歐姆定律的比值問題范文
時間:2023-07-13 17:31:42
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篇1
關鍵詞:歐姆定律 高中物理教學方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內容,在初中階段已經學過,高中階段《物理》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《歐姆定律》教學的教學目的和教學要求。教學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。
《歐姆定律》的內容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了基礎。《歐姆定律》實驗中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,《歐姆定律》是后續課程的知識準備階段。
通過《歐姆定律》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。《歐姆定律》內容的重點是進行演示實驗和對實驗數據進行分析。這是教學的核心,是教學成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎。《歐姆定律》教學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。
二、關于教法和學法
《歐姆定律》教學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《歐姆定律》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。
三、對教學過程的構想
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了承上啟下作用。
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。這樣既鞏固了他們的實驗知識,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學生上臺協助,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,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,可提問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,進一步提出歐姆定律,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,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。
四、授課過程中幾點注意事項
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。這樣學生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習題應重點放在概念辨析和方法訓練上,不能把套公式計算作為重點。
6.注意調控課堂節奏,避免單調枯燥。
參考文獻:
篇2
表2填0.15安和15歐。根據:在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
2.進行新課
(1)歐姆定律
由實驗我們已知道了在電阻一定時,導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。把以上實驗結果綜合起來得出結論,即歐姆定律。
板書:〈第二節歐姆定律
1.內容: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。〉
歐姆定律是德國物理學家歐姆在19世紀初期(1827年)經過大量實驗得出的一條關于電路的重要定律。
歐姆定律的公式:如果用U表示加在導體兩端的電壓,R表示這段導體的電阻,I表示這段導體中的電流,那么,歐姆定律可以寫成如下公式:
I=U/R。
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義:當導體的電阻R一定時,導體兩端的電壓增加幾倍,通過這段導體的電流就增加幾倍。這反映導體的電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比例關系(I∝U)。當電壓一定時,導體的電阻增加到原來的幾倍,則導體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比例的關系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達了歐姆定律的內容。
板書:<2.公式:I=U/R
I-電流(安)U-電壓(伏)R-電阻(歐)>
有關歐姆定律的幾點說明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導體而言的。
②對于一段電路,只要知道I、U和R三個物理量中的兩個,就可以應用歐姆定律求出另一個。
③使用公式進行計算時,各物理量要用所要求的單位。
(2)應用歐姆定律計算有關電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1:課本中的例題1。(使用投影片)
學生讀題,根據題意教師板演,畫好電路圖(如課本中的圖8-2)。說明某導體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據公式,然后代入數值,要有單位,最后得出結果。
板書:〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據歐姆定律
I=U/R=220伏/807歐=0.27安。
答:通過這盞電燈的電流約為0.27安。〉
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書:〈例題2〉
要求學生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學到黑板上進行板演。
學生板演完畢,組織全體學生討論、分析正誤。教師小結。
①電路圖及解題過程是否符合規范要求。
②答題敘述要完整。本題答:要使小燈泡正常發光,在它兩端應加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義:導體兩端的電壓在數值上等于通過導體的電流跟導體電阻的乘積。不能認為"電壓跟電流成正比,跟電阻成反比。"因為這樣表述顛倒了因果關系也不符合物理事實。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書:〈例題3〉
解題方法同例題2。學生板演完畢,組織學生討論、分析正誤。教師小結。
①解釋R=U/I的物理意義:對同一段導體來說,由于導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,所以i的比值是一定的。對于不同的導體,其比值一般不同。U和I的比值反映了導體電阻的大小。導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于材料、長度和橫截面積,還跟溫度有關。不能認為R=U/I表示導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。由于電阻是導體本身的一種性質,所以某導體兩端的電壓是零時,導體中的電流也等于零,而這個導體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答,介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書:(書寫于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結
(1)簡述歐姆定律的內容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻?原理是什么?
(2)討論:通過課本中本節的"想想議議",使學生知道:
①電流表的電阻很小(有的只有零點幾歐),因此實驗中絕對不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則,通過電流表的電流過大,有燒毀電流表的危險。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐),把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時,由于通過電壓表的電流很小,一般不會燒毀電壓表。
4.布置作業
課本本節后的練習1、4。
(四)說明:通過例題,要領會培養學生在審題基礎上畫好電路圖,按規范化要求解題。
第四節電阻的串聯
(一)教學目的
1.通過實驗和推導使學生理解串聯電路的等效電阻和計算公式。
2.復習鞏固串聯電路電流和電壓的特點。
3.會利用串聯電路特點的知識,解答和計算簡單的電路問題。
(二)教具
學生實驗:每組配備干電池三節,電流表、電壓表、滑動變阻器和開關各一只,定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個,導線若干。
(三)教學過程
1.引入新課
(1)閱讀本節課文前的問號中提出的問題,由此引出本節學習的內容。
板書:〈第四節電阻的串聯〉
(2)問:什么叫串聯電路?畫出兩個定值電阻串聯的電路圖。(同學回答略,板演電路圖參見課本圖8-7)
(3)問:串聯電路電流的特點是什么?舉例說明。
學生回答,教師小結,在板演電路圖上標出I1、I2和I。
板書:〈1.串聯電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉
(4)問:串聯電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關系是什么?舉例說明。
學生回答,教師小結,在板演電路圖上標出U1、U2和U。
板書:〈2.串聯電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2。〉
(5)幾個已知阻值的電阻串聯后,總電阻和各電阻之間有什么關系?這是本節課學習的主要內容。
2.進行新課
(1)實驗:測R1和R2(R3)串聯的總電阻。
問:實驗的方法和原理是什么?
答:用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯電阻兩端的總電壓放用電流表測出通過串聯電阻的電流,就可以根據歐姆定律逄出R1和R2串聯后的總電阻。
要求學生設計一個測兩個定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯總電阻的實驗電路。如課本圖8-5所示。
進行實驗:
①按伏安法測電阻的要求進行實驗。
②測出R1(2歐)和R2(4歐)串聯后的總電阻R。
③將R1和R3串聯,測出串聯后的總電阻R′。將實驗結果填在課文中的結論處。
討論實驗數據,得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。實驗表明:串聯電路的總電阻,等于各串聯電阻之和。
(2)理論推導串聯電路總電阻計算公式。
上述實驗結論也可以利用歐姆定律和串聯電路的特點,從理論上推導得出。
結合R1、R2的串聯電路圖(課本圖8-6)講解。
板書:〈設:串聯電阻的阻值為R1、R2,串聯后的總電阻為R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因為串聯電路中各處電流相等,I=I1=I2
所以R=R1+R2。〉
請學生敘述R=R1+R2的物理意義。
解答本節課文前問號中提出的問題。
指出:把幾個導體串聯起來,相當于增加了導體的長度,所以總電阻比任何一個導體的電阻都大,總電阻也叫串聯電路的等效電阻。
板書:〈3.串聯電路的總電阻,等于各串聯電阻之和。R=R1+R2。〉
口頭練習:
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯起來,串聯后的總電阻R是多大?(答:35歐)
②兩只電阻串聯后的總電阻是1千歐,已知其中一只電阻阻值是700歐,另一只電阻是多少歐?(答:300歐。)
(3)練習
例題1:
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學生讀題并根據題意畫出電路圖(如課本圖8-7)。標出已知量的符號和數值以及未知量的符號。請一名學生板演,教師講評。
討論解題思路,鼓勵學生積極回答。
小結:注意審題,弄清已知和所求。明確電路特點,利用歐姆定律和串聯電路的特點求解。本題R1、R2串聯,所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串聯電路的總電壓知道,總電阻R可由R1+R2求出,根據歐姆定律I=U/R可求出電流I。
板書:〈例題1:
已知:U=6伏,R1=5歐,R2=15歐。
求:I。
解:R1和R2串聯,
R=R1+R2=5歐+15歐=20歐。
電路中電流:I=U/R=6伏/20歐≈0.3安。
答:這個串聯電路中的電流是0.3安。〉
例題2:
出示課本中例題2的投影片,學生讀題,畫電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路,鼓勵學生積極參與。
①問:此題中要使小燈泡正常發光,串聯一個適當電阻的意義是什么?
答:小燈泡正常發光的電壓是2.5伏,如果將其直接連到6伏的電源上,小燈泡中電流過大,燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯一個適當電阻R2,由于串聯電路的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2。串聯的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適,就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏,正常發光。
②串聯的電阻R2,其阻值如何計算?
教師引導,學生敘述,分步板書(參見課本例題2的解)。
本題另解:
板書:〈R1和R2串聯,由于:I1=I2,
所以根據歐姆定律得:U1/R1=U2/R2,
整理為U1/U2=R1/R2。〉
3.小結
串聯電路中電流、電壓和電阻的特點。
4.布置作業
本節后的練習:1、2、3。
(四)說明
1.本節測串聯電路總電阻的實驗,由于學生已學習了伏安法測電阻的知識,一般掌握較好,故實驗前有關要求的敘述可從簡。但在實驗中教師要加強巡回指導。
2.從實驗測出串聯電阻的總電阻和運用歐姆定律推導出的結果一致。在此應強調實踐和理論的統一。在推導串聯電阻總電阻公式時,應注意培養學生的分析、推理能力。
3.解答簡單的串聯電路計算問題時要著重在解題思路及良好的解題習慣的培養上下功夫。
第五節電阻的并聯
(一)教學目的
1.使學生知道幾個電阻并聯后的總電阻比其中任何一個電阻的阻值都小。
2.復習鞏固并聯電路電流、電壓的特點。
3.會利用并聯電路的特點,解答和計算簡單的電路問題。
(二)教具
每組配備干電池二節,電壓表、電流表、滑動變阻器和開關各一只,定值電阻2只(5歐和10歐各一只),導線若干條。
(三)教學過程
1.復習
問:請你說出串聯電路電流、電壓和電阻的特點。(答略)
問:請解答課本本章習題中的第1題。
答:從課本第七章第一節末所列的數據表可以知道,在長短、粗細相等條件下,鎳鉻合金線的電阻比銅導線的電阻大;根據串聯電路的特點可知,通過銅導線和鎳鉻合金中的電流一樣大;根據歐姆定律得U=IR,可得出鎳鉻合金導線兩端的電壓大于銅導線兩端的電壓。
問:請解本章習題中的第6題。(請一名學生板演,其他學生自做,然后教師講評。在講評中要引導學生在審題的基礎上畫好電路圖,按規范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請學生閱讀本節課文前問號中所提出的問題,由此提出本節學習的內容。
板書:〈第五節電阻的并聯〉
(2)問:并聯電路中電流的特點是什么?舉例說明。
學生回答,教師小結。
板書:〈1.并聯電路的總電流等于各支路中電流之和。即:I=I1+I2。〉
(4)問:并聯電路電壓的特點是什么?舉例說明。
學生回答,教師小結。
板書:〈2.并聯電路中各支路兩端的電壓相等。〉
(5)幾個已知阻值的電阻并聯后的總電阻跟各個電阻之間有什么關系呢?這就是本節將學習的知識。
3.進行新課
(1)實驗:
明確如何測R1=5歐和R2=10歐并聯后的總電阻,然后用伏安法測出R1、R2并聯后的總電阻R,并將這個阻值與R1、R2進行比較。
學生實驗,教師指導。實驗完畢,整理好儀器。
報告實驗結果,討論實驗結論:實驗表明,幾個電阻并聯后的總電阻比其中任何一個電阻都小。
板書:〈3.幾個電阻并聯后的總電阻比其中任何一個電阻都小。〉
問:10歐和1歐的兩個電阻并聯的電阻小于多少歐?(答:小于1歐。)
(2)推導并聯電路總電阻跟各并聯電阻的定量關系。(以下內容教師邊講邊板書)
板書:〈設:支路電阻分別是R1、R2;R1、R2并聯的總電阻是R。
根據歐姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I=I1+I2,
因此:U/R=U1/R1+U2/R2。
又因為并聯電路各支路兩端的電壓相等,即:U=U1=U2,
可得:1/R=1/R1+1/R2。
表明:并聯電路的總電阻的倒數,等于各并聯電阻的倒數之和。〉
練習:計算本節實驗中的兩個電阻(R1=5歐,R2=10歐)并聯后的總電阻。
學生演練,一名學生板演,教師講評,指出理論計算與實驗結果一致。
幾個電阻并聯起來,總電阻比任何一個電阻都小,這是因為把導體并聯起來,相當于增加了導體橫截面積。
(3)練習
例題1:請學生回答本節課文前問號中提出的問題。(回答略)
簡介:當n個相同阻值的電阻并聯時總電阻的計算式:R=R''''/n。例題1中:R′=10千歐,n=2,所以:R=10千歐/2=5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中,電源的電壓是36伏,燈泡L1的電阻是20歐,L2的電阻是60歐,求兩個燈泡同時工作時,電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學生讀題,討論此題解法,教師板書:
認請此題中燈泡L1和L2是并聯的。(解答電路問題,首先要認清電路的連接情況)。在電路圖中標明已知量的符號和數值以及未知量的符號。解題要寫出已知、求、解和答。
(過程略)
問:串聯電路有分壓作用,且U1/U2=R1/R2。在并聯電路,全國公務員共同天地中,干路中電流在分流點分成兩部分,電流的分配跟電阻的關系是什么?此題中,L1、L2中電流之比是多少?
答:(略)
板書:〈在并聯電路中,電流的分配跟電阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉
4.小結
并聯電跟中電流、電壓、電阻的特點。
幾個電阻并聯起來,總電阻比任何一個電阻都小。
5.布置作業
課本本節末練習1、2;本章末習題9、10。
參看課本本章的"學到了什么?,根據知識結構圖寫出方框內的知識內容。
(四)說明
篇3
1.遵循新課程理念,用好教材,教學流程設計突出過程與方法。
下面是我在處理電動勢這個教學難點的具體做法:
師問:電源的作用是什么?(假定自由電荷為正電荷)
生答:電源是把自由電荷從負極經電源內部搬運到正極。
師問:把自由電荷從負極經電源內部搬運到正極過程中自由電荷受幾個力作用?與電荷運動方向關系?
生答:受兩個力。靜電力的方向與正電荷的運動方向相反,另一個力與運動方向相同。
分析總結:正、負極堆積著正、負電荷,所以電源內部存在著有正極指向負極的靜電場,正電荷在電源內部受到的這個靜電力的方向與正電荷的運動方向相反,靜電力充當阻力。要把電荷從負極搬運到正極就還要受克服靜電場對電荷的作用力。這個力由電源提供叫做非靜電力,方向與靜電力相反。
師問:這兩個力對電荷做功嗎?電荷的能量變嗎?
生答:靜電力做負功,非靜電力做正功。電荷的電勢能增加。
分析總結:從能量轉化的角度看,電源是把其它形式的能轉化為電能的裝置,通過非靜電力做功,讓電勢能增加。即使是把相同的電荷量從負極移到正極,非靜電力在不同的電源中做功也不一樣,就像把相同的重物從一樓搬上二樓,如果樓層的層高不一樣,人力做功就不一樣。非靜電力對電荷做的功與電荷的比值有特殊意義(相當于樓層的層高),定義為電動勢。電動勢是電源的一種特性,其大小與非靜電力的性質有關,與W和q是無關的。
通過這樣的教學過程,學生能建立閉合電路中電荷運動的圖景,在分析討論中感受到比值定義物理量的思想和做功研究能量變化的思想,這些對學好物理,提高解題能力有根本性的幫助。
2.注意學生自主學習能力的培養。
“高中物理新課程標準明確提出,要加強學生自主學習能力的培養,注重發展好奇心與求知欲,培養科學態度和科學精神”。[1]我在本章教學時安排兩次自主學習的內容,一次是電阻定律的推導,另一次就是閉合電路的歐姆定律。下面是我在教第七節“閉合電路的歐姆定律”時安排的一節自學的情況:
我提出了如下幾個思考題:
(1)閉合電路歐姆定律的推導過程?
(2)定律的文字敘述、公式及單位?
(3)公式中各項意義及各部分之間的關系?
(4)閉合電路歐姆定律與部分電路歐姆定律的區別?
我要求學生完成自學筆記。絕大多數學生在30分鐘內完成。我再要求學生做3道淺顯的選擇題,學生一般5分鐘可完成。接下來我組織學生交流討論自習內容和體會。當然,自學從容量、深度等方面和正常一節課教學是有一定的差距,教師在學生自學的基礎上還需安排一定的時間對本節內容進行適當拓展加深,這對學生自學意識、自學方法和能力培養是有意義的。
3.加強學生實驗情況的研究、提高實驗教學效益。
本章的實驗非常重要,是高考重點,仔細分析一下這部分實驗,有些實驗對學生的實驗能力要求比較高,學生在做的過程中感到很難。按慣例,許多學校都是一課時完成一個實驗,結果大部分實驗效果都不好,我們通常都認為完全是學生不認真造成的,其實不完全是這樣。有一次我聽了幾節“電阻定律”實驗探究課,那是全市青年教師課堂教學大賽,即使重點中學的學生,在教師十幾分鐘的講解提示以后,能在二十多分鐘做完實驗、拿出較好數據的也只有兩三組,而且幾節課的情況大致相同,再結合高三學生實驗復習暴露出來的情況,我對本章一些實驗的教學作了一些調整。
比如在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗前,我專門增加了一節有關分壓電源內容的教學,希望學生能對分壓電源電路的結構、特點,以及與以前串聯限流電路的區別有一個清楚的認識。實驗除了正常實驗要求,我還特別強調兩點:(1)每位學生至少親手連一遍電路;(2)電路連結分兩步,先連分壓電源再連測量部分,注意分壓電源正負極。雖然我作了調整,但還有近一半的學生感到有困難。我們以前認為分壓電電源電路不怎么難,其實對初學者來說還是很難,根據學生實驗過程反映和暴露出的問題,主要表現在學生對分壓電源電路工作原理的理解,實驗電路結構復雜程度和受以前串聯限流電路干擾等方面。因此,我們在實驗教學過程中,應認真分析、研究學生的實際學習狀況,及時調整教學進度和教學內容,耐心幫助學生解決實驗中遇到的困難,而不是一味責怪學生。
本章還一個重要的實驗是第九節“實驗測定電池的電動勢和內阻”分組實驗,暴露出最大的問題是圖像法處理數據,為此,我花了一節課專門針對該實驗的數據進行處理。
4.重視“科學?技術?社會”觀念滲透教育,加強對學生情感態度價值觀的培養。
《普通高中物理新課程標準》強調讓學生“了解體會物理學對經濟、社會發展的貢獻。關注并思考與物理學相關的熱點問題,有可持續發展的意識,能在力所能及的范圍內,為社會可持續發展做出貢獻”。[2]本章教材中與社會、生活、科技相關的有電池問題、電阻問題、集成電路問題、照明電問題。我們在教學中應予以重視。
我將班級分成若干小組,對市場上可充電電池進行調查,調查哪些種類電池對環境污染較大,哪些則相對較小?各小組根據自己的調查,寫出了調查報告。經過評比,我選出其中較好的三份報告在全班進行交流。學生的熱情還是比較高的。通過交流,學生對于電池對環境可能造成的污染和對人類可能造成的傷害有了清晰的認識,并且了解了一些關于如何處理廢舊電池的正確方法,不僅知道了科學技術造福人類,而且了解科技的發展帶來的一些社會問題。學生由此明白,我們應站在更高的層面認識“科學?技術?社會”,養成環境保護、可持續發展的意識,身體力行,從每件小事做起。
篇4
例1如圖1所示,電源電壓保持不變,當滑動變阻器的滑片在某兩點間滑動時,電壓表的示數在7.2V~10V范圍內變化,電流表的示數在0.2A~0.48A范圍內變化,求電源電壓U和定值電阻R1的值。
分析電路在兩種狀態下,電流表、電壓表示數的對應關系不能搞錯。當電流小時,R1兩端電壓小,R2兩端電壓大,此時R2阻值也大。因此,當電壓表示數是10V時,電流表示數是0.2A。
一、解題方法比較
大多數同學習慣從整體上用歐姆定律公式解題,即將三個基本量合用于一個式子。
(一)列方程組法
在此題目中,無法找到“同一狀態”下,與所求量U或R1在同一段電路中對應的另兩個量的具本數值,由此想到用列方程組的方法解之。
建立方程組就是利用一定的關系,在不同狀態下將所求量與對應的已知量組織在一起。下面是幾種列方程組的方法。
1.表示電路中不變的量。
不管滑片如何滑動,引起怎樣的變化,在電路中總存在著不變的量(往往就是所求的量),可用變化的量表示這些不變的量。
(1)電阻器R1的阻值不變
(2)電源電壓U不變
②U=0.2R1+10U=0.48R1+7.2
2.利用電路中不變的關系。
不變的關系就是電路三個基本物理量間的關系,根據電路的特點和方程中應包括所求量的要求,建立方程組有以下三種方法。
(1)電阻關系。
在串聯電路中電阻的關系是:R=R1+R2,為了簡化方程組,可先計算出變阻器在兩種狀態下的阻值(用電壓表和電流表對應的示數計算,分別是50Ω和15Ω)。
(2)電流關系。
在串聯電路中電流處相等,即I=I1=I2。但在本題中只需用與所求量有關的部分,即I=I1。R2的阻值可先求出。
(3)電壓關系。
在串聯電路中電壓的關系是:U=U1+U2,建立的方程組與方程組②相同。
3.表示已知量。
用所求量表示已知量的數值,可將它們組織在一起,從而建立方程組。
(1)表示電流
(2)表示電壓
⑥7.2=U-0.48R110=U-0.2R1
由上可知,列方程組的方法很多,列出的方程組形式各異,但每個方程組都可通過數學變形而相通。但解方程組②和⑥要簡單一些,因其與另外幾個方程組相比,可省去去分母的麻煩。
(二)比例法。
克服思維定勢的影響,若將歐姆定律分而用之,即分別利用其中的兩個比例關系,反而能更好地體現定律的實質,使解題過程更簡潔。
1.電壓相同時,電流與電阻成反比。
利用這一反比例關系,一定要注意其前提條件是“電壓相同”。分析題意知,電路中只有電源電壓(即總電壓)不變,因而電流應與總電阻成反比。可先用對應電壓、電流值求出R2的阻值。
2.電阻相同時,電流與電壓成正比。
同樣,利用這一正比例關系,也要注意其前提條件:電阻相同。由題意知,電路中只有定值電阻R1的阻值不變,因而可用“R1中電流與R1兩端電壓成正比”例方程。
(三)比差法。
在比例法的基礎上,能不能再次“由分到合”是很多同學思考的問題。能否由歐姆定律整體使用而求解呢?
仔細推敲歐姆定律內容:當電阻不變時,電流與電壓成正比。當電壓發生變化時,電流發生相同比例的變化。即電壓的差值與電流差值的比值(導體的電阻)是不變的,以下面推導佐證之。
因此,可以用比差法――電壓差值和電流差值的比,求出定值電阻,繼而求出其他相關量。實際的電路問題,基本上是通過改變開關的狀態,或滑動變阻器滑片的位置來改變電阻,從而改變某部分電路的電壓和電流,故此方法適用性較強。
本題中電路僅分成兩部分,一部分電壓增大值就是另一部分電壓的減少值,即ΔU1=ΔU2。
縱觀三類方法的解題過程,一般來說,比差法較為簡潔,為首選方法,其次是比例法,再次是列方程組法。
但它們的理解難度則依次降低,運用比差法則還需經過簡單的推導。但我們應不惜“多費一些功夫”,努力理解和使用簡單方法,因為我們都懂得“磨刀不誤砍柴功”的道理。
二、巧用條件,善用“比”的形式解題
運用“比”的方法解題,可省去很多解方程組的繁瑣步驟,提高解題速度。只要巧妙利用問題中的條件,大多數這類問題中構造“比”式是比較容易的。
例2如圖2所示,電源電壓保持不變,當滑動變阻器的滑片P滑至a端時,電流表的示數是0.6A,當滑片P滑至b端時,電壓表的示數是6V,R2的最大阻值是30Ω,求電源電壓U和定值電阻R1的值。
分析只要著意從“比”式入手,便可知曉題中條件的應用方法。
1.比例法。
需先計算出滑片P滑至b端時的電流值:
以下可用兩種比例關系解題:
2.比差法。
需計算出通過定值電阻R1的電流變化值及兩端電壓變化值。
ΔI=I-I′=0.6A-0.2A=0.4A。
ΔU=U-(U-U2)=U2=6V。
善于用“比”的形式解題,但不是說每一個問題都一定要用這個方法,因為我們需要通過一定的過程來構造“比”式。若能根據一定關系,直接利用已知條件,列出簡單的方程組(如例1中②和⑥方程組),也不失為好方法。
篇5
2008年各地中考試卷中,電學板塊常考的知識點有:識別串并聯電路、串并聯電路中電流的特點、有關電壓表的使用及讀數和串并聯電路電壓的特點、決定電阻大小的因素、滑動變阻器的原理及應用等。其中,電流表、電壓表的作用及串并聯電路電流、電壓的特點等內容在中考中所占比例較大,這些知識點常會與歐姆定律、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;額定功率與實際功率的概念及應用;電流的熱效應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外,還考查電流的磁場、影響電磁鐵磁性強弱的因素、電磁感應現象、電動機和發電機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,試題多聯系生活實際,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,難點出現在識別串并聯電路和電流表、電壓表的示數變化。預計2009年中考對本部分知識的考查不會出現較大的變化,但可能會稍稍增大探究題和創新題的分量。有關電功、電功率的考試命題將在繼承2008命題特點上有所創新。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來考查節能、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、電與熱相結合的計算以及節能問題是中考中的重中之重,注重考查實際情境中解決問題的能力。如圍繞電冰箱、電吹風、洗衣機、電水壺、電磁爐等家用電器展開的電功、電功率、電熱的應用計算尤為重要,特別是在減少環境污染和建設節能型社會的今天,電能和太陽能相結合的題目更要引起我們重視。
隨著常規能源的日益匱乏,有關用電器的效率考題也是中考的一個新亮點,預計2009年中考出現的幾率會加大。
在中考復習中,基本知識忘記得比較快,所以復習時要注重基礎。電路部分的知識單獨考的并不多,對很多知識點的考查是隱藏在對歐姆定律、電功率的綜合考查中的,復習的關鍵在于靈活掌握知識,理解題目意思,應對具體問題,努力嘗試知識的總結和遷移。
考點一:電路設計與電路故障
沖刺點金設計簡單的電路是目前中考中經常出現的題型,特別是與生活實際相結合的電路設計題已成為中考的熱點。其形式有:根據具體的要求設計出電路圖;給出電路圖判斷哪一個比較適用;既要設計電路圖,又要連實物圖等等。在畫電路圖時一定要規范:元件位置安排要適當,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:串聯電路或并聯電路的干路出現斷路故障,用電器不能工作,電流表沒有示數;若電流表有示數,串聯電路或并聯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。中考出現的題型較多,主要有電路的設計、分析、連接實物、故障判斷、電流和電壓的規律研究等問題,難度以中、低擋為主,在近幾年中考中已經大量涉及生產、生活中實際電路的應用及探究,這種趨勢預計在2009年的中考還會得到更多的體現。
預測1:(素材來自于生活實際,主要考查電路的應用及電路設計)
投影儀用強光燈泡作為光源,發光時必須用風扇降溫。為了保證燈泡不被燒壞,只有當帶動風扇的電動機工作后,燈泡才能發光;風扇不轉,燈泡不能發光。則在圖1所示的四個電路圖中符合要求的是()
預測2:(考查電路設計,串并聯電路的特點及開關的作用)
2008奧運會男子佩劍決賽中,我國選手仲滿不負眾望,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,要求劍身連著導線,導線一頭連通著電子計分器,一頭連接著特制衣服,形成一個環形電路。比賽過程中,運動員(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的過程(對方的燈亮同時計分器計分)。根據所學的物理知識,小明設計了如圖3所示的幾種電路圖。能正確判斷選手成功地擊中對手的有效部位并顯示得分的電路是()
預測3:(考查串聯電路的特點,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S,電路正常工作。一段時間后,發現其中一個電壓表示數變大,則()
A. 電流表的示數也增大
B. 電流表的示數可能不變
C. 電阻R可能斷路
D. 電阻R可能短路
考點二:歐姆定律
沖刺點金歐姆定律是初中電學部分最基礎的內容。探究歐姆定律和伏安法測電阻體現了電學部分最基本的實驗技能,同時也體現了物理學最基本的研究方法――控制變量法,有很強的綜合性,是歷年來各地中考試題的必考內容。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,命題在聯系實際,突出物理方法,考查實驗的過程性方面會有所側重,純模型式串并聯電路的計算會降低難度,創新題會增多。探究歐姆定律、伏安法測電阻在中考中必有一者出現,滑動變阻器的創新應用也有可能成為大題。
歐姆定律的內容是:一段導體中的電流,跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。用公式表示為:I=。
由歐姆定律可導出R=,它表示導體的電阻可由計算出,即R與U、I的比值有關,但R與外加電壓U和通過電流I無關。
在運用歐姆定律進行計算時,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,這些數值有時并不是相對應的,我們要從中選出具有對應關系的數值,如開關的閉合與斷開、滑片的移動前后,會出現不同的電流、電壓值,要能判斷哪些數據是這個用電器或電阻在相同的狀態下所擁有的。
從新課程改革的進程看,有關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用及激發學生進一步學習物理的潛能。如電壓表內阻的測量、不滿足歐姆定律的非線性元件電壓、電流關系的探究、水果導電性能的探究、伏安法測電阻系統誤差的討論、歐姆表的改裝、壓敏電阻、油量表、全電路歐姆定律,均很有創意,要注意消化吸收,推陳出新,做到舉一反三。
預測1:(考查對導體的電阻和歐姆定律的正確理解)
由歐姆定律可以得出導體的電阻公式R=。下面幾位同學對此公式的理解,其中正確的是()
A. 當電壓為零時,導體的電阻也為零
B. 當電流減小時,電阻增大
C. 當電壓減小時,電阻也減小
D. 電阻是導體本身的一種性質,與電流、電壓無關
預測2:(結合歐姆定律,考查串聯電路電流、電壓的特點)
如圖5所示,電源電壓不變,當開關S閉合,滑動變阻器滑片從a向b移動的過程中()
A. 電壓表示數變大,電壓表示數變大,電流表的示數變大
B. 電壓表示數不變,電壓表示數變大,電流表的示數變小
C. 電壓表示數不變,電壓表示數變小,電流表的示數變大
D. 電壓表示數變大,電壓表示數變小,電流表的示數變小
預測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,電流表示數變化范圍是1.5~1.0 A,電壓表的示數相應的變化范圍是0~5 V,求R的阻值和電源電壓。
考點三:電功
沖刺點金電功比較抽象,不像機械功那么直觀,我們可以從能量轉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以及蓄電池電路,只適用于純電阻電路,即電能全部轉化為熱能的電路。
電能表是測量電能或電功的儀器。把電能表接在電路中,電能表計數器上前后兩次讀數之差就是這段時間內用電的度數,要弄清楚電能表銘牌上幾個參數的含義。
從2008年的中考試卷可以看出,中考試題在考查基礎知識和基本技能的同時,更注重考查學生應用知識的能力和實踐探究的能力。而以能源開發和利用為背景來考查電功知識的應用則是近年來中考命題的新亮點,這類試題知識跨度大,更能綜合考查學生應用電學知識的能力。
預測1:(考查對電功公式的理解和靈活應用)
燈泡L和L并聯在電路中,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
預測2:(考查學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所消耗的電能的儀器。如果表面盤上標有“3 000 r/kW•h”字樣,表示的意思是每消耗_________的電能,它的轉盤轉3 000轉。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內轉了60轉,那么,此時通過用電器的電流做功為_________J。
預測3:(考查光能與電能的轉化,以及對電功公式的理解和應用)
太陽能汽車是用太陽能電池將所接收到的太陽光能轉化為電能提供給電動機來驅動的。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生的電壓為240 V,并對車上的電動機提供10 A的電流。問:
(1)若通電1 min,車上電動機消耗的電能是多大?
(2)太陽能電池將太陽能轉化為電能的效率是多少?
考點四:電功率
沖刺點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。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、電風扇等用電器來說,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出來,其額定電壓和額定功率就確定了。實際功率是用電器在實際工作時的電功率,是不確定的。用電器的實際功率不一定與額定功率相同,小燈泡的亮度是由其實際功率決定的。
電功率的計算是中考命題的熱點,壓軸題基本都在此出現,命題時常將歐姆定律、電功率、串并聯電路結合起來出綜合計算,并且分值多,難度較大。其內容主要為:①密切聯系生活實際,如電熱水壺、飲水機、居民用電等,真正體現“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。
預測1:(考查串聯電路中各用電器功率的分配關系)
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。
預測2:(考查對電功率公式的理解和應用)
圖8所示為一玩具汽車上的控制電路,其電動機的線圈電阻為2 Ω,保護電阻R為8 Ω,當閉合開關S后,兩電壓表的示數分別為12 V和4 V,求:
(1)電路中的電流。
(2)電動機的功率。
預測3:(考查用電器額定功率與實際功率的關系)
某品牌電熱水壺的銘牌上標著如右表所示的數據。根據表格中的數據,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燒水,電壓只有200 V,此時電熱水壺發熱時的功率為多大?
考點五:電熱及其作用
沖刺點金電流在電路中做功,電能轉化為內能的那一部分,稱為電熱,其公式Q=I2Rt適用于任何電路。注意兩點:①在電流所做的功全部用來產生熱量的情況下,Q=W=UIt=t。這里的條件是電功全部用來產生電熱,而電流所做的功全部用來轉化成熱的情況,也只有純電阻電路才成立,故上述導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生熱量的情況下,如電動機正常工作時消耗的電能為W=UIt,產生的電熱為Q=I2Rt,則轉化為機械能的那部分能量為W-Q。若知道用電器將電能轉化為熱能的效率η(η
電與熱相結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象的實例為載體,將電學和熱學結合在一起是中考命題的熱點,是中考中的重中之重。隨著常規能源的日益匱乏,有關用電器的效率考題也正在成為中考出現的一個新亮點,預計2009年中考出現的幾率可能會進一步加大。
預測1:(考查電能與內能的轉化,在不計熱損失的情況下,消耗的電能等于產生的內能,即Q=W)
一電飯煲銘牌上標有“220 V1 100 W”的字樣,其原理圖如圖9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,R為電熱絲。當開關S接高溫燒煮擋時,電路的功率為1 100 W;當開關S接燜飯、保溫擋時,電路的總功率為22 W。
(1)電飯煲在高溫燒煮擋時,開關S應與哪個觸點連接?
(2)電熱絲R的阻值多大?
(3)電飯煲燜飯、保溫1 min,電熱絲R產生的熱量為多少?
預測2:(考查電能與內能的轉化,在有熱損失的情況下,消耗電能的一部分等于產生的內能,即Q=ηW)
電視節目主持人,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,室內氣溫往往很高,在炙熱燈光的“燒烤”下,看似風光無限的主持人其實也很不好受,幾個小時的節目下來,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•℃)。現錄制一個0.5 h的節目,求:
(1)演播室內所有燈消耗的電能。
(2)演播室內所有燈散發出的熱量。
(3)演播室內空氣升高的溫度。
預測3:(通過電動機做功,考查電能與其他能量的轉化及能量守恒定律)
從能量轉化的角度看,電動機主要是把電能轉化為機械能,同時還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。現實驗室有一個微型電動機,如圖10所示,銘牌上標有“12 V 3 W”的字樣。問:
(1)每分鐘該微型電動機消耗的電能是多少?
(2)若該微型電動機線圈的電阻是4 Ω,則線圈每分鐘產生的熱量是多少?
(3)這臺電動機每分鐘所做的機械功是多少?
考點六:生活用電
沖刺點金家庭電路由電能表、總開關、保險絲、插座、用電器及其開關幾部分組成。插座和各用電器之間是并聯,用電器和控制它們的開關之間是串聯,且開關應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,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。發現有人觸電后,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發生短路。
以往的中考,重點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,讓學生掌握安全用電知識,提高安全用電的意識,具有實際意義。預計今年的中考熱點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用電事故的分析和處理。
預測1:(考查安全用電的原則)
用電安全是保證人民生命財產安全的基本原則。如圖11所示的現象中,符合安全用電原則的是()
預測2:(考查學生對家庭電路中開關、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,以筆畫線代替導線,將一個帶按鈕開關的螺口燈泡、一個電熱水壺接入電路。
預測3:(考查學生對用電器工作時的能量轉化問題的理解,明確家庭電路中發生火災的原因及發生電器火災時應怎么做)
洗衣機是我們日常生活中最常用的電器之一,如圖13所示。它工作時把電能轉化為______和______,在使用洗衣機洗滌時,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。若洗衣機一次性投入衣物過多,渦輪被繩、帶、發卡等小物件卡住,會使洗衣機負荷過大甚至停止轉動,進而導致電線過熱,可能發生_________而起火。起火時應先________,再滅火。
考點七:電和磁
沖刺點金物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性,具有磁性的物質叫磁體。磁體上磁性最強的部分叫做磁極,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,它不是真實存在的線,是人們為形象地描述磁場而假想的一些曲線。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。
奧斯特實驗表明通電導線周圍存在著磁場,且磁場方向與電流方向有關。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,標出螺線管上電流的環繞方向;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,螺線管的磁性強弱與通入電流的大小、線圈匝數的多少及是否插入鐵芯有關。電磁鐵的優點是磁性有無可以通過通斷電來控制;磁性強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體就會產生磁力的作用。電動機就是利用通電線圈在磁場里受力轉動的原理制成的,在工作中把電能轉化為機械能。
閉合電路的一部分導體,在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生感應電流,這種現象叫做電磁感應,產生感應電流的條件:第一,導體是閉合電路中一部分。第二,導體在磁場中做切割磁感線的運動。當導體平行于磁感線運動時,不產生感應電流;當導體放入磁場中不運動時,也不會產生感應電流。產生感應電流的方向和磁場方向、導體運動方向有關。發電機就是根據電磁感應現象制成的,工作時將機械能轉化為電能。
根據近幾年的中考題分析,這部分知識主要考查的是磁現象、電流對磁場的作用、電磁鐵、電磁感應。隨著人類社會的發展,能源危機和污染的日漸加劇,利用電磁感應知識產生清潔的電能將成為以后能源利用的一個重點方向。預計今年的中考熱點可能在磁現象、電流的磁場和電磁感應及應用上。
預測1:(考查磁化現象、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。當變阻器向左滑動時,彈簧的長度將________。(選填“伸長”或“縮短”)
預測2:(考查發電機的原理是電磁感應,明確什么是電磁感應現象)
據分析,由于中國經濟仍將保持高速增長,因此電力供需矛盾在近幾年將非常突出。為確保生產生活中用水、用電需求,許多單位、賓館飯店、居住小區甚至家庭都備起了發電機。圖15所示為一款家用小型發電機,其原理是___________________________________。它是由軸承及端蓋將發電機的定子和轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做_______運動,從而產生______________。
篇6
高中物理的新特點
1.知識深度,理解加深
高中物理,要加深對重要物理知識的理解,有些將由定性討論進入定量計算,如力和運動的關系、動能概念、電磁感應、核能等。
2.知識廣度,范圍擴大
高中物理,要擴大物理知識的范圍,學習很多初中未學過的新內容,如力的合成與分解、牛頓萬有引力定律、動量定理、動量守恒定律、光的本性等。
3.知識應用,能力提高
高中不僅要學習物理知識,更重要的是提高學習物理知識和應用物理知識的能力,高中階段主要是自學能力和物理解題能力,并學會一些常用的物理研究的方法。
總之,高中物理與初中物理相比,是螺旋式上升的。
學好物理的方法
1.上好每節課,作好每次業
課前預習,發現問題,記下疑難,培養自學能力。
上課專心,積極主動,認真思考,適當筆記,培養思維能力。
課后復習,獨立按時完成作業,培養解題能力。
2.注意觀察,做好實驗
學生實驗:實驗前,認真預習,弄清原理,明確步驟;實驗時,認真觀察,及時記錄;實驗后,處理分析,得出結論。
演示實驗:注意觀察,積極思考,共同分析,得出結論。
小實驗:課外盡自己的力量實際動手做一做。
此外,日常生活中,要留心觀察各種現象,用學過的物理知識進行分析解釋。
3.重視理解,掌握方法
理解物理概念(物理量)的定義、意義、決定因素等。如密度、壓強等。
理解物理規律的意義、條件。如歐姆定律等。
掌握研究物理問題的科學方法。如比值定義法、理想實驗法、控制變量法等。
4.加強小結,全面鞏固
學習物理時,要加強自我小結,可以寫單元小結或章節小結,形式可以多種多樣,如文字表述、方框圖、表格等,特別是在復習時,更要加強小結,使知識結構化系統化。當然,解題后,也要注意小結,體會解題的方法、思路,并力求一題多解或一題多變等。
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篇7
一、 定值電阻的測量
實驗原理R=U/I
實驗器材直流電源、電流表、電壓表、開關、待測電阻、滑動變阻器、導線
設計電路圖
實驗步驟
1.按照電路圖1連接實物電路.
2.移動滑動變阻器的滑片,改變滑動變阻器的阻值,記錄多組電流值和電壓值.
3.對多次實驗測得的電阻求導體電阻的平均值.
注意事項
1.設計好實驗電路,畫出正確的電路圖,是伏安法測電阻實驗的關鍵.
2.選擇實驗器材時,應考慮器材的規格和性能、電源電壓、電流表和電壓表的量程、待測電阻和滑動變阻器允許通過的最大電流必須統一考慮.
如待測電阻約60Ω,電源電壓為1.5V,雖然電壓表的量程選用0~3V,電流表的量程選用0~0.6A,并不會損壞儀表.但通過計算可知,即使滑動變阻器取最小值(為零),最大電流也只有約0.025A,這樣小的電流用實驗室中常用的電流表是不能較為準確測量的,因此所用的電源電壓必須加大或將待測電阻的阻值減小,同時將兩電表的量程作相應的改變.又如待測電阻約為5Ω,電源電壓用12V,電壓表的量程選用0~15V,由計算知,待測電阻和滑動變阻器中的最大電流約為2.4A,因此電流表的量程應選用0~3A.必須注意該最大電流是否超過待測電阻和滑動變阻器允許通過的最大電流.
3. 根據電路圖,正確地連接電路是做好實驗的基礎.連接電路時應注意以下幾點:
(1)在連接電路過程中,開關S要始終處于斷開狀態;
(2)滑動變阻器R的滑片要放在使其接入電路中的電阻處于最大值的位置;
(3)選擇好電流表和電壓表的量程及認清其正、負接線柱.
4.實驗時,每次讀數后開關要及時斷開.因為導體電阻的大小除由導體本身因素決定外,還與溫度有關.當電流通過導體時,導體因發熱而電阻變大,長時間通電時,前、后測得的電阻值偏差較大.所以,每次讀數后應及時斷開開關,這樣測得的電阻值較為準確.
5.伏安法測電阻的原理是歐姆定律,根據變形公式R=U/I可知,要測電阻Rx的值,只要用電壓表測出Rx兩端的電壓,用電流表測出通過Rx的電流,用滑動變阻器來改變Rx兩端的電壓和通過Rx的電流,得到三組數據后計算出Rx的平均值即可.
誤差分析雖然伏安法測電阻在原理上非常簡單,但實際使用時由于電壓表和電流表本身都有電阻,電路中連入了電流表和電壓表之后,不可避免地改變了電路本身的電阻.伏安法測電阻時同學們一般采用圖1所示的電路,圖中電流表接在電壓表的外側稱外接法,這時電壓表直接測得電阻兩端的電壓U,但由于電壓表的分流作用,電流表測出的電流I是電阻與電壓表并聯部分的總電流,比通過電阻R的電流要大一些,因此,采用外接法測電阻時,測量值為R=U/I,真實值為R=U/(I-IV),所以計算出的電阻R要比導體電阻的真實值小些.實驗時如果知道被測電阻較小時,采用圖1的電路測量待測電阻的阻值,測量誤差較小.
實驗中有的同學采用圖2所示的電路,圖中電流表接在電壓表的內側稱為內接法,此時用電流表測得待測電阻中的電流為I,但由于電流表的與電阻R串聯有分壓作用,電壓表測出的電壓U是電阻和電流表的總電壓,比電阻R兩端的電壓要大一些,因此,采用內接法測電阻時,測量值為R=U/I,真實值為R=(U-UA)/I,所以計算出的電阻比待測電阻的真實值要大一些.當被測電阻值較大時,我們采用圖2的電路圖測量待測電阻的阻值誤差會小些,
同學們若能體會到兩種電路測出的阻值與真實值存在差異的原因,不僅更能理解伏安法測電阻的意義,而且還幫助我們能根據待測電阻值的大小選擇合適的測量電路,最大程度減小實驗產生的誤差.
二、結合實際拓展測量
伏安法測定值電阻的阻值時,最大的優勢在于實驗中能直接通過電表讀出電流值、電壓值,能夠通過多次測量求平均值減小誤差.但是,實際條件下測電阻的實驗中往往會遇到缺少電表的情況,那么你將如何設計實驗測導體的電阻呢?
我們可以在已掌握伏安法測電阻的基礎上,結合題目中的條件和已給器材進行分析,可測出哪些物理量,還缺少哪些物理量,然后再依據已知和已測出的量,推算出缺少的物理量,完成這次測量.
如給定的是電流表,則要想辦法讓電流表也能充當電壓表的作用,即選擇一個定值電阻,將待測電阻與定值電阻并聯,把定值電阻與電流表串聯部分看成是電壓表,通過計算定值電阻兩端的電壓得到待測電阻兩端的電壓,再次接線測出該電路中待測電阻中的電流,如圖3所示.
同理,在只給出電壓表的條件下,則通過串聯的方法,把電壓表和定值電阻并聯看成電流表,計算出電路中的電流,再通過二次接線測得待測電阻兩端的電壓,如圖4所示.這兩種方法實際上是伏安法測電阻原理的延伸,起到了既能牢固掌握知識點又能培養、提高分析能力及創新能力的雙重作用.
三、應用知識服務生活
學習知識的最終目的是服務生產服務生活,課本中還安排了小燈泡電阻的測量實驗如圖5,要注意的是測量小燈泡電阻與測量定值電阻的電路在形式上相同,只是用小燈泡代替了定值電阻.在實驗中選定相同規格的燈泡,測出不同電壓時燈泡的電阻,通過記錄的電流及電壓,我們可以描出燈泡電阻的圖像,不難發現電壓與電流的比值不再成正比的規律.由此推斷,電燈的電阻值與燈絲的溫度有關,根據這個特點,人們設計了調光燈,方便了人們的生活.顯然,在用伏安法測燈泡電阻的實驗中,燈泡的電阻隨溫度的升高而增加,其影響較強.因此,實驗中不能用多次測量求平均的方法減小誤差.
四、典型例題
在伏安法測電阻的實驗中,要弄懂實驗原理,學會正確使用物理儀器,掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧.如電流表、電壓表的連接特點及“+”、“-”極的接線位置,讀數前注意看接線柱以判斷量程,滑動變阻器的接線方法,阻值改變導致電路中電表示數變化等.
例1請你利用圖6所示的器材,測量小燈泡燈絲的電阻.
(1)把圖6中的實物電路用筆畫線代替導線連接完整.
(2)請根據實物電路在虛線框內畫出電路圖.
(3)在閉合開關前,滑動變阻器連入電路的阻值應最______,即滑片應位于_____端.
(4)閉合開關后,發現小燈泡不亮,電壓表有示數,電流表無示數,則電路中可能出現的故障是().
A.滑動變阻器開路B.電壓表短路
C.小燈泡短路D.小燈泡開路
(5)排除故障后,再次閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,當電壓表的示數為1.8V時,電流表的示數如圖7所示,此時電流為_______A,燈絲的電阻是_______Ω.
解析 這道題是對伏安法測電阻實驗能力的考查.其中,在問題(1)(2)中,考查了實驗電路的連接和電路圖的畫法,是實驗的基礎.在問題(3)中,閉合開關前,滑動變阻器連入的阻值應該最大,這樣做的目的是為了保護電路,防止電路中電流過大,燒壞儀器,是伏安法測電阻實驗中的作用之一.此圖中,滑動變阻器的最大阻值端應該是A(左)端,考查了滑動變阻器的制造原理.在(4)中,閉合開關,發現小燈泡不亮,又因為電壓表有示數,電流表無示數,則故障應該是小燈泡處出現了斷路.問題(5)中是對電表讀數和基本計算的考查,電壓表示數為1.8V,電流表示數應為0.3A,則根據公式R=U/I計算,燈泡電阻應該為6Ω.
點評實驗基本技能是實驗的基礎,也是中考考查的重點,如電路連接、電表讀數、滑動變阻器的正確用法等問題.在平時的實驗中,對這些基本知識應熟練掌握.
例2在用伏安法測未知電阻R的實驗中,電源電壓為3V,R的值約為3Ω.滑動變阻器兩只,規格分別是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”;電流表一只(量程0~0.6A和0~3A);電壓表一只(量程0~3V和0~15V).測量時,滑動變阻器應選______;電流表應選_____量程;電壓表應選_____量程.
篇8
關鍵詞:數學工具;物理問題;生活實際
中圖分類號:G633.7?搖 ?搖文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)14-0252-02
應用數學工具解決物理問題的能力:主要體現在尋找物理量的關系、數學的思想和方法上等,并對極限、微元、方程與函數等的具體思想和方法進行滲透和培養,形成一種意識、一種習慣、一種能力。物理學習中,從物理量的定義到各有關聯的物理量組成的物理公式,都離不開數學。用數學工具解決物理問題過程中,通過物理規律和數學形式的對比,使數學形式不再是簡單的符號,而是富有意義的物理量、物理規律、物理思想。
一、從物理量的定義和物理規律的描述,滲透應用數學工具解決物理問題的能力
學習必修1速度時,引用學生熟悉的小故事“龜兔賽跑”:
師:誰運動得快?
生1:兔子快。
生2:烏龜快。
學生有不同的意見,教師可以順勢引導。比較快慢需要一個參考標準,那么同學們的參考標準是什么呢?
生1:開始一段時間,兔子跑了很遠,烏龜還在后面爬呢,所以兔子快。
生2:雖然開始一段時間,烏龜爬得比較慢,但是烏龜贏得了比賽的勝利,因此烏龜快。
生3:他們說的都有道理。
生4:……
教師引導學生分析:生1認為,開始一段時間烏龜和兔子都在運動,相同時間,兔子的位移大,所以兔子快。即運動時間相同時,位移大運動得快;生2認為,盡管開始烏龜較慢,當他們都到終點時,烏龜用的時間短,所以烏龜快。即運動的位移相同時,時間短的運動得快。
師:如果運動的位移和時間都不同,運動的快慢取決于什么呢?
生1:用位移除時間,比值大運動得快,比值小運動得慢。
生2:用時間除位移,比值大運動得慢,比值小運動得快。
教師引導學生分析:兩種做法都有道理,其目的都是將其中一個量統一,比較另一個量的大小。由于位移與時間的比值表示單位時間內運動位移的大小,比值大運動得快,比值小運動得慢,更符合我們的思維習慣,所以,物理學中用位移與發生這一位移所用時間的比值定義速度。
像這樣通過生活中的實例引入物理量既利于接受又利于理解。物理學習來源于生活,物理知識為生活所用。在學習物理過程中,教師從生活中常見的現象發現、總結、提取、描述物理規律,并用簡單的數學符號表示,有利于滲透應用數學工具解決物理問題的能力。
二、從物理公式的理解中,培養應用數學工具解決物理問題的能力
物理公式大體分為三類:一類是物理量的定義式,一類是物理量的決定式,還有物理量間的關系式。不管哪一類物理公式,都只是數學形式在應用中的具體化。因此,必須強調從物理意義上理解和運用公式。學習選修3-1時,電阻的定義式為R=U/I,是根據部分電路歐姆定律導出的,反映了電阻與電壓、電流間的數量關系,提供了求解電阻的一種方法,但不能說電阻與電壓成正比,與電流成反比。電阻不是由電壓、電流決定的,而是由導體本身的性質即導體的材料、長度、橫截面積以及溫度共同決定的,公式R=才是電阻的決定式。這里學生很容易套用數學的慣性思維,不考慮物理量本身的物理意義。庫侖力的表達式為F=k,當r0時,函數值趨近無窮大,但不能說庫侖力趨近無窮大。因為當r0時,帶電體靠得很近,其形狀和大小相對所研究的問題不能忽略,它們之間的相互作用力不能用庫倫定律的數學表達式進行計算。數學表達式只是在一定條件下對物理規律的高度概括和抽象,在解決物理問題時還要考慮到物理公式的適用條件,判斷所得結果是否符合生活實際,即是否具有確定的物理意義。
三、從物理問題的解題過程中,鍛煉應用數學工具解決物理問題的能力
物理問題的研究不能脫離物理意義的分析,特別是對一些運算結果的討論,要著眼于是否具有物理意義。在解決物理問題的過程中,運用數學工具的準確性、技巧性對解題速度也有很大影響。勻速直線運動的位移,對應“速度-時間”圖像中圖線與時間軸所圍矩形面積。而勻變速直線運動的“速度-時間”圖像是一條傾斜直線,不存在矩形,無法求解。現在用數學方法做如下處理:把時間軸分成很多段,每段都可以近似看成矩形,當然這種近似有一定的誤差。把時間軸分段越多,每個小段的矩形越小,累加結果的誤差就越小。如果把時間軸進行無限劃分,那么每一小段都可以看成一個勻速直線運動。把無數個小矩形的面積累加起來就是勻變速直線運動的位移,對應“速度-時間”圖像中梯形的面積。求解勻變速直線運動的位移時不用公式,而利用圖像方法,既省卻了繁瑣的計算又顯得簡單直觀,也體現了用數學工具解決物理問題的“微元”思想。“微元”思想是解決物理問題的常用思想,位移是速度對時間的積累效應,沖量是力對時間的積累效應,功是力對空間的積累效應等。這類問題往往都有多種解法,此時教師可以明確要求以數學方法為解題手段。行為主義學習理論認為:教育就是按照一定目標塑造人的行為,學習是經過強化建立刺激與反應之間的聯結。我們就是要通過這種刺激,建立數學工具與物理問題之間的聯結,鍛煉應用數學工具解決物理問題的能力。
用數學工具解決物理問題是高考考查的五種能力之一,也是注重物理能力培養的高效課堂建設所必需的。在物理教學中,利用好數學這一工具學科,既有利于對物理現象的認知和認可,又有利于對物理規律的理解和運用。
篇9
函數圖象是表示物理規律的方法之一,可以形象地描述物理規律.在進行抽象思維的同時,利用圖象的視覺感知,有助于對物理名詞的理解和記憶,準確把握物理量之間的定性和定量關系,深刻理解問題的物理意義.
函數圖象在初中物理中是如何應用的呢?下面結合自己的教學實踐簡單歸納如下.
一、函數圖象可以演示物理變化過程,把握變化規律
用圖象法來描述物理過程更直觀,它可以描述出其變化的動態特征,幫助學生理解物理變化過程,避免一些知識死記硬背,學會從圖象中獲取信息的能力,使一些知識更簡單、明朗.
二、運用函數圖象,可以描述物理量之間的關系
當某個物理量一定時,用圖象可以直接看出另兩個物理量之間的關系,是成正比或反比.這是數學在物理中的應用,弄清兩個坐標軸各代表什么物理量,以便了解圖象所反映的是哪兩個物理量之間的相互轉化關系.
例如,在研究“電阻不變的情況下,電流與電壓的關系”時,我們作出如圖1的圖象.從圖中明確了無論電阻A還是電阻B,電壓增大電流也隨著增大,不管怎么變化,電壓與電流的比值始終不變,其比值等于該電阻的阻值.RA=5Ω,RB=10Ω,R=UI,即電阻一定時,電流跟電壓成正比.或者電阻一定時,電流之比等于電壓之比(I1I2=U1U2).類似這樣的還有壓強與受力面積、壓力的關系;同種物體質量與體積的關系,路程與時間、速度的關系等,都可以用函數圖象找出相關物理量之間的函數關系.
圖1
三、利用函數圖象確定物理量的大小及確定物理量的范圍
例如,有兩個阻值不同的定值電阻R1、R2,它們的電流隨電壓變化的I―U圖線如圖2.如果R1、R2串聯后的總電阻為R串,并聯后的總電阻為R并,則關于R串、R并的I―U圖線所在的區域,在哪個區域?
圖2
分析:此圖線是根據歐姆定律I=UR作出的圖線,即R圖線.電壓一定時電流跟電阻成反比.在圖中作一條平行于I軸的直線交U 軸于U0,與圖R1和R2的交點對應的電流分別為I1、I2,顯然越向上電流值越大,即I1R2.所以在此圖象中可得到,越偏向U軸的圖象阻值越大.因此,在三個區域中,區域Ⅰ中電阻最大,區域Ⅲ中電阻最小.若R1.R2串聯,則總電阻R串>R1>R2,則R串應在Ⅰ區域內;若R1.R2并聯,則總電阻R并
四、利用函數圖象分析實驗數據,得出準確的結論
篇10
【關鍵詞】物理 比較法 概念
物理學在自己的發展過程中要求物理思維要有嚴密的邏輯性。物理思維的方法很多,這里僅就其中最典型的比較法來結合物理概念中的教學來討論。比較法是根據一定的標準對某類現象在不同情況的不同表現進行比較的一種研究方法。
比較的過程是使人在思想上確定事物(現象)之間異同關系的思維過程。凡是比較,都是在一定關系上根據一定的標準進行的。
由于比較法很適合于初中生學習物理知識,所以教材中很多概念,如速度、慣性、比熱、密度、壓強,等等,都是用比較法引出的。本文就比較法在初中物理概念教學中的突出作用,談一些粗淺的看法。
一、比較法為概念的引入提供了思維的支撐點
初中物理概念的引入往往用實驗的方法,然后對實驗的現象和結果加以比較進行的。比熱概念的引入就是一個典型的例子。教材為了研究物體的吸熱多少跟物質種類的關系,就將不同物質水和煤油的吸熱現象進行比較;由于比較必需在同一標準下才能進行,就對實驗的條件進行了控制,使水和煤油質量相等,初溫相同,吸收的熱量也相等,這樣,排除了質量和溫度升高等方面的干擾,突出了吸熱和物質種類的關系,通過水和煤油在同等條件下吸熱情況的比較,為“比熱”的引出提供了思維的支撐點。又如:在“電磁感應”概念的教學中,教師先點明,在以下實驗中,使用的靈敏電流計、導線、開關、磁場及磁場中運動的導體都是完全一樣的,現在,按下述步驟進行演示:
(1)電路閉和,當導體在磁場中不運動或平行于磁場線運動時,電流計指針不偏轉,表明導體中不產生電流。
(2)電路閉和,一部分導體在磁場中作切割磁場線運動,電流計指針偏轉,表明導體中產生了電流。
(3)在前步實驗的基礎上,分別取磁場線方向相同而改換導體運動方向,再取導體運動方向相同而改換磁場線方向,觀察電流計指針偏轉方向有何不同。
(4)電路斷開,導體在磁場中作切割磁感線運動,觀察電流計指針是否偏轉。在實驗過程中,引導學生比較
(1)、(2)兩步的差同,就可以建立電磁感應這一現象的感性認識,比較(2)、(4)兩步的差同,可以使這一感性認識深化,即明確感應電流產生的條件;比較(3)步實驗的不同條件,不同現象,就可以理解決定感應電流方向的兩個因素。
最后,教師指出聯系:左手定則。類似地,能否用什么方法來解決感應電流方向、磁場線方向、導體運動方向這三者的關系呢?于是引出右手定則,并通過例題讓學生練習使用這一定則。這堂課,學生較牢固地掌握了電磁感應這一重要物理現象,并能用定則分析具體問題,更重要的是,他們又一次體會到比較法在物理概念中的重要作用。
物理教材中有很多重要的演示實驗和學生實驗都是按比較法來編寫的,如歐姆定律、電功、凸透鏡成像等等。這既符合發現物理定律的規律,也符合人們認識事物的規律。
我們在教學時,要有意識地傳授這一思維方法,并提醒學生注意:有些現象中,條件的改變,只使這一現象發生量的變化,如歐姆定律中,電壓、電阻的變化,只是使電流發生數值的變化;而有些現象因為―個條件的改變,將發生質的改變,如交、直流發電機模型,就因為銅環和半徑的差異,導致外電路得到的電流在本質上有很大的差異。
二、比較法可使學生對概念的理解和掌握更加深刻
由于概念所反映的事物的本質特征往往隱蔽在非本質特征之中,概念和概念之間的聯系和區別易使學生混淆,影響著學生對所學概念深刻、準確地把握。突出比較法,可使學生抓住概念的本質特征,對概念有更全面、更深刻的理解和把握。
例如,重力和壓力,是學生極易混淆的概念,一些學生常將壓力和重力間的某些特殊情況下的關系一般化,往往認為“壓力的大小總等于重力的大小”,甚至認為“壓力就是重力”。為此,筆者在教學中,設置了能暴露和糾正學生這一錯誤的比較性例題,將壓力和重力進行比較,收到了明顯效果。
三、比較法可使學生靈活運用概念,促使概念活化
一個物理概念的表達式中,包含了定義方式、物理意義、及單位等內涵。將表達式間進行橫向比較,能促使學生記憶概念、活化概念和深化概念。例如,速度概念的表達式V=S/t和功率的表達式P=w/t相比較,它們都有反映了另一物理量變化快慢的共同特征;它們的單位都由另外兩個物理量的單位復合而成。
另外,象密度、電阻率、比熱等概念,從公式上都可看出,對同一物質來說,它們的比值都一個“常數”,反映著物質本身的屬性。這可消除諸如“電壓為零時,導體的電阻為零”、“一杯水比熱(密度)比半杯水的比熱(密度)大”等之類的錯誤。
四、通過比較促進知識的正遷移
例如,把兩只標有220V、40W和220V、100W字樣的白熾電燈分別進行并聯或串聯后,接入220V的電路中,判斷這兩種情況哪個燈泡較亮?根據平時的經驗都是100W的燈泡較亮一些,即使老師通過分析和討論得出串聯時40W較亮,并聯時100W的較亮。但仍有一部分同學對分析感到不可靠,但如果我們通過可控實驗來進行對比,學生就會信服了。
五、將物理概念與生活相比較
有些物理概念看似深奧難懂,若將其與一些生活常識相比較,則能起到化難為易的效果。
如:由于“電壓”和電場力做功的概念有關,一般初中課本中對電壓都沒有明確的定義,教材采用直接引入的方法,這對學生掌握這一概念是不利的,有不少學生學了“電壓”這一課后,仍然模模糊糊,說不出它是什么,更不了解它的物理意義。