師明確本節教學目標
1.理解歐姆定律內容及其表達式
2.能初步運用歐姆定律計算有關電學問題.
3.培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
4.學習歐姆為科學獻身的精神
(三)運用歐姆定律計算有關問題
【例1】一盞白熾電燈,其電阻為807,接在220V的電源上,求通過這盞電燈的電流.
教師啟發指導
(1)要求學生讀題.
(2)讓學生根據題意畫出簡明電路圖,并在圖上標明已知量的符號及數值和未知量的
符號.
(3)找學生在黑板上板書電路圖.
(4)大家討論補充,最后的簡明電路圖如下圖
(5)找學生回答根據的公式.
已知V,求I
解根據得
(板書)
鞏固練習
練習1有一種指示燈,其電阻為6.3,通過的電流為0.45A時才能正常發光,要使這種指示燈正常發光,應加多大的電壓?
練習2用電壓表測導體兩端的電壓是7.2V,用電流表測通過導體的電流為0.4A,求這段導體的電阻,
通過練習2引導學生總結出測電阻的方法.由于用電流表測電流,用電壓表測電壓,
利用歐姆定律就可以求出電阻大?。詺W姆定律為我們提供了一種則定電阻的方法這種
方法,叫伏安法.
【例2】并聯在電源上的紅、綠兩盞電燈,它們兩端的電壓都是220V,電阻分別為
1210、484.
求通過各燈的電流.
教師啟發引導
(1)學生讀題后根據題意畫出電路圖.
(2)I、U、R必須對應同一段電路,電路中有兩個電阻時,要給“同一段電路”的I、U、R加上“同一腳標”,如本題中的紅燈用來表示,綠燈用來表示.
(3)找一位學生在黑板上畫出簡明電路圖.
(4)大家討論補充,最后的簡明電路圖如下
學生答出根據的公式引導學生答出
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
解題步驟
已知求.
解根據得
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
答通過紅燈和綠燈的電流分別為0.18A和0.45A.
板書設計
2.歐姆定律
一、歐姆定律
導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
二、歐姆定律表達式
三、歐姆定律計算
1.已知V,求I
解根據得
答通過這盞電燈的電流是0.27A
2.已知求.
解根據得
通過的電流為
通過的電流為
答通過紅燈的電流是0.18A,通過綠燈的電流是0.45A
探究活動
【課題】歐姆定律的發現過程
【組織形式】個人和學習小組
【活動方式】
重點考點
歐姆定律是通過“探究導體的電流跟哪些因素有關”的實驗得出的實驗結論.應注意以下考點:(1)公式()說明導體中的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻兩個因素有關,其中I、U、R必須對應于同一電路和同一時刻.(2)變形式()說明電阻R的大小可以由()計算得出,但與U、I無關.因為電阻是導體本身的一種性質,由自身的材料、長度和橫截面積決定.由此提醒我們,物理公式中各量都有自身的物理含義,不能單獨從數學角度理解.(3)串聯電路具有分壓作用,并聯電路具有分流作用.
中考常見題型
中考一般會從兩方面考查歐姆定律的應用,一是對歐姆定律及變形公式的理解和簡單計算,一般不加生活背景,以純知識性的題目出現在填空題或選擇題中:二是應用歐姆定律進行簡單的串并聯的相關計算.
例1 (2014.南京)如圖1所示,電源電壓恒定,R1=20Ω,閉合開關S,斷開開關S1,電流表示數是0.3 A;若再閉合開關S1,發現電流表示數變化了0.2 A.則電源電壓為____V,R2的阻值為____ Ω.
思路分析:閉合s,斷開S1時,電路為只有R1的簡單電路,可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V;若再閉合S1時,兩電阻并聯,則U2=U=6 V,因為R1支路兩端的電壓沒有變化,所以通過該支路的電流仍為0.3 A,電流表示數的變化量即為通過R2支路的電流,則I2=().
答案:6 30
小結:本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的靈活運用,關鍵是能判斷出閉合開關S1時電流表示數的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個2分的這樣的純計算題目,以考查同學們對基礎知識的理解和掌握程度.
例2(2013.鄂州)如圖2甲所示的電路,電源電壓保持不變.閉合開關S,調節滑動變阻器,兩電壓表的示數隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據圖象的信息可知____.(填“α”或“b”)足電壓表V2示數變化的圖象,電源電壓為____V,電阻R1____的阻值為____ Ω.
思路分析:國先分析電路的連接情況和電表的作用:電阻R1和滑動變阻器R2串聯,電壓表V1測的是R1兩端的電壓,電壓表V2測的是滑動變阻器(左側)兩端的電壓.因為R1是定值電阻,通過它的電流與電壓成正比,所以它對應的圖象應是α,那么圖象b應是電壓表V2的變化圖象,觀察圖象可知:當電流都是0.3 A(找出任一個電流相等的點,兩圖線對應的電壓之和就是電源電壓)時,U1=U2=3 V,根據串聯電路中電壓的關系可知,電源電壓為6V,由于R1是定值電阻,所以在圖象α上任找一點,代入歐姆定律可知()
答案:b 6 10
小結:歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數量關系和比例關系,三個比例關系分別為:(1)電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,即()(2)電流一定時,導體兩端的電壓和它的電阻成正比,即().該規律又可描述為:串聯分壓,電壓的分配和電阻成正比,即電阻大的分壓多.(3)電壓一定時,導體中的電流和導體的電阻成反比,即(),該規律又可描述為:并聯分流,電流的分配和電阻成反比,即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現這種關系,學會從圖象中找出特殊點足解決歐姆定律問題的一大技巧,
第2節 動態電路中物理量的變化
重點考點
由于滑動變阻器滑片的移動或開關所處狀態的不同,使電路中電流和電壓發生改變,這樣的電路稱之為動態電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計算、串并聯電路中電流和電壓分配的規律等眾多知識,因此同學們在分析過程中容易顧此失彼,下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路,
中考常見題型
題日常聯系生活實際,以尾氣監控、超重監控、溫度監控、風速監控、身高測量等為背景,考查該部分知識的掌握情況,存中考題中常以選擇題的方式呈現,注意:如果題目中沒有特別說明,可認為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.
例3(2014.濟寧)小夢為濟寧市2014年5月份的體育測試設計了一個電子身高測量儀.圖3所示的四個電路中,Ro是定值電阻,R是滑動變阻器,電源電壓不變,滑片會隨身高上下平移.能夠實現身高越高,電壓表或電流表示數越大的電路是().
思路分析:圖A中兩個電阻R。和R串聯,電流表測量的是整個電路中的電流,當身高越高時,滑動變阻器接入電路中的阻值越大,電路中的電流越小,電流表的示數越小,圖B中身高越高時,滑動變阻器連人電路中的阻值越大,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓,根據串聯電路分壓的規律知道,R越大電壓表的示數越大,符合題意.圖B與圖C中滑動變阻器的接法不同,圖C中身高越高,滑動變阻器連入電路中的阻值越小,同理知道電壓表的示數越小.圖D是并聯電路,電流表測的是支路電流,根據并聯電路各支路互不影響的特點知道,不論人的身高如何變化,電流表的示數都不會發生變化,選B.
小結:分析這類問題依據的物理知識是:(1)無論串并聯電路,部分電阻增大,總電阻隨之增大,而電源電壓不變,總電流與總電阻成反比.(2)分配關系:串聯分壓(電阻大的分壓多),并聯分流(電阻大的分流少).(3)在并聯電路中,各支路上的用電器互不影響,滑動變阻器只影響所在支路電流的變化,從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是:(1)識別電路的連接方式并確定電表位置.(2)判斷部分電阻的變化.(3)判斷總電阻及總電流的變化.(4)根據串并聯電路的分壓或分流特點進行局部判斷.
例4如圖4所示電路,電源電壓不變,開關S處于閉合狀態.當開關S.由閉合到斷開時,電流表示數將____.電壓表示數將 ________ .(均填“變大”“不變”或“變小”)
思路分析:當開關S.閉合時,電燈L被短路,電路如圖5所示,電壓表測的是電阻R兩端的電壓(同時也是電源電壓),電流表測的是通過電阻R的電流.當開關S1斷開時,電燈L和電阻R串聯,電路如圖6所示,此時電壓表測電阻R兩端的電壓,它是總電壓的一部分,所以電壓表的示數變小;電流表測的是總電流,但跟S,閉合相比,這個電路的總電阻變大,總電壓不變,故電流表的示數變小.
答案:變小 變小
小結:本題引起電表示數變化的原因是開關處于不同狀態,解決本題的突破口是弄清楚當開關處于不同狀態時,電路的連接情況和電表的位置.
第3節 歐姆定律的探究及電阻的測量
重點考點
電學實驗探究題的考查比較常規,有以下幾方面:(1)選取器材及連接電路:根據題目要求,分析或計算出電表的量程和滑動變阻器的規格,連接電路時開關應斷開,滑動變阻器要“一上一下”接入,且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負接線柱要正確.(2)滑動變阻器的作用:保護電路,改變電路中的電流或用電器兩端的電壓,實現多次測量.(3)分析實驗數據得出結論.怎樣分析數據才能得出結論是近年來考試的側重點,要注意結論成立的條件和物理量的順序.(4)多次測量的目的有兩個,如定值電阻的阻值不變,多次測量是為了求平均值減小誤差:燈絲電阻是變化的,多次測量是為了觀察在不同電壓下,電阻隨溫度變化的規律.難點是單表測電阻和創新型實驗的探究與設計.
中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關系”“測小燈泡的電阻”和“測定值電阻的阻值”這三類題型,以實驗探究的方式考查同學們的動手能力和解決實際問題的能力,在常規的考查基礎上,近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測電阻及如何分析數據才能得出結論等探究內容的考查.
例5用“伏安法”測電阻,小華實驗時的電路如圖7所示.
(1)正確連接電路后,閉合開關前滑片P應置于滑動變阻器的________(填“左”或“右”)端.
(2)測量時,當電壓表的示數為2.4V時,電流表的示數如圖7乙所示,則,_____A,根據實驗數據可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動變阻器的目的除了保護電路外,還有____.
(3)如果身邊只有一只電流表或電壓表,利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關、導線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx請仿照表1中示例,設計出測量Rx阻值的其他方法.
課型:復習課
【教學目標】
一、 知識目標
1. 理解閉合電路的歐姆定律,并用它進行有關電路問題的分析和計算.
2. 理解路端電壓與負載的關系.
二、 能力目標
1. 通過對U-I圖線的分析培養學生應用數學工具解決物理問題的能力.
2. 利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力.
三、 情感目標
通過本節課教學,加強對學生科學素質的培養,通過探究物理規律培養學生創新精神和實踐能力.
【教學重難點】
1. 閉合電路的歐姆定律
2. 路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示法及圖線表示法.
【考點再現 設疑激思】
一、 電動勢
1. 電源是通過非靜電力做功把 的能轉化成 的裝置.
2. 電動勢:非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運的電荷電量的比值,E= ,
單位:V .
3.電動勢的物理含義:電動勢表示電源 本領的大小,在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
電動勢與電壓有什么區別?
(1、其它形式、電能 2、 Wq 3、將其它形式的轉化為電能)
(電動勢反映其它形式的能轉化為電能的本領,電壓形成電場,促使電流做功.)
二、閉合電路歐姆定律
1.定律內容:閉合電路的電流跟電源電動勢成 , 跟內、外電路的電阻之和成 .
2.定律表達式為I=
3.適用條件
4.閉合電路歐姆定律的兩種常用關系式:
(1)E=
(2)E=
你認為電源的內阻是恒定的還是不斷變化?定律表達式怎樣推導出來的?
電路中電流一定從高電勢流向低電勢,對嗎?
(1、正比、反比;2、I=ER+r; 3.純電阻電路;4.E=U內+U外、E=U外+Ir)
(電源內阻短時間可認為不變、定律從能量守恒推導、不對,內電路電流方向從低電勢流向高電勢)
三、路端電壓U與外電阻R的關系
根據U= 知,當外電路電阻R增大時,電路的總電流I ,電源內電壓U內 ,路端電壓U外 .
(E-Ir 、減小、減小、增大)
四、U-I關系圖
由U= 可知,路端電壓隨著電路中電流的增大而內電壓 ;
1.當電路斷路即I=0時,縱坐標的截距為 .
2.當外電路電壓為U=0時,橫坐標的截距為 .
3.圖線的斜率的絕對值為電源的 .
注意點:縱軸起點是否為零.
電源的U-I關系圖與電阻的U-I關系圖有什么不同?
(E-Ir、減小 1.E 2.I短 3.r)
(電源的U-I關系圖反映路端電壓與電流關系、電阻的U-I關系圖反映電阻兩端電壓與通過它的電流關系)
五、電源的功率
1.電源的總功率P總= .
2.電源的輸出功率P出=.
(1.EI 2.UI)
考點說明: 閉合電路歐姆定律是二級要求,常在選擇題中出現動態電路分析,實驗中常考查U-I圖線的有關知識點.
復習考點還須引導學生多閱讀教材,多思考,多歸納總結,多聯系實際.
【典型例題剖析 學會歸納總結】
題型1閉合電路歐姆定律的動態分析
例1 如圖所示,電源電動勢E=12 V,內阻r=1 Ω,R1=5 Ω,R2=12 Ω,R3的最大阻值為6 Ω.
(1)求:流過電流表的最小電流?
(2)若R3的阻值減小,其它元件均不變,判斷電路中電壓表、電流表的示數如何變化?
答案:(1)0.8A;(2)V1、V2減小A增大
方法點撥:支路-干路-支路
學生的疑點:1.總電阻的變化不清;
2.內電壓變化忘了分析;
3.路、支路,電壓、電流變換搞昏了頭.
【當堂鞏固1】
如圖所示,電源電動勢E=8 V,內阻不為零,電燈A標有“10 V,10 W”字樣,電燈B標有“8 V 20 W”字樣,滑動變阻器的總電阻為6 Ω.閉合開關S,當滑動觸頭P由a端向b端滑動的過程中(不考慮電燈電阻的變化) ( A )
A.電流表的示數一直增大,電壓表的示數一直減小
B.電流表的示數一直減小,電壓表的示數一直增大
C.電流表的示數先增大后減小,電壓表的示數先減小后增大
D.電流表的示數先減小后增大,電壓表的示數先增大后減小
探究:P移動電路總電阻怎樣變化?
題型2探究含電容電路的判斷與計算
例2 如圖所示,E=10 V,r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω, C=100 F,當S斷開時,電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態.求:
(1)S閉合后,帶電粒子加速度的大小和方向.
(2)S閉合后流過R3的總電荷量.
答案:(1)10 m/s2向上;(2)400 C
方法點撥 電容器兩極電壓與R2兩端電壓關系?R3在電路中有什么作用?
學生疑點:1.電容兩端電壓變化沒搞清;
2.與電容串聯的電阻作用不明;
3.電路結構認識不清.
【當堂鞏固2】
如圖電路中,當滑動變阻器的觸頭P向上滑動時,則 ( D )
A.電源的總功率變小
B.電容器貯存的電荷量變大
C.燈L1變暗
D.燈L2變亮
題型3 探究 U-I圖象的應用
例3 如圖所示,直線A為電源的路端電壓U與電流I的關系圖象,直線B是電阻R的兩端電壓與通過其電流I的關系圖象,用該電源與電阻R組成閉合電路,則電源的總功率為 W,電源的輸出功率為 W電源的效率為
.
答案:6 W 4 W 23
探究:圖線的交點有什么物理意義?(工作點)
【當堂鞏固3】
如圖所示,為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線.由圖可知,兩者不成線性關系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發生了變化的緣故.參考這條曲線探究下列問題(不計電流表的內阻).
(1) 若把一個這樣的電燈串聯,接到電動勢為6 V,內阻為10 Ω的電源上,如圖甲所示求流過燈泡的電流和燈泡的電阻?
(2) 若將兩個這樣的電燈并聯后接在這個電源上,如圖乙所示,則通過電流表的電流值和每個燈泡的電阻?
方法點撥:寫出U=E-Ir其中I為通過電源的電流,并作圖找交點.
答案:(1)0.35 A 7.1Ω (2)0.24 A 17.5Ω(提示寫出U=E-2Ir其中2I為通過電源的電流,并作圖找交點)
學生難點:
1.圖像特別是曲線,不會找具體信息;
二、教學目標
1.通過對科學家歐姆事跡的介紹,激發學生勇攀科學高峰的斗志;通過歐姆定律的建立,使學生體驗自然界各種運動和變化必然遵循一定的客觀規律;在科學探究的活動中親身體驗,受到從特殊到一般的科學方法熏陶,以此來培養學生嚴謹細致、實事求是的科學態度。
2.記錄實驗數據,知道簡單的數據處理方法,提高連接電路及正確使用電流表、電壓表、滑動變阻器的技能。
3.使學生初步了解科學實驗的設計,培養學生設計實驗、控制變量并運用分析、比較、歸納等方法進行科學探究的能力。以此來培養學生初步提出問題的能力及信息的收集和交流能力。
三、教學重點
建立歐姆定律,理解其含義。
四、教學難點
就是實驗的設計和探究過程。
五、課時安排
一課時。
六、教學過程
1.提出問題:通過一系列實際問題,引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的問題,體現了從生活走向物理的課程理念。
2.猜想或假設:讓學生參與到課堂學習中來,結合已有的電學知識和生活經驗讓學生作出猜想,并說明猜想的依據。
3.設計實驗:小組討論如何改變電壓?如何進行研究?(提出解決問題的思路。要求畫出實驗的電路圖,列出所需器材、實驗步驟,設計好數據記錄表)
全班交流,許x代表用實物投影儀展示自己的方案,由老師或下面的學生當場提問(如:為什么要使用滑動變阻器等),共同完善實驗設計。
4.動手探究:動手準備,根據設計方案進行實驗時,該由教師引導,讓學生動手操作。
5.分析歸納:將學生的數據用投影儀投影,引導學生分析I與U的關系,將不同組的數據進行比較,引導學生分析I與U的關系。在這中間,穿插介紹歐姆的事跡。
七、布置作業
在《電工基礎》教學中滲透“習題意識”,是指根據教學大綱的要求,按知識的系統性、規律性,有目的、有意識地結合教材內容,適當編制習題讓學生去解答,克服做題的盲目性、隨意性,使教學趨向量化和定向化。同時,在《電工基礎》教學中滲透“習題意識”,也能有效增強學生的主動性,激發學生學習興趣。
筆者多年來一直擔任計算機對口單招班《電工基礎》課程教學和高三復習教學任務,在教學過程中經過總結和提煉,認為在《電工基礎》課程中滲透“習題意識”應切實從下列三個方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時,注意滲透“習題意識”
對于基本概念,一般都應使學生理解它的含義,了解概念之間的區別和聯系。如在講授“電壓和電位”的概念時,教師要引導學生理解兩者之間的關系,理解電壓的“絕對性”,即電路中兩點之間的電壓與所選擇的參考點無關;理解電位的“相對性”,即電路中某點的電位取決于所選擇的參考點,參考點改變,該點的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時,教師應及時設計一些習題讓學生思考,以加深對知識的理解。例如,討論某電路中A、B兩點之間的電壓(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點之間電壓的“絕對性”;討論該電路中A、B兩點的電位(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點電位的“相對性”。
對于基本定律,在講解時教師應注意通過實例、實驗和分析推理過程引出,應使學生掌握基本定律的表達式(包括文字表達和數字表達式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時,筆者要求學生理解該定律的文字表達:“通過電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數學表達式I=U/R。在理解和運用該定律時學生要注意以下幾點:①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個量間的因果關系與數量上的聯系混為一談:從電流形成條件的角度來分析,導體兩端存在的電壓是因,而導體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導體兩端電壓決定導體中電流的規律性。U、I之間的這種聯系是因果關系。在運用歐姆定律來解決具體問題時,已知三個量中的任意兩個量,即可求出第三個量。這僅僅是利用了三個量之間數量上的聯系。③運用歐姆定律計算電阻時,即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過電阻的電流來量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應的電流I的比值總是不變的。這時,教師可以通過設計一些判斷題和選擇題,通過習題來鞏固該定律,辨析相關的表述。
因此,教師在傳授電工基礎知識時,要探索處理問題的方法,理清研究的思路,注意培養學生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環節中,教師應按知識重點、學生的知識水平及知識的“轉化”規律,編選一些有利于鞏固知識、掌握知識的基本練習題。這些習題,盡可能包括計算題、問答題(所學知識定向說明和解釋電現象的題目)、選擇題(目的性較強的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習題,上好習題課,通過例題滲透“習題意識”
題目的選擇直接影響習題課的質量。教師必須精心選題,習題的選編要有利于學生加深對概念和知識的理解,以及對解題方法的掌握,通過例題的講解和作業題的練習,達到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養能力的目的。因此,在選擇電工基礎習題時,教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對性和綜合性。習題教學是將知識轉化成能力的過程,在習題教學中教師應盡可能采用“多變、多析、多問、多解”的導向法。“多變”就是對一道題改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設“干擾量”或“比較量”,進行縱變、橫變、縱橫變,讓學生在分析、比較和判斷中拓寬思路?!岸辔觥?就是讓學生對一道題從不同角度入手進行分析,培養學生的邏輯思維能力?!岸鄦枴?就是對一道題從不同角度提問,使原題“開花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學生把知識學活。“多解”,就是對同一題從不同角度啟發、誘導,讓學生用多種方法去解答。這樣做不但可以發展學生思維,而且可以讓學生溝通新舊知識的聯系。可見,在習題教學中通過“四多”導向有助于激發學生求知欲望,發展學生的創造性思維。同時,教師應通過講例題滲透“習題意識”,讓學生注重習題的變通性,強化對問題的多維思考,以便充分發揮例題的示范、開發、導向等功能。
三、搞好復習,以“考”代“練”,強化“習題意識”
復習是電工基礎教學中不可缺少的環節,復習的本身就滲透著提高。復習的重點應放在系統地掌握教材內容的內在聯系上,掌握分析問題的方法和解決問題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實現復習所要達到的目標。
1.在概念和規律的復習中,教師要向學生介紹知識結構,注重挖掘知識的內在聯系,搞清知識的來龍去脈,務必使學生把所學知識系統化、條理化、立體化。
2.教師應結合各知識點編選習題,對典型題深入剖解,解題強調“四多”,即“多變、多析、多問、多解”,使學生通過解典型題,達到觸類旁通的學習效果。
3.教師要搞好訓練,精選題目,以“考”代“練”,單元過關?!熬殹笔顷P鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進行鑒定性測試、形式性測試和總結性測試,在形成性測試后,及時進行反饋、矯正、補缺、提高。同時,教師要瞄準對口高考試題的題型和考查方向,強化規定時間內的仿真適應性做題訓練,從而提高學生做題效率,強化“習題意識”。
從上述幾個方面可見,在電工基礎教學中巧妙滲透“習題意識”是符合教學規律的,它與搞“題海戰術”截然不同。滲透“習題意識”跟傳授知識和培養能力是有機的結合,它貫穿在教學的全過程中。這個過程是一個以“用”促“學”,學用結合的過程。在教學過程中巧妙設計習題(或題組),能給學生提供一個運用所學知識解決實際問題的“實習”場所,有效地調動和發揮學生的主觀能動性,提高“轉化”效率。值得注意的是不能以習題代課本,因為習題在很大程度上只能體現知識的點,體現不了知識的面,但習題有導向作用,所以教師對習題的選編要緊緊圍繞掌握知識、發展智能這兩個基本點,使習題有實際意義。
一、辨析概念,夯實基礎
任何知識的學習掌握都離不開基礎知識。電學部分的基礎知識多、散、要辨析清楚、固記腦中。
(一)、關于電路
1、串聯、并聯
初中物理中要求學生掌握最基本的兩種連接方式:串聯、并聯。能否正確分析辨別他們對后面內容的學習至關重要。識別電路的類型,可以根據定義:“逐個順次連接”為串聯,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點間,(“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)此電路為并聯電路。
2、通路、開路、短路
電路中出現的這三種狀態,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,這兩種狀態易于接受,便于分清。但是學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。其實只要注意分析的要點即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點,捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計、即為空導線,當一根空導線,或開關、或電流表(電阻小到可以認為沒有)與某個用電器并聯時,電流只走空導線,開關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;調節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)
物理學中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當電能轉為其它形式能時,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、理解規律,把握關鍵
(一)三個物理量在串、并聯電路中的特點
在串聯電路中: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;總電阻等于各導體的電阻之和。在并聯電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯電路總電阻的倒數等于各并聯導體的電阻倒數之和。
(二)歐姆定律
一段導體的電流,跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。這個定律非常重要,一定要加強理解,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
導體中有電流通過時,導體就要發熱,此現象稱為電流的熱效應。英國物理學家焦耳經過多年的研究,做了大量的實驗,精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和時間的關系:電流流過某段導體時產生的熱量跟通過這段導體的電流的平方成正比,跟這段導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
三、疏通關系,構建框架
在掌握了上述理論知識的基礎上,還要想法疏通各個物理量之間的關系,熟悉各物理量的單位及換算關系,能夠快速選擇相應的計算公式,列式解答。
(一)重要的計算公式
1、三個物理量的關系公式
串聯時:I=I1=I2;U=U1+U2;R=R1+R2(若有幾個等阻值為R0的電阻串聯則R=nR0)
并聯時: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。 轉貼于
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時:電功選用公式:W=I2 Rt,電功率選用P=I2 R;而當要求所在的電路為并聯時,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(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,當所求問題的電路為純電阻(除了電能轉化為內能外,別無其他形式的能產生)電路時,幾個公式可以任意選?。蝗舨皇羌冸娮桦娐分豢墒褂霉絈=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率都為1000。還要注意一點,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,歸納要領
下面的這些要領非常重要。
(一)串、并聯電路的識別
上面已經提到區別它們的方法,在做題中要選取適當的方法,迅速作出判斷。
(二)短路的辨別
把握短路現象的真正含義——電流不經過用電器回到電源的負極。注意電流的特性——電流走捷徑。當在電路中發現有空導線,開關或電流表等元件與用電器并聯時,相應的用電器被短路不工作。
(三)串、并聯電路中的三個物理量的關系
此教材對物理量的引入是高度重視的,基本上所有物理量的導入都是建立在一定的情景之下,真可謂是水到渠成. 但有些物理量的引入本人覺得很不自然,非常僵硬,學生是被接受的;有些為了引入新課而引入新課;有些引入新課后再通過學習而不能解釋其情景. 如九年級上冊第十一章第三節“功”. 教材的流程是:先舉例滑輪、掃帚等機械再提出問題(有沒有既省力又省距離的機械呢?)探究活動(探究斜面)分析數據(Fs與Gh近似相等)得出結論(既省力又省距離的機械是沒有的)引入“功”(力與物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個有物理意義的量) .從知識建構的角度和學生認知的規律來看,編者的意圖是想通過活動讓學生認識到引入“功”的意義和必要性.編者在編寫這個內容的時候用心良苦.問題是:斜面這個機械出現在學生面前太唐突,憑學生現有知識和生活經驗不知道斜面是派什么用場的.教材中,斜面沒有象杠桿和滑輪那樣,探究其使用所帶來的好處;況且斜面這一機械只在前一節內容的“讀一讀”欄目中提到過.學生很難根據Fs與Gh近似相等,就認為力與物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個有物理意義的量. 只能機械的、被動的接受“功”這個物理量.第十一章第四節功率,功率的引入本人覺得沒有體現功率的意義(價值).我們知道學生在學習知識時是有主觀情感在里面的,概念的引入沒有意思,學習動力就不足,影響學習效率.課本中功率的引入簡單(這點挺好,知識引入的越簡單越好,難度大,理解難也會影響學生的學習動力),但感覺只是讓學生體會到有做功時有這么個快慢的區別,對于為什么要有這個物理量的作用沒有體會.第十二章第二節“內能 熱傳遞”為了引入內能而設置了一個汽油燃燒釋放能量的情景,此情景給學生的感覺就是多余的并且抽象.不如直接回顧初二學習的分子動理論引入新課自然,也能做到溫故而知新;同時還為下面學習內能與溫度的關系埋下伏筆.第十四章第三節歐姆定律,這一章是以設計一盞調光燈為探究背景,以任務驅動的方式將探究問題逐步引向深入.但編者在這一節又設置了一個問題是:小燈泡上標有“3.8 V 0.3 A”的字樣的含義是什么?本想調動學生探究的激情,這本是件好事.但學生通過這節內容的學習沒有能夠解決這問題而挫傷了積極性,真是適得其反.對于第十一章第二節滑輪的引入,課本是用一個活動:“如何把木料運上樓”“想一想、做一做”引入新課,有點麻煩不簡單.其實在實際教學中,學生不學習下面的內容是根本想不到的,學生生活中也很少看到裝修時用滑輪把木材運上樓,大部分是用繩子吊上樓或肩扛上去.完全可以用吊車來代替,效果會更好.
2 例題設置不合理
第十四章第三節歐姆定律這一節,通過完整的探究性學習搞清了電流與電壓、電阻的關系從而得出歐姆定律.為了加深歐姆定律的的理解和運用,編者舉例通過計算讓學生體會用歐姆定律解決電路問題的有效性.但筆者認為在此舉的兩個例題太難且沒有考慮學生現有知識水平.觸電事故是在九年級下冊第十五章第四節才學,更不知道雙線觸電,超出了學生的認知范圍.例二是計算出三次電阻再求平均值作為電阻R的阻值,學生剛拿到這題會感到茫然、不知所措,他們不會想到要求平均值減小誤差;而此內容正好是下節(歐姆定律的運用)中的測定值電阻實驗,況且沒有相應的例題鞏固,顯然此例題放在這里有點超前,應該放到下節課作為例題較合理.本節課后的“WWW”第2、3、5作為例題是很好的,既簡單又能解決實際問題,還能鞏固本節課重點實驗以及改進實驗.真可謂一舉多得.
3 “WWW”中有些習題設置不合理
課本后的“WWW”中習題的設置,編者本想讓內容貼近學生生活,既激發學習興趣又體現教材的實用性,反映最新科技發展動態的宗旨;同時培養學生自主學習的能力.但部分題目不易操作,比方說,要求上網查資料的,社會調查的等題目,在農村學校,受條件限制,這類題不好做;最好換一些可操作的題目;結合考試實際(部分章節)再增加點習題就更好了,這樣可少用或不用其他資料.有些習題與本節課內容不符,如第十四章第二節 “WWW”中第三題查閱超導研究、應用的歷史和最近進展,超導這一內容是在第一節“讀一讀”中介紹的而本節課根本沒有這方面的內容;與其放在此處不如放到第一節內容后更合理.有些習題難度太大,學生根本不能理解,只能死記硬背,違背了新課標的理念.如:還是變阻器這一節,第一題“活動:替代法測電阻”,編者的意圖是讓變組箱的使用與連接放在“WWW”中加以訓練,通過親身體驗認識“等效替代法”也是解決問題的一種途徑.其實[HJ2.1mm]高估了學生的能力,對學生要求太高,難度太大,剛學完滑動變阻器就做這個實驗,學生不能理解為什么要這樣做,為什么Rx等于R,只是強加給學生的一個實驗.筆者認為放在最后一節“歐姆定律的應用”的“WWW”中較好,能體現出由淺入深、層層遞進的認知規律.同時也能在最后一節對特殊法測電阻加以歸納.但這一節的第二題“測量一個阻值約為數百歐的電阻”,筆者在幾年的教學中從來沒有一個學生能獨立設計出測量方案,都是補充了測電阻的特殊法后才能做出來.筆者認為這樣的習題加深學生學習的難度,挫傷了學習的積極性,同時 “伏安法測電阻”這一重要實驗也沒有得到應有的鞏固,偏離了側重點.建議《歐姆定律》這一章的WWW練習重新編寫,重點要降低難度,讓習題針對性強,可操作性強,鞏固性強.
調查發現:大多數學生覺得初中物理不難學,相當一部分學生對物理有極厚興趣,大部分學生不喜歡,但也不討厭學習物理。而在以往的教學中筆者發現,學生進入高中一個月左右,學習物理的積極性比較高。一方面,學生剛進入高中,新的教師、新的同學、新的環境,個個都想躍躍欲試。另一方面,剛開學,對新的知識,大家站在同一起跑線上,在主觀上給自己的學習提出了新要求,從而在學習上比較積極。隨著時間的流逝,教學內容的增多,學生普遍反映高中物理難學,對學習物理在心理上出現了嚴重分化現象。究其原因,是因為高中物理比初中物理知識難度大,給學生的物理學習帶來了很大困難,從而產生畏難情緒,造成物理教學的嚴重分化現象。下面是我對高中生學習物理時產生畏難情緒原因的一點看法。
1.學生存在學習的心理障礙
第一,學生從初中升入高中,由于對高中課程不了解,容易產生膽怯心理。第二,物理學科本身就要求理論聯系實際,我們教師若不及時變換教學方式,不研究學情,那么有趣的課程也使學生的興趣慢慢變淡。第三,因數學推理、計算不熟練,或因其他原因,使學生逐漸失去學習興趣與熱情。
2.學生存在學習的思維障礙
(1)用錯誤的生活經驗分析具體的物理現象
高中生已經從生活中和初中的物理課中接觸了大量物理現象,積累了一定生活經驗。有些生活經驗是正確的,是我們建立物理概念的基礎;有些生活經驗是錯誤的,錯誤的生活經驗往往會導致思維障礙。例如,生活經驗告訴學生“摩擦力是阻礙物體運動的”,會使學生產生“滑動摩擦力和物體運動方向始終相反”的錯誤結論。
(2)思維定式
所謂思維定式就是人腦受到某種外來信號的刺激作用而形成的一種固定思維方式。學生容易按照習慣思考方法處理問題,往往陷入“思維功能僵化,處理問題絕對化”的困境。
(3)只重結果,忽視思考過程
不能深入理解物理概念及規律的本質和內在聯系,只要得出正確結論,不愿多想其他解決方法。在解決問題時很難展開聯想,影響思維的流暢性。例如,在電場學習中,問學生帶電粒子在電場中運動時動能的變化與什么因素有關?學生會回答和重力做功有關。這是由于沒有真正理解物體做功和功能變化的關系,沒有考慮到電場力做功的特點。
3.教師在教學中不重視物理情境的創設
當前的教育模式仍然以灌輸式為主,在物理情境教學方面存在著很多誤區。在當前的考試制度與社會背景下,有的教師在概念教學中忽視現象,忽視物理情境的建立,一味強調物理量的含義、單位、方向。最終使學生覺得學習內容枯燥,沒有吸引力,不能激發學生的學習興趣,并且學生學到的物理概念如空中樓閣,很容易忘記。這種情況在高中物理教學中很普遍。
二、克服高中物理學習困難的方法
1.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
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,學生應明白這個定義是對于物體做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。
2.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。
3.重視培養思維能力的銜接
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、圖文并茂,加強了形象思維能力的培養,但教材中也不乏抽象思維能力的訓練。另外,處理問題時,既要注重結果,又不要忽視思考過程,不能深入理解物理概念及規律的本質和內在聯系,只要得出正確結論,不愿多想其他解決方法,也會阻礙思維的銜接。
4.培養學生探究式學習的精神
把科學家從事科學研究的一些基本做法應用到學習中來,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理解。
5.加強數學知識學習
高中物理對學生應用數學工具的能力要求較高。由于種種原因,對于剛升入高中的學生,還沒有學過如“正弦定理”“余弦定理”“斜率”“極限”等數學知識,這對學生學習物理造成一定的困難。因此,同學們應在平時學習中及時補充一些相應的數學知識。
6.教師必須以新的觀念來理解和實施新課程
對兩節課的點評
各位領導、老師:大家上午好!
首先,請允許我代表大家感謝市教研室領導——時老師,鄒平教研室領導——杜老師,以及美麗的禮參中學的領導,給我們大家提供了一次絕佳的學習與交流的機會,使我們受益頗多!
昨天下午,我懷著學習與鑒賞的心態觀摩了四節好課。現只對其中的第1節和第3節課發表一下個人不成熟的看法。
由于兩節課的執教者都是市級優質課的獲得者,所以他們的教學設計和基本素質都很高,學生的表現也很好。本人只是一名普通的鄉鎮中學物理老師,由于水平有限,不敢過多地進行評判,點評只從個人角度出發,不當之處,敬請各位專家、同行和授課者批評!
先說一下這兩節課的內容,第1節宋老師執教的是一節新授課,引導學生學習了功的概念和計算等內容;第3節徐老師執教的是一節復習課,引導學生梳理了歐姆定律一章的重點知識。
下面,我從教師素質、教學理念、教學目標、教學設計與實施四個方面分別評一個這兩節課。
第1節 功
一、教師素質
宋老師的教學基本功扎實,語言規范,普通話好,教態自然,有較強的課堂駕馭能力。板書簡潔,能熟練運用多媒體技術輔助教學。能將物理教學與生活實際相聯系并且效果良好。
二、教學理念
綜觀整節課,可以看出宋老師在授課過程中基本能夠面向全體學生,以學生為主體,體現了"從生活走向物理,從物理走向社會"的課標基本理念。如教學伊始,宋老師引導學生利用身邊的物品,如書本、文具盒等感受做功,使學生在體驗中思考、交流,領會什么是力學中的功。這些器材易得,效果良好。
宋老師授課過程中,突出了學生的主體地位,盡可能地發揮學生了的聰明才智。教學中主要使用了"問題引導學生活動問題引導學生活動"這樣的模式組織教學,使學生的思維不停步,逐步將學習引向深入,實現了高效教學。為大家提供了一個概念課的高效教學樣板。
三、教學目標
課程標準是確定教學目標的依據,根據學生特點和本地教學實際將教學目標細化是教學設計的第一步。
課程標準中對"功"這一知識的要求:
3.1.3結合實例,認識功的概念。
3.2.2知道機械功。用生活中的實例說明機械功的含義。
針對本節教學內容,宋老師制定的教學目標是:
1.知道力學中做功的含義。能說出做功包含的兩個必要因素,并能判斷出力是否對物體做功。
2.明確計算功的大小的表達式,以及表達式中每個物理量的物理意義和單位。
3.能應用公式W=Fs進行簡單的計算。
目標的制定基本上是科學的,雖然沒有點明"結合實例,認識功的概念。"但在教學中確實是結合實例進行的。
對教學重點、難點的確立也非常合理。
四、教學設計與實施
本節課的教學中,宋教師以故事引入,激趣引新,然后利用問題引導學生自主合作,探究交流。設計了前后連貫的五個活動:感受功、描述功、分析功、計算功、深化功,利用學案和問題引導學生逐步走進功的世界。這些活動突出體現了概念的形成過程,學生的活動比較充分,符合概念課的設計理念。最后盤點收獲,進行總結。
整節課的教學結構合理,教學思路清晰,各環節的設計符合以學生為主體教師為主導的教學理念。每個教學環節的設計均以實現本節課的某個小的教學目標為基礎,基本實現了教學目標。
疑惑1:引課的故事是否合理?這個故事越聽越像個故事,不論是將30斤大米運回家,還是將一大桶水提回家,從物理學角度來分析,"大米"和"大桶水"的位置改變都是因為受到了力的作用,這個改變物置的力肯定做了功。所以說,"從力學的角度來看,基本上沒有做功"這一說法是不嚴謹的,甚至可以說是錯誤的。
疑惑2:物理符號和語言是否范?物理量應該是斜體,而單位應該是正體,課件中忽而正體忽而斜體。教學中的語言"W2做的功多?"應該是"力F做的功".
疑惑3:焦耳簡介是否過簡,展示文字介紹后沒等我讀完一行,教師即可始問:你從焦耳身上學到了什么?
第2節 歐姆定律復習
一、教師素質
徐老師的教學基本功扎實,語言規范,普通話好,教態自然,具有較強的親合力,擅于使用肢體語言,有較強的課堂駕馭能力,特別是對學生活動的組織和引導能力。徐老師特別注重對學生的鼓勵和尊重,注重啟發引導,注重利用學生已有知識開展教學。能熟練運用實驗和多媒體技術輔助教學。
二、教學理念
徐老師這節課,以學生為中心,突出了學生的主體地位,能夠做到有效引導,對于學生活動敢放擅收,培養了學生的學習興趣和能力,展現了較好的課堂調控能力。
本節課,以電學中的兩大實驗為中心進行展開,體現了物理課以實驗為基礎的特點,注重了培養學生的思維能力和合作交流意識。
三、教學目標
課程標準中對"歐姆定律"這一知識的要求:
3.4.2通過實驗,探究電流與電壓、電阻的關系。理解歐姆定律。
針對本節教學內容,徐老師制定的教學目標是:
1.知道電流和電壓、電流和電阻的關系。
2.理解歐姆定律。
3.會利用伏安法測小燈泡的電阻。
目標的制定基本上是科學的,雖然沒有說明"通過實驗,探究電流與電壓、電阻的關系。"但本節課是復習課,徐老師在教學中對兩大實驗的細致分析已體現了這一要求。
通過本節課的復習,雖然不能實現"理解歐姆定律"這一目標,但本節課已解決了一部分,后面跟上的習題課就會繼續解決這一問題。
四、教學設計與實施
本節課,徐老師以實驗引入新課,激發了學生的學習興趣,集中了學生的注意力。然后利用精心設計的問題引導學生復習了歐姆定律(問題1)、探究電流、電壓和電阻的關系(問題2)、伏安法測電阻(問題3)。
從目前教學來看,很多學生對電學實驗復習的認識是淺層次的,不經教師引導,很難深入達標。
目前中考對電學實驗的考查要求,不僅讓學生知道實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗電路圖、實驗步驟和實驗結論,還要求學生能明確實驗目的,能理解實驗原理和方法,會觀察、分析實驗現象,會記錄、處理實驗數據,并得出結論,對結論進行分析和評價;能運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題,包括簡單的設計性試驗;能發現問題、提出問題,制定解決方案,并對方案進行評價。
徐老師這節課,通過精心設計的問題,一步一步,一步二步,引導學生深入思考兩大實驗,加深對實驗的理解,使學生能夠達到課標和中考對這兩大實驗的考查要求。
現在初中的復習課很難上,一是因為時間短,內容多;二是沒有一個好的模式供借鑒。徐老師利用這節課,為大家提供了一節復習課的樣板課,純干貨!這樣的知識復習課,后面再加上一節習題課,效果肯定棒!
疑惑1:歐姆定律的內容和公式復習時,是否應該對適用條件"同一導體或同一段電路"進行強調?這可是學生在解題過程中容易出錯的關鍵部位!
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。
“串反并同”意即在電路中,當某個電阻的阻值發生變化時,凡是與該電阻串聯的用電器(含電表)的電流、電壓和電功率的變化趨勢與該電阻阻值的變化趨勢相反,凡是與該電阻并聯的用電器(含電表)的電流、電壓和電功率的變化趨勢與該電阻阻值的變化趨勢相同。
2 “串反并同”規律的由來
如圖所示,電源的電動勢為E、內阻為r,當滑動變阻器R由上而下滑動時,試判斷燈泡L的亮度、電流表和電壓表的示數以及定值電阻R0的電流、電壓、電功率如何變化?
分析:當滑動變阻器R由上而下滑動時,它被連入電路的電阻變小,燈泡支路的電阻R1=R+RL減小,則R外=R1R0/(R1+R0)=R0/(1+R0/R1)減小,由閉合電路歐姆定律:I=E/(R外+r)知,通過電源的電流I增大,那么U內=Ir必定增大,U外=E-U內減小,通過定值電阻R0的電流I0=U外/ R0減小,它兩端的電壓U0=U外減小,其電功率P0=U02/R0減??;通過燈泡支路的電流I1=I-I0是增大的,電流表的示數增大;燈泡兩端的電壓UL=I1RL是增大的,則電壓表的示數增大,燈泡的功率P=I12RL增大,其亮度變亮。
可見,當滑動變阻器R連入電路的電阻變小時,與之串聯的燈泡的電流、電壓、電功率增大,電流表、電壓表的示數增大;與之并聯的定值電阻R0的電流、電壓、電功率均增大,所以在此將其總結為“串反并同”。
3 “串反并同”規律的應用
3.1 在全電路動態分析問題中的直接應用
例1 如圖所示電路中,A、B、C、D是只相同的電燈,當滑動變阻器的滑鍵上滑時,各燈的亮度怎樣變化?
解析 首先判斷A、B、C、D四只電燈與滑動變阻器的連接方式,其中B、D與滑動變阻器串聯,A、C與滑動變阻器并聯。據“串反并同”知,當滑動變阻器的滑鍵上滑時,它被連入電路的電阻增大,那么與之串聯的B、D電燈的電流、電壓、電功率隨之減小,與之并聯的A、C電燈的電流、電壓、電功率隨之增大,而電燈亮度的變化取決于其電功率的變化。因此,當滑動變阻器的滑鍵上滑時,電燈A、C變亮,電燈B、D變暗。
3.2 在全電路動態分析問題中的間接應用
例2 如圖所示電路中,當可變電阻R的阻值增大時
A.UAB增大,IR增大;
B.UAB減小,IR減??;
C.UAB減小,IR增大;
D.UAB增大,IR減小。
解析 結合電路圖和選項,我們設想在
A、B兩點并聯一個電壓表,在可變電阻R所在支路串聯一個電流表,那么,當可變電阻R的阻值增大時,根據“串反并同”規律知,與之并聯的電壓表示數增大、與之串聯的電流表示數減小,因而UAB增大,IR減小,選項D正確。
3.3 在電路故障分析中的應用
例3 在如圖所示的電路中,燈泡A和B都是正常發光的。忽然B燈比原來變暗了一些,而A燈比原來亮了一些。試判斷電路中什么地方出現了斷路故障?
解析 a.斷路(相當于該處電阻增至無窮大)使電路中電阻增大。
b.B燈比原來變暗,說明B燈中電流減小,根據“串反并同”規律,斷路處必定與B燈串聯。
c.A燈比原來變亮,說明A燈中電流增大,根據“串反并同”規律,斷路處必定與A燈并聯。
根據以上分析可知,R2出現了斷路故障。
可見,利用“串反并同”規律處理具體問題,關鍵在于深刻理解“串反并同”規律的具體含義和判斷電路中的元件與可變電阻的串、并聯關系.只有這樣,才能熟能生巧,才能提高分析、解決問題的能力。
練習
1.在如圖所示電路中,當變阻器R3的滑動頭P自a向b滑動時
A.電壓表示數變大,電流表示數變??;
B.電壓表示數變小,電流表示數變大;
C.電壓表示數變大,電流表示數變大;
D.電壓表示數變小,電流表示數變小。
2.在如圖所示電路中,當開關斷開時,各燈亮度變化情況正確的是
A.L1變亮,L2變亮;
B.L1變亮,L2變暗;