緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇?dú)W姆定律的比例范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
歐姆定律是指,在同一電路中,通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國(guó)物理學(xué)家歐姆在1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測(cè)定》論文提出的。
隨研究電路工作的進(jìn)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到歐姆定律的重要性,歐姆本人的聲譽(yù)也大大提高。為了紀(jì)念歐姆對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn),物理學(xué)界將電阻的單位命名為歐姆。
麥克斯韋詮釋歐姆定律為,處于某狀態(tài)的導(dǎo)電體,其電動(dòng)勢(shì)與產(chǎn)生的電流成正比。因此,電動(dòng)勢(shì)與電流的比例,即電阻,不會(huì)隨著電流而改變。在這里,電動(dòng)勢(shì)就是導(dǎo)電體兩端的電壓。因?yàn)槲镔|(zhì)的電阻率通常相依于溫度。根據(jù)焦耳定律,導(dǎo)電體的焦耳加熱與電流有關(guān),當(dāng)傳導(dǎo)電流于電體時(shí),導(dǎo)電體的溫度會(huì)改變。電阻對(duì)于溫度的相依性,使得在典型實(shí)驗(yàn)里,電阻相依于電流,從而很不容易直接核對(duì)這形式的歐姆定律。
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二、牛頓第二定律。在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)注意公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
三、萬有引力定律。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程,卡文迪許測(cè)定萬有引力常量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)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(fā)現(xiàn)了它的局限性。
四、機(jī)械能守恒定律。這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不做功或所做的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來解決問題時(shí),就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡(jiǎn)化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個(gè)定律不適用的問題,可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
五、動(dòng)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(rèn)為動(dòng)量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來,主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相,就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來說,多數(shù)難以做到。即使做得到,要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動(dòng)定律導(dǎo)出,再安排一節(jié)“動(dòng)量和牛頓運(yùn)動(dòng)定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律,也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動(dòng)量的問題,相互作用的物體的所有動(dòng)量都在一條直線上,所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時(shí)最容易發(fā)生符號(hào)的錯(cuò)誤,應(yīng)該使他們明確,在同一個(gè)式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動(dòng)量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化,表式中各項(xiàng)是過程始、末的動(dòng)量。用它來解決問題可以使問題大大地簡(jiǎn)化。若物體不發(fā)生相互作用,就沒有守恒問題。在解決實(shí)際問題時(shí),如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大,就可略去外力的作用而用動(dòng)量守恒定律來處理。動(dòng)量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用,系統(tǒng)中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統(tǒng)不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),動(dòng)量守恒定律都是適用的。
歐姆定律是初中物理電學(xué)部分的核心內(nèi)容,也是中考中考點(diǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容、難點(diǎn)內(nèi)容。歐姆定律掌握的好壞直接影響學(xué)生的考試成績(jī),要多用時(shí)間將這塊知識(shí)夯實(shí),才能取得高考的勝利。
一、明確歐姆定律的內(nèi)容
1、實(shí)驗(yàn)思想和方法
歐姆定律在教材上是通過在“控制變量法”的實(shí)驗(yàn)思想基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的:即在控制電阻不變,得到通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,得到通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。由此得到了電路中電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。
2、歐姆定律的表達(dá)式
由實(shí)驗(yàn)總結(jié)和歸納出歐姆定律:通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
表達(dá)式為:I=U/R;I的單位是安(A),U的單位是伏(V),R的單位是歐(Ω);導(dǎo)出式:U=IRR=U/I
注意表達(dá)式中的三個(gè)物理量之間的關(guān)系式是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,即具有同一時(shí)間,同一段導(dǎo)體的關(guān)系。
3、歐姆定律的應(yīng)用條件
(1).歐姆定律只適用于純電阻電路;
(2).歐姆定律只適用于金屬導(dǎo)電和液體導(dǎo)電,而對(duì)于氣體、半導(dǎo)體導(dǎo)電一般不適用;
(3).歐姆定律表達(dá)式I=U/R表示的是研究不包含電源在內(nèi)的“部分電路”;
(4).歐姆電律中“通過”的電流I、“兩端”的電壓U及“導(dǎo)體”的電阻R都是同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路上對(duì)應(yīng)的物理量,不同導(dǎo)體之間的電流、電壓和電阻間不存在上述關(guān)系。
4.區(qū)別I=U/R和R=U/I的意義
歐姆定律中I=U/R表示導(dǎo)體中的電流的大小取決于這段導(dǎo)體兩端的電壓和這段導(dǎo)體的電阻。當(dāng)導(dǎo)體中的U或R變化時(shí),導(dǎo)體中的I將發(fā)生相應(yīng)的變化。可見,I、U、R都是變量。另外,I=U/R還反映了導(dǎo)體兩端保持一定的電壓,是導(dǎo)體形成持續(xù)電流的條件。若R不為零,U為零,則I也為零;若導(dǎo)體是絕緣體R可為無窮大,即使它的兩端有電壓,I也為零。因此,在歐姆定律I=U/R中,當(dāng)R一定時(shí)I與U成正比;當(dāng)U一定時(shí)I與R成反比。
R=U/I是歐姆定律推導(dǎo)得出的,表示一段導(dǎo)體兩端的電壓跟這段導(dǎo)體中的電流之比等于這個(gè)導(dǎo)體的電阻。它是電阻的計(jì)算式,而不是它的決定式。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),因此,在導(dǎo)出式R=U/I中R與I、U不成比例。
對(duì)于給定的一個(gè)導(dǎo)體,比值U/I是個(gè)定值;而對(duì)于不同的導(dǎo)體,這個(gè)比值是不同的。不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟電壓和電流有關(guān)。
二、歐姆定律的應(yīng)用
在運(yùn)用歐姆定律,分析、解決實(shí)際問題,進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾方面的問題:
1.要分析清楚電路圖,搞清楚要研究的是哪一部分電路。這部分電路的連接方式是串聯(lián),還是并聯(lián),這是解題的關(guān)鍵。
2.利用歐姆定律解題時(shí),不能把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達(dá)式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進(jìn)行計(jì)算,也不能把同一導(dǎo)體不同時(shí)刻、不同情況下的電流、電壓和電阻代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計(jì)算。為了避免混淆,便于分析問題,最好在解題前先根據(jù)題意畫出電路圖,在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào)。同時(shí)要給“同一段電路”同一時(shí)刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo);不能亂套公式,并注意單位的統(tǒng)一。
3.要搞清楚改變和控制電路結(jié)構(gòu)的兩個(gè)基本因素:一是開關(guān)的通、斷情況;二是滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值發(fā)生變化時(shí)對(duì)電路的影響情況。因此,電路變化問題主要有兩種類型:一類是由于變阻器滑片的移動(dòng),引起電路中各個(gè)物理量的變化;另一類是由于開關(guān)的斷開或閉合,引起電路中各個(gè)物理量的變化。解答電路變化問題的思路為:先看電阻變化,再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)來分析電壓和電流的變化。這是電路分析的基礎(chǔ)。
三、典型例題剖析
例1 在如圖所示的電路中,R=12Ω,Rt的最大阻值為18Ω,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),滑片P位于最左端時(shí)電壓表的示數(shù)為16V,那么當(dāng)滑片P位于最右端時(shí)電壓表的示數(shù)是多少?
解析:分析本題的電路得知是定值電阻R和滑動(dòng)變阻器Rt 串聯(lián)的電路,電壓表是測(cè)R兩端電壓的。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最左端時(shí)電壓表的示數(shù)為6V,說明電路中的總電壓(電源的電壓)是6V,而當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于最右端時(shí),電壓表僅測(cè)R兩端的電壓,而此時(shí)電壓表的示數(shù)小于6V。
滑片P位于變阻器的最右端時(shí)的電流為I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。
例2 如圖所示,滑動(dòng)變阻器的滑片P向B滑動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)將;電壓表的示數(shù)將。(填“變大”、“變小”或“不變”)如此時(shí)電壓表的示數(shù)為2.5V,要使電壓表的示數(shù)變?yōu)?V,滑片P應(yīng)向端滑動(dòng)。
圖1
分析:根據(jù)歐姆定律I=UR,電源電壓不變時(shí),電路中的電流跟電阻成反比。此電路中滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻是AP段,動(dòng)滑片P向B滑動(dòng)時(shí),AP段變長(zhǎng),電阻變大,所以電流變小。電壓表是測(cè)Rx兩端的電壓,根據(jù)Ux=IRx可知,Rx不變,I變小,電壓表示數(shù)變小。反之,要使電壓表示數(shù)變大,滑片P應(yīng)向A端滑動(dòng)。
答案:變小;變小;A。
重點(diǎn)考點(diǎn)
歐姆定律是通過“探究導(dǎo)體的電流跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.應(yīng)注意以下考點(diǎn):(1)公式()說明導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個(gè)因素有關(guān),其中I、U、R必須對(duì)應(yīng)于同一電路和同一時(shí)刻.(2)變形式()說明電阻R的大小可以由()計(jì)算得出,但與U、I無關(guān).因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身的材料、長(zhǎng)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(dú)從數(shù)學(xué)角度理解.(3)串聯(lián)電路具有分壓作用,并聯(lián)電路具有分流作用.
中考常見題型
中考一般會(huì)從兩方面考查歐姆定律的應(yīng)用,一是對(duì)歐姆定律及變形公式的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算,一般不加生活背景,以純知識(shí)性的題目出現(xiàn)在填空題或選擇題中:二是應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的串并聯(lián)的相關(guān)計(jì)算.
例1 (2014.南京)如圖1所示,電源電壓恒定,R1=20Ω,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,電流表示數(shù)是0.3 A;若再閉合開關(guān)S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)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(shí),電路為只有R1的簡(jiǎn)單電路,可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V;若再閉合S1時(shí),兩電阻并聯(lián),則U2=U=6 V,因?yàn)镽1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(shù)的變化量即為通過R2支路的電流,則I2=().
答案:6 30
小結(jié):本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活運(yùn)用,關(guān)鍵是能判斷出閉合開關(guān)S1時(shí)電流表示數(shù)的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個(gè)2分的這樣的純計(jì)算題目,以考查同學(xué)們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)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(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據(jù)圖象的信息可知____.(填“α”或“b”)足電壓表V2示數(shù)變化的圖象,電源電壓為____V,電阻R1____的阻值為____ Ω.
思路分析:國(guó)先分析電路的連接情況和電表的作用:電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)的是R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)的是滑動(dòng)變阻器(左側(cè))兩端的電壓.因?yàn)镽1是定值電阻,通過它的電流與電壓成正比,所以它對(duì)應(yīng)的圖象應(yīng)是α,那么圖象b應(yīng)是電壓表V2的變化圖象,觀察圖象可知:當(dāng)電流都是0.3 A(找出任一個(gè)電流相等的點(diǎn),兩圖線對(duì)應(yīng)的電壓之和就是電源電壓)時(shí),U1=U2=3 V,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的關(guān)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(diǎn),代入歐姆定律可知()
答案:b 6 10
小結(jié):歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數(shù)量關(guān)系和比例關(guān)系,三個(gè)比例關(guān)系分別為:(1)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,即()(2)電流一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓和它的電阻成正比,即().該規(guī)律又可描述為:串聯(lián)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(shí),導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比,即(),該規(guī)律又可描述為:并聯(lián)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(xiàn)這種關(guān)系,學(xué)會(huì)從圖象中找出特殊點(diǎn)足解決歐姆定律問題的一大技巧,
第2節(jié) 動(dòng)態(tài)電路中物理量的變化
重點(diǎn)考點(diǎn)
由于滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)或開關(guān)所處狀態(tài)的不同,使電路中電流和電壓發(fā)生改變,這樣的電路稱之為動(dòng)態(tài)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(jì)算、串并聯(lián)電路中電流和電壓分配的規(guī)律等眾多知識(shí),因此同學(xué)們?cè)诜治鲞^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(lián)系生活實(shí)際,以尾氣監(jiān)控、超重監(jiān)控、溫度監(jiān)控、風(fēng)速監(jiān)控、身高測(cè)量等為背景,考查該部分知識(shí)的掌握情況,存中考題中常以選擇題的方式呈現(xiàn),注意:如果題目中沒有特別說明,可認(rèn)為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.
例3(2014.濟(jì)寧)小夢(mèng)為濟(jì)寧市2014年5月份的體育測(cè)試設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x.圖3所示的四個(gè)電路中,Ro是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,電源電壓不變,滑片會(huì)隨身高上下平移.能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高,電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是().
思路分析:圖A中兩個(gè)電阻R。和R串聯(lián),電流表測(cè)量的是整個(gè)電路中的電流,當(dāng)身高越高時(shí),滑動(dòng)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(shù)越小,圖B中身高越高時(shí),滑動(dòng)變阻器連人電路中的阻值越大,電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知道,R越大電壓表的示數(shù)越大,符合題意.圖B與圖C中滑動(dòng)變阻器的接法不同,圖C中身高越高,滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值越小,同理知道電壓表的示數(shù)越小.圖D是并聯(lián)電路,電流表測(cè)的是支路電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點(diǎn)知道,不論人的身高如何變化,電流表的示數(shù)都不會(huì)發(fā)生變化,選B.
小結(jié):分析這類問題依據(jù)的物理知識(shí)是:(1)無論串并聯(lián)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(guān)系:串聯(lián)分壓(電阻大的分壓多),并聯(lián)分流(電阻大的分流少).(3)在并聯(lián)電路中,各支路上的用電器互不影響,滑動(dòng)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(shí)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(jù)串并聯(lián)電路的分壓或分流特點(diǎn)進(jìn)行局部判斷.
例4如圖4所示電路,電源電壓不變,開關(guān)S處于閉合狀態(tài).當(dāng)開關(guān)S.由閉合到斷開時(shí),電流表示數(shù)將____.電壓表示數(shù)將 ________ .(均填“變大”“不變”或“變小”)
思路分析:當(dāng)開關(guān)S.閉合時(shí),電燈L被短路,電路如圖5所示,電壓表測(cè)的是電阻R兩端的電壓(同時(shí)也是電源電壓),電流表測(cè)的是通過電阻R的電流.當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí),電燈L和電阻R串聯(lián),電路如圖6所示,此時(shí)電壓表測(cè)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(shù)變小;電流表測(cè)的是總電流,但跟S,閉合相比,這個(gè)電路的總電阻變大,總電壓不變,故電流表的示數(shù)變小.
答案:變小 變小
小結(jié):本題引起電表示數(shù)變化的原因是開關(guān)處于不同狀態(tài),解決本題的突破口是弄清楚當(dāng)開關(guān)處于不同狀態(tài)時(shí),電路的連接情況和電表的位置.
第3節(jié) 歐姆定律的探究及電阻的測(cè)量
重點(diǎn)考點(diǎn)
電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的考查比較常規(guī),有以下幾方面:(1)選取器材及連接電路:根據(jù)題目要求,分析或計(jì)算出電表的量程和滑動(dòng)變阻器的規(guī)格,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,滑動(dòng)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(fù)接線柱要正確.(2)滑動(dòng)變阻器的作用:保護(hù)電路,改變電路中的電流或用電器兩端的電壓,實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量.(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論.怎樣分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論是近年來考試的側(cè)重點(diǎn),要注意結(jié)論成立的條件和物理量的順序.(4)多次測(cè)量的目的有兩個(gè),如定值電阻的阻值不變,多次測(cè)量是為了求平均值減小誤差:燈絲電阻是變化的,多次測(cè)量是為了觀察在不同電壓下,電阻隨溫度變化的規(guī)律.難點(diǎn)是單表測(cè)電阻和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的探究與設(shè)計(jì).
中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關(guān)系”“測(cè)小燈泡的電阻”和“測(cè)定值電阻的阻值”這三類題型,以實(shí)驗(yàn)探究的方式考查同學(xué)們的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力,在常規(guī)的考查基礎(chǔ)上,近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測(cè)電阻及如何分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論等探究?jī)?nèi)容的考查.
例5用“伏安法”測(cè)電阻,小華實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路如圖7所示.
(1)正確連接電路后,閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________(填“左”或“右”)端.
(2)測(cè)量時(shí),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí),電流表的示數(shù)如圖7乙所示,則,_____A,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動(dòng)變阻器的目的除了保護(hù)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(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測(cè)出未知電阻Rx請(qǐng)仿照表1中示例,設(shè)計(jì)出測(cè)量Rx阻值的其他方法.
【例1】 把電源(電壓一定)、開關(guān)、兩個(gè)未知阻值的定值電阻R1和R2、滑動(dòng)變阻器R、一個(gè)電流表和兩個(gè)電壓表、導(dǎo)線連成了如圖1所示的電路。閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P,發(fā)現(xiàn)V1、V2、A表的示數(shù)都在改變,把電流表A的示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電壓表V1、V2的示數(shù)記在下表中。(設(shè)電阻不隨溫度變化而改變)
(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求出定值電阻R2的阻值。
(2)求出電源電壓U和定值電阻R1的阻值。
(3)求整個(gè)電路消耗的最大電功率。
解:(1)從表格數(shù)據(jù)可知I=0.2A時(shí),R2兩端的電壓U2=0.8V,由I=UR 得R2=U2I=0.8V0.2A=4Ω 。(2)設(shè)電源電壓為U,由表中數(shù)據(jù)知,當(dāng)電路電流I=0.2A時(shí),R2和滑動(dòng)變阻器R兩端總電壓U2=2.8V。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和歐姆定律有:U=0.2R1+2.8;
當(dāng)電路電流I2=0.3A時(shí),R2和滑動(dòng)變阻器R兩端總電壓為U3=2.7V,根據(jù)上面推導(dǎo)有:U=0.3R1+2.7,聯(lián)解得U=3V,R1=1Ω。
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零時(shí),電路消耗的功率最大則有:I最大=UR1+R2=3V1Ω+4Ω=0.6A ,
P最大=UI最大=3V×0.6A=1.8W。
這道物理計(jì)算題主要考查學(xué)生審讀電路圖的能力和運(yùn)用串聯(lián)電路的特點(diǎn),歐姆定律等的知識(shí),學(xué)生就要對(duì)串聯(lián)電路及其特點(diǎn)、歐姆定律有確切的理解,因此在教學(xué)中教師就要引導(dǎo)學(xué)生從串聯(lián)電路及特點(diǎn)、歐姆定律入手考慮。解答這道題首先要知道電路是串聯(lián)電路,再根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),當(dāng)然也要求學(xué)生理解好歐姆定律,才能準(zhǔn)確地解答出答案。若學(xué)生對(duì)這些知識(shí)沒有掌握好,電路連接方式判斷錯(cuò)誤或者歐姆定律的運(yùn)用錯(cuò)誤,就會(huì)導(dǎo)致本題的大失分。
二、力學(xué)計(jì)算題教學(xué)
在初中物理的力學(xué)中,浮力計(jì)算既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),很多學(xué)生對(duì)這類題束手無策,其主要原因是學(xué)生不熟悉掌握浮力的求法及其受力分析能力差,教師在講解浮力計(jì)算題時(shí)應(yīng)加強(qiáng)解題方法的指導(dǎo)。
圖2
【例2】 如圖2甲所示,把邊長(zhǎng)為0.1m的正方體木塊放入水中,靜止時(shí)有2/5的體積露出水面,然后在其上表面放一塊底面積為2.0×10-3m2的小柱體,如圖2乙所示,靜止時(shí)方木塊剛好能全部浸入水中。(g=10N/kg)求:
(1)甲圖中木塊受到的浮力。(2)木塊的密度。
(3)小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊上面的壓強(qiáng)。
解:(1)甲圖中木塊漂浮在水中,木塊受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3×35 =6N。
(2)甲圖中木塊漂浮在水中,F(xiàn)浮=G木,ρ水g×35 V木=ρ木gV木,ρ木=35 ×10×103kg/m3=0.6×103kg/m3。
(3)方法一:小柱體放在木塊上面時(shí),F(xiàn)浮1=G柱+G木,
G柱=F浮1-G木=ρ水gV木-G木=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3-6N=4N,
小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊的壓強(qiáng)為:
p=FS =G柱S =4N2.0×10-3m2 =2×103Pa。
方法二:小柱體放在木塊上面時(shí)對(duì)木塊的壓力等于小柱體的重力,從圖甲到圖乙增加的浮力就等于小柱體的重力,即:
G木=F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3×25 =4N,
例根據(jù)歐姆定律公式I=,可變形得到R=。對(duì)此,下列說法中正確的是()
A. 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
B. 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比
C. 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零
D. 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)
典型錯(cuò)誤一根據(jù)R=,認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,因此選擇A。
典型錯(cuò)誤二根據(jù)R=,認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比。因此選擇B。
錯(cuò)因分析歐姆定律研究的是電流與電壓和電阻的關(guān)系,其變形式R=只是提供了計(jì)算電阻的一種方法,并不能理解為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與通過導(dǎo)體的電流成反比。
正確答案因?yàn)閷?dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體自身因素(材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度等)來決定的,而不受外因(導(dǎo)體兩端電壓和通過導(dǎo)體的電流)影響,所以應(yīng)選D。
易錯(cuò)點(diǎn)二:對(duì)歐姆定律同一性和同時(shí)性的忽視
例有一個(gè)電鈴,它的電阻是10 Ω,在正常工作時(shí),它兩端的電壓應(yīng)該是6 V。但我們手邊現(xiàn)有的電源電壓是8 V,要把這個(gè)電鈴接在這個(gè)電源上,并使它正常工作,應(yīng)怎么辦?
典型錯(cuò)誤要把這個(gè)電鈴接在這個(gè)電源上,并使它正常工作,應(yīng)給它串聯(lián)一個(gè)電阻。
因?yàn)橥ㄟ^電鈴的電流I== A=0.6 A,
又因?yàn)殡娮韪娾彺?lián),
所以通過電阻的電流I=I=0.6 A,
因此,串聯(lián)一個(gè)電阻為R== Ω=13.3 Ω。
錯(cuò)因分析造成錯(cuò)解的原因是在應(yīng)用歐姆定律時(shí),沒有注意同一性和同時(shí)性。錯(cuò)解中的最后一步:R=中,U、I代入的數(shù)值是總電壓和總電流,求出的電阻R應(yīng)該是總電阻。
正確答案根據(jù)歐姆定律有:通過電鈴的電流I== A=0.6 A,
又因?yàn)殡娮韪娾彺?lián),
所以通過串聯(lián)電路的電流I=I=0.6 A,
因此,總電阻R== Ω=13.3 Ω。
又因?yàn)镽=R+R,
所以串聯(lián)一個(gè)電阻為R=R-R=(13.3-10) Ω=3.3 Ω。
易錯(cuò)點(diǎn)三:對(duì)控制變量法的誤解
例小剛用圖1所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”。在此實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后,為了探究上述問題,他應(yīng)該采取的唯一操作是()
A. 記錄電流表和電壓表的示數(shù)
B. 將變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C. 將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)
D. 適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
典型錯(cuò)誤電源電壓不變,改變電阻,記錄電流大小,從而找出電流跟電阻的關(guān)系,選A。
錯(cuò)因分析沒有正確理解控制變量法。
正確答案在此實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后,為了探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”,必須保持A、B兩點(diǎn)間的電壓不變。此時(shí)由于總電阻變大,總電流變小,因此滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,由串聯(lián)電路電壓關(guān)系可知A、B兩點(diǎn)間(一段電路)的電壓變大。要想繼續(xù)實(shí)驗(yàn),接下來應(yīng)該使A、B兩點(diǎn)間的電壓減小到原來的值。將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng),使變阻器阻值增大,使電路電流減小。由U=IR可知,A、B兩點(diǎn)間的電壓才會(huì)變小,當(dāng)達(dá)到原來的電壓值時(shí),停止移動(dòng)滑片,記錄此時(shí)的電流值。應(yīng)選C。
易錯(cuò)點(diǎn)四:對(duì)電路連接關(guān)系不清
例1如圖2所示,電路中的電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P由圖中位置向a點(diǎn)移動(dòng)的過程中,電表、、的示數(shù)變化正確的是()
A. 的示數(shù)減小,的示數(shù)減小,的示數(shù)增大
B. 的示數(shù)增大,的示數(shù)減小,的示數(shù)增大
C. 的示數(shù)增大,的示數(shù)減小,的示數(shù)減小
D. 的示數(shù)減小,的示數(shù)增大,的示數(shù)減小
典型錯(cuò)誤滑動(dòng)變阻器的滑片P由圖中位置向a點(diǎn)移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器的阻值變大,根據(jù)歐姆定律公式I=,電路中的電流減小。根據(jù)U=IR可知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓減小,因此的示數(shù)減小,燈泡兩端的電壓增大。選擇D。
錯(cuò)因分析電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端電壓U。滑動(dòng)變阻器的滑片P由圖中位置向a點(diǎn)移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器的阻值R變大,但同時(shí)電流I變小,根據(jù)U=IR無法判斷滑動(dòng)變阻器兩端電壓大小的變化。
正確答案由圖2可知這是一個(gè)串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U,測(cè)量燈泡兩端的電壓U。滑動(dòng)變阻器的滑片P由圖中位置向a點(diǎn)移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器的阻值變大,根據(jù)歐姆定律公式I=,電路中的電流減小,因此的示數(shù)減小。再根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等,通過燈泡的電流I=I,又燈泡的電阻R不變,根據(jù)U=IR可知,電壓U減小,因此的示數(shù)減小。由串聯(lián)電路電壓的關(guān)系,可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓U=U-U,因此的示數(shù)增大。應(yīng)選C。
例2如圖3所示電路中,閉合開關(guān)后,將滑動(dòng)變阻器滑片P由a端向b端滑動(dòng)過程中,圖3中電壓表和電流表的示數(shù)變化正確的是()
A. 電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大
B. 電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
C. 電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變小
D. 電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小
典型錯(cuò)誤滑動(dòng)變阻器滑片P由a端向b端滑動(dòng)過程中,電阻變大。根據(jù)U=IR可知,電壓變大,因此電壓表示數(shù)變大。再根據(jù)歐姆定律公式I=,電路中的電流減小,選擇D。
錯(cuò)因分析電路連接關(guān)系不清,沒有注意到滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián)后再與R并聯(lián)的關(guān)系。
正確答案滑動(dòng)變阻器與R串聯(lián)后再與R并聯(lián),不管滑動(dòng)變阻器阻值如何變化,都不會(huì)改變支路電壓。支路電阻的變化引起總電阻的變化,滑片P由a端向b端滑動(dòng)過程中,滑動(dòng)變阻器電阻變大,總電阻變大。根據(jù)歐姆定律公式I=,電路中的總電流減小,因此電流表示數(shù)減小。應(yīng)選C。
易錯(cuò)點(diǎn)五:對(duì)伏安法測(cè)電阻原理的誤解
例小剛同學(xué)想用電流表、電壓表測(cè)量一段電阻絲R的電阻,他已連接了部分電路,如圖4(a)所示。請(qǐng)你接著完成下列步驟:
(1)當(dāng)電壓表示數(shù)為3.6 V時(shí),電流表的示數(shù)如圖4(b)所示,這時(shí)電路中的電流是________A,電阻絲的電阻為_______Ω。并用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路補(bǔ)畫完整。
(2)若將上面實(shí)驗(yàn)中的定值電阻R換成小燈泡,在多次測(cè)電阻的過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表示數(shù)的比值將________。
典型錯(cuò)誤(1)題中連接圖時(shí),滑動(dòng)變阻器接線柱連入錯(cuò)誤,電壓表、電流表正負(fù)接線柱及量程選錯(cuò),串、并聯(lián)錯(cuò)誤。
錯(cuò)因分析不清楚滑動(dòng)變阻器及電表接入電路的要求。
正確答案滑動(dòng)變阻器要保證“一上一下”兩個(gè)接線柱接入電路,有時(shí)還要考慮具體是下面哪一個(gè)接線柱接入電路。對(duì)于電表,要求電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出,且選擇符合題意的量程,保證電流表與被測(cè)對(duì)象串聯(lián),電壓表與被測(cè)對(duì)象并聯(lián)。(1)0.3;12;電路圖如圖5所示。
典型錯(cuò)誤(2)由伏安法測(cè)電阻原理R=可知,電流與電壓成正比,因此電壓表與電流表示數(shù)的比值不變。
錯(cuò)因分析當(dāng)電阻不變時(shí),電流與電壓才成正比。電阻變化時(shí),這種正比例關(guān)系就不成立了。
正確答案當(dāng)電壓增大時(shí),燈絲溫度升高,其電阻增大。由R=可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值就是電阻,所以電壓表與電流表示數(shù)的比值將增大。
易錯(cuò)點(diǎn)六:不關(guān)注歐姆定律的適用范圍――純電阻電路
例有一臺(tái)標(biāo)有“220 V 1.1 kW”的電動(dòng)機(jī),線圈電阻為10 Ω,求它正常工作1 min放出的熱量。
典型錯(cuò)誤由歐姆定律可知,
I== A=22 A,
再由焦耳定律得:
Q=I2Rt=222×10×60 J=2.904×105 J。
錯(cuò)因分析歐姆定律只適用于純電阻電路。本題是含有電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路,求電流時(shí)不能使用I=。
一、數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力在物理學(xué)習(xí)中占據(jù)著重要的地位
首先,數(shù)學(xué)是物理的語(yǔ)言,它以簡(jiǎn)潔精確的特點(diǎn)描述物理概念和規(guī)律。例如,物理量的定義,像加速度、電阻、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等物理量的定義均用了比值定義。在物理規(guī)律的表達(dá)如牛頓第二定律、歐姆定律等都體現(xiàn)了函數(shù)關(guān)系自變量與函數(shù)的關(guān)系。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中如v-t圖像更能形象地描述運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)過程。所以在物理概念規(guī)律時(shí)正是體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的邏輯性。所以,對(duì)學(xué)生來說,需要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),如公式變形、比例運(yùn)算、三角函數(shù)、函數(shù)方程、圖象、對(duì)數(shù)、數(shù)列……
其次,分析和解決物理問題的過程,就是應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)和原理,將問題給出的物理情景,抽象或簡(jiǎn)化成各種概念模型和過程模型,用數(shù)學(xué)化的公式或方程表達(dá)出來,最后用數(shù)學(xué)知識(shí)解得結(jié)果。在高中物理學(xué)習(xí)中,除了要掌握概念、規(guī)律,更重要的是應(yīng)用規(guī)律概念解決問題。在高中物理的學(xué)習(xí)中,解決力學(xué)、電磁學(xué)的三種途徑;牛頓第二定律、能量、動(dòng)量貫穿了整個(gè)高中物理的始終。從平衡等式到牛頓第二定律到動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律,到動(dòng)量定理,到動(dòng)量守恒定律,無不是列方程去解決物理問題。
二、高中物理學(xué)習(xí)中數(shù)理結(jié)合的具體體現(xiàn)
高中物理“培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力”的要求是:學(xué)生能理解公式和圖象的物理意義,能運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行邏輯推理,得出物理結(jié)論,要學(xué)會(huì)用圖象表達(dá)和處理問題;能進(jìn)行定量計(jì)算,也能進(jìn)行定性和半定量分析。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),必須在物理學(xué)習(xí)中注重?cái)?shù)理結(jié)合。在中學(xué)階段,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的學(xué)習(xí)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
1.運(yùn)用數(shù)理結(jié)合進(jìn)行物理概念和物理規(guī)律的學(xué)習(xí)
物理概念是對(duì)物理現(xiàn)象的概括,是從個(gè)別的物理現(xiàn)象、具體過程和狀態(tài)中抽象出的具有相同本質(zhì)的物理實(shí)體。它反映的是物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性,是構(gòu)成物理知識(shí)的最基本的單位。如:加速度定義式、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式、磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式、歐姆定律,電容的定義式、決定式等,動(dòng)能定理表達(dá)式、機(jī)械能守恒定律表達(dá)式、動(dòng)量定理表達(dá)式、動(dòng)量守恒表達(dá)式等,在抽象出一類物理現(xiàn)象和物理過程的共同特征和本質(zhì)屬性之后,用簡(jiǎn)潔的文字語(yǔ)言、數(shù)學(xué)式子或圖表表達(dá)物理概念。
2.運(yùn)用數(shù)理結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
應(yīng)用準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)方法得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分析、計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕矫妗T趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中,數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用使得處理過程顯得特別簡(jiǎn)捷、直觀。例如:驗(yàn)證勻變速實(shí)驗(yàn)中求解加速度我們可以用逐差法,還可用v-t圖象斜率球加速度。再有在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中描繪小燈泡的伏安特性曲線通過圖線的變化趨勢(shì)判斷電阻的變化。在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中閉合電路的伏案特性曲線的截距、斜率的值各是我們沿得到的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻值,這比列方程就解更準(zhǔn)些。
三、物理解題中常用的數(shù)學(xué)知識(shí)
物理解題運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法通常包括方程(組)法、比例法等。
1.方程法
在物理計(jì)算題中是通過物理方程求解物理未知量的,方程組是由描述物理情景中的物理概念,物理基本規(guī)律,各種物理量間數(shù)值關(guān)系,時(shí)間關(guān)系,空間關(guān)系的各種數(shù)學(xué)關(guān)系方程組成的。
2.比例法
比例計(jì)算法可以避開與解題無關(guān)的量,直接列出已知和未知的比例式進(jìn)行計(jì)算,使解題過程大為簡(jiǎn)化。應(yīng)用比例法解物理題,要討論物理公式中變量之間的比例關(guān)系,清楚公式的物理意義,
2、安全電壓:不高于36V(經(jīng)驗(yàn)表明)
3、(1)手濕后人體電阻減少,由I=U/R可知,電流變大。
(2)水是導(dǎo)體,又會(huì)流動(dòng),易使人體與電源相連。
4、注意防雷:(1)雷電的特性、數(shù)據(jù)。(2)避雷針
二、中考關(guān)注
電路計(jì)算是初中物理的重點(diǎn)知識(shí),它已成為歷年來中考的必考內(nèi)容。主要考點(diǎn)有:①記住歐姆定律的內(nèi)容、表達(dá)式,并能熟練運(yùn)用歐姆定律分析解決簡(jiǎn)單的電路問題;②知道串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系,并會(huì)運(yùn)用這些知識(shí)分析解決簡(jiǎn)單的串、并聯(lián)問題;③知道電功、電功率的公式,并會(huì)求解簡(jiǎn)單的問題;④知道額定電壓、額定功率、實(shí)際功率以及它們之間的關(guān)系;⑤記住焦耳定律公式并能用焦耳定律進(jìn)行求解通電導(dǎo)體發(fā)熱問題。
1、簡(jiǎn)單串并聯(lián)問題
解決串、并聯(lián)電路的問題,首先要判斷電路的連接方式,搞清串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系,結(jié)合歐姆定律和其它電學(xué)規(guī)律加以解決。
例1、(2004上海)如圖1所示的電路中,電阻R1的阻值為10。閉合電鍵S,電流表A1的示數(shù)為0.3A,電流表A的示數(shù)為0.5A.求(1)通過電阻R2的電流.(2)電源電壓.(3)電阻R2的阻值。
2、生活用電問題
家庭電路與我們的生活密切相關(guān),家用電器在家庭里越來越多,有關(guān)生活用電問題的計(jì)算自然成為中考的熱點(diǎn)。
例2、(2004佛山)在家用電器中,有許多電器的電功率是不同的下表列出了小明家的部分家用電器懂得電功率。
家用電器的額定電功率
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小明在開著空調(diào)的房間里使用電子計(jì)算機(jī),而且電熱水壺在燒開水,如果家里只有這幾種電器(各一件)在正常工作,在這種情況下,請(qǐng)計(jì)算:
(1)電路的總功率和總電流各是多少?
(2)如果平均每天使用3h,一個(gè)月(按30天計(jì)算)用電多少千瓦時(shí)?
3、變化電路問題
由于開關(guān)的通斷、滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)改變了電路的結(jié)構(gòu),電路中的電流、電壓值會(huì)發(fā)生變化,稱之為變化電路問題。解決變化電路問題的關(guān)鍵是把動(dòng)態(tài)電路變成靜態(tài)電路,即畫出每次變化后的等效電路圖,標(biāo)明已知量和未知量,再根據(jù)有關(guān)的公式和規(guī)律去解題。
例3(2004沈陽(yáng))如圖5所示,電源電壓保持不變,燈L1和L2上分別標(biāo)有“6V3W”和“6V6W”字樣,燈L3上標(biāo)有“12V”,其它字跡模糊不清。當(dāng)斷開S1,閉合S、S2時(shí),其中一盞燈能長(zhǎng)時(shí)間保持正常發(fā)光;當(dāng)斷開S2,閉合S、S1時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A。求電源電壓和燈L3的額定功率。
4、開放性問題
題目條件不確定,求解問題不指明,解答方法不惟一,答案形式多樣化的題型,稱之為“開放題”。解答開放性問題,要對(duì)題目所給的條件、過程、結(jié)論,進(jìn)行全面的分析。對(duì)于自行補(bǔ)充條件的開放題,補(bǔ)充的條件要適當(dāng),使問題得以簡(jiǎn)單解決。
例4、(2004江西)如圖12所示,R1為12的定值電阻,電源電壓為9V,開關(guān)閉合后電流表示數(shù)為0.5A,通電5min.請(qǐng)你根據(jù)這些條件,求出與電阻R2有關(guān)的四個(gè)電學(xué)物理量
5、實(shí)驗(yàn)探究問題
例5、(2006年泰州市)為了探究電流與電壓的關(guān)系,小華設(shè)計(jì)了圖13所示的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(1)實(shí)驗(yàn)選用的器材如圖14所示,其中電源為2節(jié)干電池,定值電阻為10Ω,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω2A”字樣,則實(shí)驗(yàn)圖14
圖13
A
V
R
R''''
S
時(shí)電壓表應(yīng)選用的量程為V,電流表應(yīng)選用的量程為A.
(2)請(qǐng)根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖14中的元件連成電路.要求:滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變大.
(3)右表是小華探究電流與電壓關(guān)系時(shí)記錄的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析,可得到的初步結(jié)論是:
.
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三、堂上練習(xí)
1、在如圖1所示的電路中R的阻值為2歐姆,燈泡兩端的電壓是3伏特,電源電壓是4伏特,則R的兩端的電壓是______伏特,燈泡的電阻是______歐姆。
2、如圖2中電源電壓保持不變,R1為定值電阻。開關(guān)S閉合后,以下說法正確的是:
A.滑片P向右移動(dòng),表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變小;
B.滑片P向右移動(dòng),表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變大;
圖2
C.滑片P向左移動(dòng),表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變大;
D.滑片P向左移動(dòng),表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變小。
從本學(xué)期的期中和期末兩次考試可以看出,化學(xué)試卷由以往的六頁(yè)紙變成了八頁(yè)紙,雖然總的題目數(shù)基本不變,但是總的量變大了。這就要求我們學(xué)生在閱讀資料、圖像、表格、實(shí)驗(yàn)探究等信息時(shí),能有效抓住題目中有價(jià)值的內(nèi)容,學(xué)會(huì)分析、理解題目的意圖,并能與自己學(xué)習(xí)過的基礎(chǔ)知識(shí)有效結(jié)合,靈活應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題。這不僅僅是對(duì)學(xué)生提出了很高的要求,同時(shí)也是對(duì)我們教師提出了新的挑戰(zhàn)。教師只有不斷進(jìn)步,學(xué)生才能有更好的發(fā)展。
首先,態(tài)度決定一切。
學(xué)生的態(tài)度決定了學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度,決定了學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的方法、對(duì)待學(xué)習(xí)的認(rèn)真程度、對(duì)學(xué)習(xí)成果的在意程度等。學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的態(tài)度又有一部分源于教師的態(tài)度。如果教師本身不積極,那么學(xué)生也不會(huì)有多積極,教師的態(tài)度不認(rèn)真,學(xué)生也不見得有多認(rèn)真。所以,教師的態(tài)度,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度有直接影響。
想要轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度,教師從自身做起,從每一節(jié)課做起。認(rèn)真?zhèn)浜妹恳惶谜n。認(rèn)真鉆研教材,認(rèn)真編寫習(xí)題,認(rèn)真上好每一節(jié)課,認(rèn)真批改學(xué)生的作業(yè),認(rèn)真對(duì)待每一位學(xué)生。備課時(shí)不僅要備上課的內(nèi)容,更要備學(xué)生,比如學(xué)生的能力、學(xué)生的情況等。除此之外,課后反思也很重要,教師只有認(rèn)真反思,才能找出自己的缺點(diǎn)與不足,才能更好地提高自己的教育教學(xué)水平。
其次,不斷學(xué)習(xí)知識(shí)。
俗話說的好,要給別人一杯水,自己先要有一桶水。如果自己只有一杯水,教師與學(xué)生在知識(shí)和技能方面相差無幾,教學(xué)難免捉襟見肘。但是隨著信息不斷的變幻,對(duì)事物的認(rèn)識(shí)不斷的加深,如果我們教師不學(xué)習(xí)的話,還是固守自己曾經(jīng)掌握的知識(shí),那么,教師的那桶水還能不能倒給學(xué)生一杯水,值得進(jìn)行反思。作為教師,自己學(xué)過的知識(shí)畢竟有限,只有不斷學(xué)習(xí)知識(shí),不斷給自己充電,才能讓這桶水里不斷涌出清泉。新課程改革的實(shí)施,要求老師要有更扎實(shí)的基本功以及過硬的專業(yè)知識(shí),只有這樣我們才能適應(yīng)這個(gè)變化頻繁的時(shí)代。
所以,作為一名教師,首先要堅(jiān)持自己學(xué)習(xí)的態(tài)度,強(qiáng)化自己的專業(yè)知識(shí),堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí)知識(shí),用知識(shí)來武裝自己,用知識(shí)來培育祖國(guó)的下一代。讓學(xué)習(xí)貫穿于整個(gè)職業(yè)生涯,讓學(xué)習(xí)貫穿于人的整個(gè)一生!
化學(xué)老師個(gè)人工作計(jì)劃2
一、指導(dǎo)思想
我們帶著希望和憧憬又迎來了一個(gè)新的學(xué)期,本學(xué)期理化生教研組將繼續(xù)在“課改”新理念和新的《課程標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)下,以學(xué)生發(fā)展為本,齊心協(xié)力,落實(shí)好學(xué)校制定給我組的各項(xiàng)工作,更新教學(xué)觀念,提高教學(xué)質(zhì)量,規(guī)范教學(xué)過程。使每位教師在科研的同時(shí)提煉自身的教學(xué)水平,在幫助學(xué)生發(fā)展各方面素質(zhì)的同時(shí),使自身的業(yè)務(wù)水平得到提高,再上一個(gè)新的臺(tái)階。
二、學(xué)生分析
本人所教學(xué)學(xué)科共有兩個(gè)班,這些學(xué)生基礎(chǔ)高低參差不齊,有的基礎(chǔ)較牢,成績(jī)較好。當(dāng)然也有個(gè)別學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、行為習(xí)慣。這樣要因材施教,使他們?cè)诟髯栽械幕A(chǔ)上不斷發(fā)展進(jìn)步。從考試情況來看:優(yōu)等生占xx%,學(xué)習(xí)發(fā)展生占27%。總體情況分析:學(xué)生兩極分化十分嚴(yán)重,中等生所占比例不大,一部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)熱情不高,不求上進(jìn)。而其中的優(yōu)等生大多對(duì)學(xué)習(xí)熱情高,但對(duì)問題的分析能力、計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)操作能力存在嚴(yán)重的不足,尤其是所涉及和知識(shí)拓展和知識(shí)的綜合能力等方面不夠好,學(xué)生反應(yīng)能力弱。
根據(jù)以上情況分析:產(chǎn)生嚴(yán)重兩極分化的主要原因是學(xué)生在九年級(jí)才接觸化學(xué),許多學(xué)生對(duì)此感到無從下手,不會(huì)進(jìn)行知識(shí)的梳理,導(dǎo)致學(xué)生掉隊(duì),同時(shí)學(xué)生面臨畢業(yè)和升學(xué)的雙重壓力等,致使許多學(xué)生產(chǎn)生了厭學(xué)心理。
三、教材分析
本教材體系的第一個(gè)特點(diǎn)是分散難點(diǎn),梯度合理,又突出重點(diǎn)。以學(xué)生生活中須臾離不開的水、空氣、溶液,以及碳等引入,學(xué)習(xí)元素和化合物知識(shí),同時(shí)有計(jì)劃地穿插安排部分基本概念,基本理論和定律。這樣使教材內(nèi)容的理論與實(shí)際很好地結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本理論和基本概念解決生活和生產(chǎn)中常見的化學(xué)問題的能力,還可以分散學(xué)習(xí)基本概念和基本理論,以減輕學(xué)習(xí)時(shí)的困難。為了有利于教師安排教學(xué)和便于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握,每章教材的篇幅力求短小,重點(diǎn)較突出。
第二個(gè)特點(diǎn),突出了以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,以動(dòng)手操作能力要求,每一塊中都有有許多學(xué)生實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究,同時(shí)又注意了學(xué)生能力的培養(yǎng)。
四、目標(biāo)任務(wù)
1、 理論知識(shí)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、 自然和社會(huì)現(xiàn)象的實(shí)際,學(xué)生的生活實(shí)際,使學(xué)生學(xué)以致用。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的能力和創(chuàng)新精神,使學(xué)生會(huì)初步運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋或解決一些簡(jiǎn)單的化學(xué)問題。
2、使學(xué)生學(xué)習(xí)一些化學(xué)基本概念和原理,學(xué)習(xí)常見地元素和化合物的基礎(chǔ)知識(shí),掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算基本技能,并了解化學(xué)在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。
3、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的方法。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新精神。使學(xué)生初步運(yùn)用化學(xué)知識(shí)來解釋或解決簡(jiǎn)單的化學(xué)問題逐步養(yǎng)成自己動(dòng)手操作和能力。觀察問題和分析問題的能力。
4、針對(duì)中考改革的新動(dòng)向,把握中考改革的方向,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)中考及答案的各種技巧。
5、重視基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,注意啟發(fā)學(xué)生的智力,培養(yǎng)學(xué)生的能力。
6、培養(yǎng)學(xué)生的科技意識(shí)、資源意識(shí)、環(huán)保意識(shí)等現(xiàn)代意識(shí),對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育和愛國(guó)主義教育。
五、方法措施
1、重視基本概念和理論的學(xué)習(xí)。
2、備課、上課要抓重點(diǎn),把握本質(zhì)。在平日的備課、上課中要把握好本質(zhì)的東西,
3、在平日講課中學(xué)會(huì)對(duì)比。
4、講究“巧練”
5、在平日要注意化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
6、跟蹤檢查。
7、加強(qiáng)課堂教學(xué)方式方法管理,把課堂時(shí)間還給學(xué)生,把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生,使課堂教學(xué)真正成為教師指導(dǎo)下學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究和合作交流的場(chǎng)所。
化學(xué)老師個(gè)人工作計(jì)劃3
一:教學(xué)指導(dǎo)思想
在深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育的今天,各學(xué)科都在實(shí)施新課改,目的是培養(yǎng)高素質(zhì)的人才。新課改促使我們教育工作者的教育思想發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變,從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌,這是中國(guó)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。初中物理作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一門重要課程,其教學(xué)現(xiàn)狀與素質(zhì)教育的要求有一定的差距。相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)及分析問題和解決問題的能力也還存在一定的問題,這也是當(dāng)前物理教學(xué)中開展素質(zhì)教育的一個(gè)障礙。新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教學(xué),作為教師應(yīng)樹立一切為學(xué)生的發(fā)展的教育思想。在教學(xué)中要關(guān)注每一個(gè)學(xué)生,注重學(xué)生的全面發(fā)展,提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化。在教學(xué)中教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,激勵(lì)學(xué)生限度地參與到教學(xué)中去,全面提高學(xué)生的素質(zhì)。
二:班級(jí)基本情況分析
本學(xué)期的幾個(gè)班通過上學(xué)期期末考試看,每個(gè)班的學(xué)生成績(jī)差距大,好成績(jī)的學(xué)生少,學(xué)空生較多,上課時(shí)學(xué)生的積極性不高,不夠靈活,有極個(gè)別學(xué)生上課不聽課,課后不做作業(yè),沒有形成良好的生活和學(xué)習(xí)習(xí)慣。這就需要在以后的教學(xué)中進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法,優(yōu)化課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)新學(xué)生的思維,圓滿完成教學(xué)任務(wù)。
三:教學(xué)內(nèi)容分析
本學(xué)期教學(xué)時(shí)間共計(jì)二十二周,除去節(jié)假日,實(shí)際授課二十一周,教學(xué)時(shí)間緊張,教學(xué)任務(wù)繁重。本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容從第十三章到第十八章共計(jì)六章,前兩章為熱學(xué)內(nèi)容,后四為電學(xué)內(nèi)容,這些內(nèi)容比較抽象,特別是電路圖分析對(duì)學(xué)生更是困難。
第十三章和第十四章內(nèi)容有:分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、比熱容、熱機(jī)、熱機(jī)的效率、能量守恒定律。這些內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了機(jī)械能的基礎(chǔ)上,把能量的研究擴(kuò)展到內(nèi)能。教材首先介紹物質(zhì)是由分子組成的,通過擴(kuò)散現(xiàn)象引出熱運(yùn)動(dòng)的概念,在分子動(dòng)理論的基礎(chǔ)上說明內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和,通過實(shí)驗(yàn)說明熱傳遞和做功都可以改變物體內(nèi)能,并引出熱量和比熱容的概念。通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)加深對(duì)比熱容是物質(zhì)的一種特性的理解,教材列出比熱容表,讓同學(xué)們知道水的比熱容在實(shí)際生活中的應(yīng)用,要求同學(xué)們能進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算。內(nèi)能的利用教材中重點(diǎn)講了熱機(jī)的例子介紹熱機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。最后給出了能量守恒定律,這一節(jié)是對(duì)本章及以前所有的物理知識(shí)從能量觀點(diǎn)進(jìn)行的一次綜合。
第十五章的教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)電學(xué)概念和規(guī)律的基礎(chǔ),生活中又經(jīng)常用到,所以在講解知識(shí)技能的同時(shí),特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)過程與方法的學(xué)習(xí)。教材盡可能多的聯(lián)系是實(shí)際,提倡多動(dòng)手,由學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究相似的過程,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)思想和精神。“電流和電路”的基本概念和它們?cè)陔娐分械幕疽?guī)律是本章的核心。
第十六章主要學(xué)習(xí)電壓和電阻。“電壓、電阻”是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,是學(xué)習(xí)電學(xué)基本規(guī)律的必備知識(shí)。本章是在學(xué)習(xí)“電流和電路”知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的深入,是進(jìn)一步落實(shí)課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的必然要求。電壓是電學(xué)三大基本概念之一,是學(xué)習(xí)歐姆定律的前提和基礎(chǔ),電壓表的使用和變阻器的使用又是學(xué)生探究電學(xué)基本規(guī)律,進(jìn)行后續(xù)電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的保障。
第十七章主要學(xué)習(xí)歐姆定律。歐姆定律是初中電學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)和重點(diǎn),處于電學(xué)的核心地位。歐姆定律是電流、電壓和電阻之間關(guān)系的體現(xiàn),也是學(xué)習(xí)下一章“電功率”的基礎(chǔ),同時(shí)也是學(xué)習(xí)高中物理中的閉合電路歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、交流電等內(nèi)容的基礎(chǔ)。本章通過探究電阻上電流跟電壓的關(guān)系,明確電流、電壓、電阻的關(guān)系,在探究結(jié)果的基礎(chǔ)上得出歐姆定律。并利用歐姆定律對(duì)串、并聯(lián)電阻的規(guī)律進(jìn)行定性的分析。通過測(cè)量小燈泡的電阻的方法,探究測(cè)量導(dǎo)體的方法,這是歐姆定律在解決實(shí)際問題中很好的應(yīng)用。通過這些探究活動(dòng),讓學(xué)生領(lǐng)悟探究的全過程,特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,進(jìn)一步學(xué)習(xí)利用控制變量法。
第十八章主要學(xué)習(xí)電功率。本章是在學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)上,把電學(xué)的研究擴(kuò)展到電能和電功率,是對(duì)電學(xué)基本規(guī)律學(xué)習(xí)的深入,是電學(xué)規(guī)律的大綜合,是初中電學(xué)知識(shí)的終極目標(biāo)和核心。本章包括“電能”和“電功率”這兩個(gè)重要的物理規(guī)律。同時(shí)介紹了電熱的作用和有關(guān)安全用電方面的知識(shí)。從課程標(biāo)準(zhǔn)要求上看,這些內(nèi)容都是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,同時(shí)電功率也是初中電學(xué)中最復(fù)雜的內(nèi)容,是電學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
四:教學(xué)措施
1:加強(qiáng)師生情感的交流,建立和諧平等的師生關(guān)系。“教”的目的是為了學(xué)生能夠主動(dòng),積極地“學(xué)”。只有教師熱愛學(xué)生,才會(huì)主動(dòng)了解、關(guān)心學(xué)生。而學(xué)生又會(huì)從內(nèi)心感激老師的幫助和指導(dǎo),這樣激發(fā)了學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神,讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué),高興地學(xué),愉快的學(xué)。
1.堅(jiān)持“以學(xué)生為本、以學(xué)生發(fā)展為本”的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)策略,重視學(xué)生主動(dòng)參與和內(nèi)心體驗(yàn);重視知識(shí)形成和應(yīng)用的過程。
2.堅(jiān)持“搭建平臺(tái)、營(yíng)造氛圍”的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)策略,重視教學(xué)情景和教學(xué)問題的設(shè)計(jì),重視啟發(fā)引導(dǎo)和協(xié)調(diào)交流。
3.堅(jiān)持“以知識(shí)為載體、揭示知識(shí)內(nèi)涵”的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)策略,重視對(duì)知識(shí)內(nèi)涵的把握;重視潛移默化再現(xiàn)知識(shí)內(nèi)涵的手段和方法。
4.堅(jiān)持“聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用、激發(fā)學(xué)習(xí)激情”的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)策略,重視教學(xué)過程中STS的拓展;重視教學(xué)過程中新技術(shù)的應(yīng)用。
教學(xué)策略是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要手段,是教學(xué)設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)。教學(xué)策略的設(shè)計(jì)包括許多方面,主要有:采用何種經(jīng)濟(jì)而有效的教與學(xué)的形式,安排什么樣的教師教的活動(dòng)和學(xué)習(xí)者學(xué)的活動(dòng),設(shè)計(jì)何種教的方法和學(xué)的方法,進(jìn)行什么樣的教學(xué)媒體及怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì),怎樣利用現(xiàn)有的教學(xué)資源及挖掘潛在的教學(xué)資源,設(shè)計(jì)怎樣的教學(xué)環(huán)節(jié)和步驟等一系列問題。下面我通過具體的案例設(shè)計(jì)與比較,探究新課程理念下物理課堂教學(xué)策略的設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與規(guī)律。
[案例1]運(yùn)用歸納教學(xué)策略設(shè)計(jì)《電流跟電壓、電阻的關(guān)系歐姆定律》。
1.導(dǎo)入
講述歐姆為探索真理,十年嘔心瀝血,堅(jiān)持不懈地研究,最終得出歐姆定律的感人經(jīng)歷,激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
2.演示實(shí)驗(yàn)
步驟1:研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系,記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。
步聚2:研究電流強(qiáng)度與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。
以上步驟由教師與學(xué)生共同活動(dòng)完成。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納推理
當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時(shí),增大導(dǎo)體兩端的電壓,電壓越高,通過導(dǎo)體的電流越大,電壓增大幾倍,電流強(qiáng)度就隨之增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí),隨著電阻的增大,流過電阻的電流強(qiáng)度就越小,電阻增大到原來的幾倍,電流強(qiáng)度就減小為原來的幾分之一。
通過以上推理,我們得出:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系;電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比例關(guān)系。
4.驗(yàn)證推理
設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表,每一組中留有適量的空白,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)推理的結(jié)果在空白處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù),教師通過演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生一道驗(yàn)證所得結(jié)論的正確性。
5.歸納得出結(jié)論
導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,這個(gè)結(jié)論叫做歐姆定律。
[案例2]運(yùn)用探究策略設(shè)計(jì)《電流跟電壓、電阻的關(guān)系歐姆定律》。
1.提出問題
教師指出:我們?cè)ㄟ^實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),燈炮兩端的電壓越高,燈就越亮,流過燈的電流就越大。電流、電壓與電流之間有什么關(guān)系呢?
2.形成假說
學(xué)生通過議論認(rèn)為有可能電流與電壓成正比,與電阻成反比(學(xué)生通過學(xué)過的有關(guān)電壓與電阻的知識(shí)能夠比較順利地提出假說)。
3.制訂方案
固定電阻、改變電壓、研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系,換用不同的電阻,重復(fù)上述步驟,研究電流與電阻的關(guān)系,教師與學(xué)生共同研討,確定最佳方案。
4.實(shí)施方案
學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的表格中。
5.分析與論證
分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證與假說是否相符,得出結(jié)論。
6.評(píng)價(jià)
檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程的操作是否規(guī)范,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠。
7.交流
各小組形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果,形成最終結(jié)論。
運(yùn)用歸納策略設(shè)計(jì)的案例中,教師通過演示實(shí)驗(yàn)向?qū)W生展示了歐姆定律的形成過程,并經(jīng)過歸納推理得出歐姆定律。通過師生雙方的互動(dòng),學(xué)生不但能對(duì)定律的來龍去脈有清晰的了解,能夠系統(tǒng)地理解和掌握知識(shí),而且能受到科學(xué)方法的訓(xùn)練,發(fā)展觀察能力和邏輯思維能力。同時(shí),相對(duì)于探究策略而言,歸納策略是比較省時(shí)的,而運(yùn)用探究策略設(shè)計(jì)的案例中,則是學(xué)生通過自己的探究活動(dòng)得出結(jié)論的。由于學(xué)生親自參與科學(xué)探究的全過程,因此,不但能發(fā)展發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等多種能力,而且通過對(duì)探究樂趣的體驗(yàn),能激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)與欲望。同時(shí),由于探究過程是以組為單位進(jìn)行的,并且需要對(duì)結(jié)論進(jìn)行交流與評(píng)價(jià),因此,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神及反思和評(píng)價(jià)能力也是十分有利的。
以上是運(yùn)用歸納策略和探究策略的特點(diǎn),但它們也各有不足之處,運(yùn)用歸納策略設(shè)計(jì)的課堂教學(xué),由于教師的作用比較突出,相對(duì)地限制了學(xué)生的思維,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時(shí),對(duì)學(xué)生的合作、交流與評(píng)價(jià)等能力的培養(yǎng)也是不利的。而運(yùn)用探究策略設(shè)計(jì)的課堂教學(xué),探究過程的冗長(zhǎng)而比較費(fèi)時(shí),由于能力的差別,容易導(dǎo)致部分學(xué)生不能較好地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2強(qiáng)化電路設(shè)計(jì)、突出難點(diǎn),合理利用課堂生成
筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)電路圖的設(shè)計(jì)是本節(jié)課的難點(diǎn)之一,打破以往過分重視實(shí)驗(yàn)過程,輕設(shè)計(jì)的觀念.學(xué)生只有清楚地理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理及目的,才會(huì)在接下來的實(shí)驗(yàn)中得心應(yīng)手.引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的雙主教學(xué)模式.在設(shè)計(jì)電流與電壓的關(guān)系的電路時(shí),學(xué)生很容易想到的是用電壓表、電流表來測(cè)量電壓和電流.用電器的選擇學(xué)生會(huì)提出用小燈泡、定值電阻;而如何改變用電器兩端電壓將成為學(xué)生思維的障礙,學(xué)生會(huì)提出更換電池節(jié)數(shù)、串聯(lián)定值電阻分壓等方案.由于前面變阻器的學(xué)習(xí)學(xué)生通過把變阻器串聯(lián)在電路中移動(dòng)滑片觀察燈泡的亮度變化這一直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,清楚了變阻器可以改變電路中的電流及保護(hù)電路的作用.而對(duì)滑動(dòng)變阻器可以改變用電器兩端電壓這一性質(zhì)理解模糊,所以幫助學(xué)生理解滑動(dòng)變阻器可以改變用電器兩端電壓成為此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難點(diǎn).教師可以通過連接實(shí)物電路圖,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片觀察電壓表示數(shù)來實(shí)現(xiàn)教學(xué).強(qiáng)調(diào)探究三個(gè)物理量之間的關(guān)系,要控制變量.正如葉瀾教授所說:“課堂應(yīng)是向未知方向挺進(jìn)的旅程,隨時(shí)都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的圖景,而不是一切都遵循固定線路而設(shè)有激情的形成”,課堂上會(huì)產(chǎn)生一些意料之外的有價(jià)值的資源,所以教師不應(yīng)抓住預(yù)設(shè)教案不放,要及時(shí)調(diào)整預(yù)設(shè),關(guān)注并有效利用生成資源.所以在電路原理圖設(shè)計(jì)部分,是教師與學(xué)生思維碰撞的最佳時(shí)期,教師應(yīng)充分把握學(xué)生思維的盲點(diǎn),及時(shí)調(diào)整方案.
3合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),巧妙處理數(shù)據(jù)
課標(biāo)對(duì)《歐姆定律》這一節(jié)有三個(gè)要求:(1)通過實(shí)驗(yàn),探究電流與電壓,電流與電阻的定量關(guān)系,分析歸納得到歐姆定律;(2)理解歐姆定律,能運(yùn)用歐姆定律分析解決簡(jiǎn)單的電路問題;(3)通過計(jì)算,學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問題的良好習(xí)慣.顯然,這節(jié)課教學(xué)內(nèi)容比較緊張,需要教師在有限的時(shí)間內(nèi)高效完成教學(xué)任務(wù).為了完成第一個(gè)課標(biāo)要求教師要設(shè)計(jì)兩次實(shí)驗(yàn)才能完成,這種方法受課堂時(shí)間限制可能完不成教學(xué)任務(wù).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完畢,再提出連接實(shí)物圖有哪些注意事項(xiàng),學(xué)生可以通過思考對(duì)前面所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行回顧,給學(xué)生更多的思考空間,課堂關(guān)注讓不同層次的學(xué)生有收獲.這樣可以從學(xué)生中發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)修正教學(xué),便于抓住教學(xué)的契機(jī).在物理教學(xué)過程中學(xué)生行為上的探究和思想上的探究都要有.教師可以合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)報(bào)告單記錄數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)兩項(xiàng)規(guī)定,一項(xiàng)是規(guī)定動(dòng)作,要求每組都測(cè)1V、2V、3V電壓下通過定值電阻的電流;另外再附加一項(xiàng),在量程范圍內(nèi)學(xué)生可以自由選擇幾組電壓值進(jìn)行測(cè)量.在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí),每三組發(fā)放同一個(gè)阻值的電阻,發(fā)三個(gè)不同的電阻。啟發(fā)學(xué)生通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓是1V、2V、3V時(shí)電流有什么變化?通過表格不難看出成正比關(guān)系.每一橫行成正比關(guān)系,每一縱列為何差別很大?循序漸進(jìn)地引出是由于電阻不同引起的.同學(xué)們的數(shù)據(jù)是否說明同樣的問題呢?為了將每組數(shù)據(jù)盡量匯集到一起說明問題,要求學(xué)生將剩余數(shù)據(jù)以描點(diǎn)的形式描在坐標(biāo)紙上,以電壓為橫軸電流為縱軸,強(qiáng)調(diào)不需要連線,因?yàn)閷W(xué)生手里的是單獨(dú)的數(shù)據(jù).坐標(biāo)紙的設(shè)計(jì)是將透明膠片放在坐標(biāo)紙上,相同阻值的三組發(fā)放相同顏色的描點(diǎn)筆.教師只收集膠片,最后將所有的膠片疊放在一起展示給學(xué)生,會(huì)發(fā)現(xiàn)阻值相同的三組同學(xué)的數(shù)據(jù)大致在同一直線上.由此得出結(jié)論,電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.提出研究電流與電阻關(guān)系可不可以仍然用這個(gè)電路圖呢?因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)電路圖時(shí)學(xué)生清楚滑動(dòng)變阻器是可以改變電壓的,引導(dǎo)學(xué)生更換不同電阻通過滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)電阻兩端電壓一定,教師在前面演示.回歸前面表格通過記錄的數(shù)據(jù)能否找到在相同的電壓條件下,電阻變化時(shí)電流有什么變化?觀察表格中一縱列很容易得出,電壓一定時(shí),電阻越大電流越小.通過引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)據(jù)依次畫在坐標(biāo)紙上,以電阻為橫坐標(biāo)電流為縱坐標(biāo),很明顯看出是反比例函數(shù).所以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比.物理規(guī)律教學(xué),規(guī)律表達(dá)要嚴(yán)謹(jǐn),所以最后不僅要給出歐姆定律內(nèi)容的文字表述還要有公式表述,強(qiáng)調(diào)公式表述中I、U、R是針對(duì)同一導(dǎo)體同一時(shí)刻而言.