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姆定律的概念范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

《歐姆定律及其應(yīng)用》這一節(jié)在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關(guān)系之后才編排的。通過(guò)這一節(jié)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生初步掌握和運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問(wèn)題的思路和方法,了解運(yùn)用“控制變量法”研究物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容打下一定的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;通過(guò)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)生的邏輯思維能力。
(2)技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題的能力。
(3)情感目標(biāo)
通過(guò)介紹歐姆的生平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過(guò)歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立物理知識(shí)普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的價(jià)值意識(shí)。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義,并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算。
難點(diǎn):運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說(shuō)學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學(xué)會(huì)了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)的基本技能。但對(duì)電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認(rèn)識(shí),需要具體的形象來(lái)支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識(shí)基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說(shuō)教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個(gè)教法:采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問(wèn)的方式,時(shí)間3分鐘)
復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有什么作用?
設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個(gè)量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過(guò)簡(jiǎn)單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個(gè)量的有關(guān)概念,通過(guò)猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。
2.展開探究活動(dòng),自主總結(jié)結(jié)論(時(shí)間37分鐘)
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個(gè)結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容,可采用以下幾點(diǎn)做法:各小組在教師指導(dǎo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思,從而引入歐姆定律的內(nèi)容;讓學(xué)生思考用一個(gè)什么樣的式子可以將這兩個(gè)結(jié)論所包含的意思表示出來(lái),從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說(shuō)明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”,其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言,即同一性和同時(shí)性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平,以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一:通過(guò)課本第26頁(yè)例題和第29頁(yè)習(xí)題2和習(xí)題3,讓學(xué)生自己先試做,然后教師再加以點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充,使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)目標(biāo),充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對(duì)同一段導(dǎo)體而言,不許張冠李戴。
(2)統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一(都用國(guó)際主單位)。
(3)同時(shí)性
即公式中的U、I,必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。
(4)規(guī)范性
解題時(shí)一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個(gè)步驟解題)。
歐姆定律應(yīng)用之二:探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前,要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想,當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時(shí),他會(huì)在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái),讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說(shuō)出原因(電路中的電流變小了,說(shuō)明總電阻變大了)。
得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說(shuō)出原因(路中的電流變大了,說(shuō)明總電阻變小了)。
得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問(wèn)題)為什么串聯(lián)后總電阻會(huì)變大?并聯(lián)后總電阻會(huì)變???
得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了,所以串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越大;電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了,所以并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學(xué)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論:(1)電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
(2)運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計(jì)算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)(1分鐘)
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對(duì)歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用,并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見題型加以知識(shí)的鞏固。
作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁(yè)至18頁(yè)的習(xí)題。
五、說(shuō)板書設(shè)計(jì)
歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式:I
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(wàn)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(wàn)有引力定律的過(guò)程,卡文迪許測(cè)定萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)有引力。萬(wàn)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(lái),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(lái)。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來(lái)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(wèn)題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來(lái)解決問(wèn)題時(shí),就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過(guò)程(過(guò)程量被消去),使問(wèn)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(wèn)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(lái)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(lái),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(lái)說(shuō),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(wèn)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(guò)程的狀態(tài)變化,表式中各項(xiàng)是過(guò)程始、末的動(dòng)量。用它來(lái)解決問(wèn)題可以使問(wèn)題大大地簡(jiǎn)化。若物體不發(fā)生相互作用,就沒有守恒問(wèn)題。在解決實(shí)際問(wèn)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(lái)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(wú)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”是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念以及使用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器之后的內(nèi)容,這樣的安排既符合學(xué)生由易到難、由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律,又保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。通過(guò)學(xué)習(xí)“歐姆定律”,主要使學(xué)生掌握在同一電路中電學(xué)三個(gè)基本物理量之間的關(guān)系,初步掌握運(yùn)用歐姆定律解決簡(jiǎn)單電學(xué)問(wèn)題的思路和方法,同時(shí)也為下一步學(xué)習(xí)“電功率”以及“焦耳定律”等其他電學(xué)知識(shí)與電路分析和計(jì)算打下基礎(chǔ),起到了承上啟下的作用。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)與技能
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系,分析歸納得到歐姆定律。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(wèn)題。
(2)過(guò)程與方法
運(yùn)用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系,歸納得出歐姆定律。
(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)歐姆定律的認(rèn)識(shí),體會(huì)物理規(guī)律的客觀性和普遍性,增強(qiáng)對(duì)科學(xué)和科學(xué)探究的興趣。
3.教學(xué)的重難點(diǎn)
重點(diǎn):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(wèn)題。
難點(diǎn):對(duì)歐姆定律的理解和應(yīng)用。
二、說(shuō)教法
這節(jié)課可綜合應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)學(xué)、講授和討論等多種形式的教學(xué)方法,提高課堂效率,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體的原則。
三、說(shuō)學(xué)法
在物理教學(xué)中,應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo),應(yīng)重視學(xué)情,突出自主學(xué)習(xí),鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力。在本節(jié)課的教學(xué)中,通過(guò)閱讀例題,讓學(xué)生在閱讀過(guò)程中進(jìn)行分析、推理,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與分析推理能力。
四、說(shuō)教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2012)08-0098-02
歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》中最常用的基本定律之一,技工院?,F(xiàn)在使用的《電工基礎(chǔ)》教材(中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版,第四版)中把歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩部分。對(duì)于部分電路歐姆定律,由于中學(xué)物理課本已作詳細(xì)介紹,學(xué)生容易接受,但對(duì)于全電路歐姆定律,由于其涉及的概念較多且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜,再加上教材未附相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。因此,學(xué)生很難理解和接受,也是其成為教師教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)的原因。筆者針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易產(chǎn)生的困惑和疑問(wèn),借助實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解,收到了較好的效果。
明確教學(xué)目標(biāo)是教師組織
全電路歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵
掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。因?yàn)楹罄m(xù)章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要應(yīng)用到這一定律。教學(xué)是一個(gè)教師與學(xué)生雙向互動(dòng)的過(guò)程,作為教師,要組織好全電路歐姆定律教學(xué),必須先明確教學(xué)目標(biāo),做到心中有數(shù),才能更好地開展教學(xué)。
知識(shí)目標(biāo):(1)理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電壓、外電壓、端電壓、內(nèi)壓降等物理量的物理意義;(2)掌握全電路歐姆定律的表達(dá)形式,明確在閉合電路中電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和;(3)掌握端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律;(4)掌握全電路歐姆定律的應(yīng)用。
能力目標(biāo):(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)規(guī)律的方法;(2)通過(guò)對(duì)端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律的討論,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和推理能力。
理解各物理量的物理意義是
學(xué)生掌握全電路歐姆定律的基礎(chǔ)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于概念較多,且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜。因此,首先,應(yīng)讓學(xué)生準(zhǔn)確理解各物理量的含義。
全電路是指含有電源的閉合電路,如圖1所示。其中,R代表負(fù)載(即用電器,為簡(jiǎn)化電路,只畫一個(gè)),r代表電源的內(nèi)電阻(存在于電源內(nèi)部),E代表電源的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)閉合電路可分為內(nèi)、外兩部分,電源外部的叫外電路(圖1中方框以外的部分),電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路。外電路上的電阻叫外電阻,內(nèi)電路上的電阻叫內(nèi)電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生,I=,該式表明:在一個(gè)閉合電路中,電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比,這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。
要理解這個(gè)定律,要先理解以下幾個(gè)物理量的物理意義:第一個(gè)是電動(dòng)勢(shì),它是指在電源內(nèi)部,電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。這個(gè)概念比較抽象,涉及知識(shí)面較廣,要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的。考慮到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識(shí)的需要,需向?qū)W生講清兩個(gè)問(wèn)題:一是電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出——電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓;二是電動(dòng)勢(shì)的物理意義是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),是由電源本身的性質(zhì)決定的。第二個(gè)是電源的端電壓(簡(jiǎn)稱端電壓),它是指電源兩端的電位差(在圖1中指A、B兩點(diǎn)之間的電壓,也等于負(fù)載R兩端的電壓)。需要注意的是,端電壓與電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念,它們?cè)跀?shù)值上不一定相等。第三個(gè)是內(nèi)壓降,它是指當(dāng)電流流過(guò)電源內(nèi)部時(shí),在內(nèi)電阻上產(chǎn)生的電壓降。全電路歐姆定律也可表示為:“在閉合電路中,電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和?!?/p>
掌握各物理量的變化規(guī)律是
掌握全電路歐姆定律的重點(diǎn)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于各物理量之間的變化規(guī)律,也是學(xué)生容易產(chǎn)生疑惑的地方??梢岳醚菔緦?shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證各物理量之間的變化規(guī)律,以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的邏輯推理能力。
第一,驗(yàn)證電源內(nèi)電阻的存在并計(jì)算其大小。對(duì)于電源的內(nèi)電阻,由于存在于電源的內(nèi)部,既看不見,也摸不著,學(xué)生對(duì)此存在質(zhì)疑。為此,可用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但可以證明內(nèi)電阻的存在,還可測(cè)出內(nèi)電阻的大小。在圖2中,用1節(jié)1號(hào)干電池作電源,電阻R為已知值(可根據(jù)實(shí)際情況選定)。開關(guān)閉合前,記下電壓表的讀數(shù)U1(此值即為干電池的電動(dòng)勢(shì)),開關(guān)閉合后,記下電壓表的讀數(shù)U2,發(fā)現(xiàn)U2比U1小(見表1),就是因?yàn)殡娫磧?nèi)部存在內(nèi)電阻的緣故。
根據(jù)公式r=R可算出該電池的內(nèi)電阻。再用不同型號(hào)的干電池(如5號(hào)干電池、7號(hào)干電池)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它們的電動(dòng)勢(shì)雖然相等(為了后面實(shí)驗(yàn)的需要,盡量選用電動(dòng)勢(shì)相等的電池,并保留這些電池),但內(nèi)電阻不一定相同。
第二,端電壓U跟外電阻R的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示,用1節(jié)1號(hào)干電池作為電源,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化,并將它們的讀數(shù)記錄到表2中。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動(dòng)片從左向右移動(dòng)時(shí)(為保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全,滑動(dòng)片不要移到最右端),電流表的讀數(shù)慢慢變大,電壓表的讀數(shù)慢慢變??;當(dāng)滑動(dòng)片從右向左移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)慢慢變小,電壓表的讀數(shù)慢慢變大。由此得出結(jié)論:端電壓隨外電阻上升而上升,隨外電阻下降而下降。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可繪成曲線(如圖4所示),即電源的端電壓特性曲線。從曲線上可以看出:電源端電壓隨著電流的大小而變化,當(dāng)電路接小電阻時(shí),電流增大,端電壓就下降;當(dāng)電路接大電阻時(shí)電流減少,端電壓就上升。
思考:如果滑動(dòng)片移到最右端,電壓表、電流表的讀數(shù)將為多少?
第三,端電壓與內(nèi)電阻r的關(guān)系。
根據(jù)公式U=E-Ir分析可知:當(dāng)電流I 不變時(shí),內(nèi)阻下降,端電壓就上升;內(nèi)阻上升,端電壓就下降。實(shí)驗(yàn)電路同圖3,只需將電路中的電源用前面已測(cè)過(guò)內(nèi)阻值的不同型號(hào)的電池代替即可,觀察電流表、電壓表的讀數(shù),上述結(jié)論即可得到驗(yàn)證。
應(yīng)用規(guī)律,解決實(shí)際問(wèn)題
首先向?qū)W生提出問(wèn)題:你是否注意到,電燈在深夜要比晚上七八點(diǎn)鐘亮一些?這個(gè)現(xiàn)象的原因何在?在回答這個(gè)問(wèn)題之前,可先通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一現(xiàn)象的存在,如圖5所示。圖中5個(gè)燈泡完全相同,先將開關(guān)全合上,使燈泡發(fā)光,再逐個(gè)斷開開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變亮,原因分析:隨著開關(guān)的斷開,外電阻增大,導(dǎo)致干路電流減小,使得內(nèi)壓降下降,從而端電壓增大,即燈泡兩端的實(shí)際電壓增大,故燈泡變亮了。上述問(wèn)題也得到了解決。
在教學(xué)過(guò)程中,如果盡可能地增加一些實(shí)驗(yàn),通過(guò)生活中的實(shí)驗(yàn)記錄其數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律,提高感性認(rèn)識(shí),不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會(huì)提高教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]李書堂.電工基礎(chǔ)(第4版)[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2001.
[2]畢淑娥.電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004.
《歐姆定律》一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過(guò),高中必修本(下冊(cè))安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)再次增加感性認(rèn)識(shí);體會(huì)物理學(xué)的基本研究方法(即通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法――列表對(duì)比法和圖象法;再次領(lǐng)會(huì)定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的,從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識(shí)的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說(shuō),本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運(yùn)用.
本節(jié)課的重點(diǎn)是成功進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的難點(diǎn)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(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過(guò),但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識(shí),對(duì)此還是比較生疏。從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識(shí)其代表一個(gè)新的物理量,還是存在著不小的思維臺(tái)階和思維難度。對(duì)于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式,從數(shù)學(xué)角度看只不過(guò)略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混,對(duì)公式中哪個(gè)是常量哪個(gè)是變量分辨不清,要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),本節(jié)課采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問(wèn),讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥,必要時(shí)可進(jìn)行大面積課堂提問(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點(diǎn),也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會(huì)怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材,怎樣進(jìn)行實(shí)際操作,怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過(guò)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時(shí)要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),不能任意外推,從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對(duì)教學(xué)過(guò)程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺性,對(duì)一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:1.在引入新課提出課題后,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么(不一定讓學(xué)生回答)?這樣既對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過(guò)渡到演示實(shí)驗(yàn)起承上啟下作用。2.對(duì)演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計(jì)可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣使他們既鞏固了實(shí)驗(yàn)知識(shí),也調(diào)動(dòng)他們盡早投入積極參與。3.在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)協(xié)助,同時(shí)讓其余同學(xué)注意觀察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀察和思考。4.在用列表對(duì)比法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出下面的問(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀地顯示物理規(guī)律,還可以用什么方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對(duì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識(shí)。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次,通過(guò)提問(wèn)和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。5.在得出電阻概念時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生從分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手來(lái)理解電壓與電流比值的物理意義。此時(shí)不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請(qǐng)學(xué)生回答或展開討論,讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學(xué)生對(duì)電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6.在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)出歐姆定律,這實(shí)際上是認(rèn)識(shí)上的又一次升華。要注意闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié),以鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。教師重申時(shí)語(yǔ)氣要加重,不能輕描淡寫。隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推。7.為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí),達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合課本練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)用,但占時(shí)不宜過(guò)長(zhǎng),以免沖淡前面主題。
四、授課過(guò)程中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
1.注意在實(shí)驗(yàn)演示前對(duì)儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作,數(shù)據(jù)不能虛假拼湊。
3.注意演示實(shí)驗(yàn)的可視度.可預(yù)先制作電路板,演示時(shí)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(xué)生都能清晰地看見。
一、在歐姆定律教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題
物理學(xué)科作為一門科學(xué)類學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容通常比較枯燥,部分學(xué)生表示學(xué)習(xí)比較費(fèi)勁,如何能讓學(xué)生徹底明白和消化歐姆定律,是教師需要考慮的問(wèn)題。教師可制訂相關(guān)學(xué)習(xí)計(jì)劃,針對(duì)不同層次的學(xué)生制訂適合的學(xué)習(xí)計(jì)劃。教學(xué)中的重點(diǎn):電流、電壓、電阻等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),一定要重點(diǎn)講解以便學(xué)生掌握,將理論知識(shí)與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的儀器和知識(shí)點(diǎn)的把握。
二、讓學(xué)生明白歐姆定律的主要內(nèi)容即電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系
歐姆定律作為初中物理電學(xué)的基礎(chǔ),在初中教學(xué)之中只涉及部分電路,只有充分掌握了歐姆定律才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)部分的相關(guān)理論分析和計(jì)算。歐姆定律即闡述電流、電壓、電阻三者之間相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系,教師在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生自己推算出電壓、電阻、電流三者之間的關(guān)系,從而引出歐姆定律,讓學(xué)生的記憶更加清楚。演示實(shí)驗(yàn)完成后要讓學(xué)生自己動(dòng)手,加深理解。
掌握基礎(chǔ)定律知識(shí)后,教師則應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生分析三者之間變化的問(wèn)題,即電流是隨著電阻與電壓的變化而改變。在歐姆定律例題分析中比較常見的問(wèn)題是多個(gè)變量的問(wèn)題分析,教師要引導(dǎo)學(xué)生分析,運(yùn)用一不變二變的方法來(lái)進(jìn)行問(wèn)題分析。由于初中學(xué)生的理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,教師可借助多媒體教學(xué)工具,利用相關(guān)教學(xué)短片幫助學(xué)生理解。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(guò)速度則快”,并且引導(dǎo)學(xué)生明白電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,電阻的大小是受到溫度、導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無(wú)關(guān),電阻不會(huì)隨著電流或者電壓的大小改變而改變,只是運(yùn)用電壓和通過(guò)的電流比例數(shù)值表達(dá)起來(lái)比較方便。
很多學(xué)生在學(xué)習(xí)歐姆定律之后,錯(cuò)誤地以為電阻是受電流與電壓影響的。相關(guān)教師一定要及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤理解,教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),需要讓學(xué)生明白研究方法。運(yùn)用控制變量法來(lái)研究,如電阻不變,研究電流與電壓之間的數(shù)量關(guān)系;電壓不變,來(lái)分析電阻與電流之間的量變關(guān)系,并且要直接將實(shí)驗(yàn)方法演示給學(xué)生看,從而加深學(xué)生的理解。
三、讓學(xué)生一帶一,提高學(xué)生掌握程度
不同的學(xué)生對(duì)歐姆定律的掌握程度不盡相同,教師可將成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生與成績(jī)較差的學(xué)生進(jìn)行分組,形成學(xué)習(xí)氛圍較好的學(xué)習(xí)小組。采取團(tuán)體合作的方式來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí),有些學(xué)生面對(duì)老師和面對(duì)同學(xué)學(xué)習(xí)效果也不同。學(xué)生相互之間的溝通比較方便,理解能力也大體相同,進(jìn)步速度也相對(duì)較快,教師從一旁進(jìn)行指導(dǎo)。讓學(xué)生在掌握了基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)以后,教師再進(jìn)行分析,讓學(xué)生充分掌握后再進(jìn)行鞏固提高,能提高舉一反三采取多方面思維的能力。學(xué)生之間相互討論,也能形成良性的競(jìng)爭(zhēng)式學(xué)習(xí),另外樹立學(xué)習(xí)的榜樣,也能從心理上鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),幫助學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。并且讓學(xué)生不定期進(jìn)行交換學(xué)習(xí),以促進(jìn)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。這樣既能促進(jìn)學(xué)生相互之間學(xué)習(xí)進(jìn)步,又能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神。
總之,歐姆定律作為電學(xué)的基礎(chǔ),學(xué)生必須真正掌握該定律,教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化和具體化,讓不同層次的學(xué)生群體都能充分掌握。此外,還要引導(dǎo)學(xué)生在思維方面和動(dòng)手實(shí)踐方面進(jìn)行改進(jìn),并且從中歸納出一些行之有效的教學(xué)方法,從而讓學(xué)生更好地掌握歐姆定律的基礎(chǔ)理論,為以后的學(xué)習(xí)做好鋪墊,提高相關(guān)教學(xué)任務(wù)的質(zhì)量,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、案例分析和其他方面解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生能夠掌握控制變量法。同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生積極探索事物本質(zhì)的科學(xué)精神,切實(shí)提高學(xué)生的物理綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]宣小東.對(duì)現(xiàn)行教材中歐姆定律教學(xué)設(shè)計(jì)的一些思考[J].物理教學(xué)探討,2005(3).
[2]許忠林.初中物理歐姆定律教學(xué)中常見的問(wèn)題及對(duì)策研究[J].成才之路,2015(9).
[3]符東生.關(guān)于初中“歐姆定律”教學(xué)的思考[J].物理教學(xué),2014(8).
3、電壓有正,負(fù)之分,它與標(biāo)志的參考電壓方向有關(guān)。
4、沿電路中任一閉合回路行走一圈,各段電壓的和恒為零。
5、電壓的單位是伏特(V),根據(jù)不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)為單位。1KV=1000V1V=000 mV1mV=1000μV
6、電阻的概念是什么?導(dǎo)體對(duì)電流起阻礙作用的能力稱為電阻,用符號(hào)R表示,當(dāng)電壓為1伏,電流為1安時(shí),導(dǎo)體的電阻即為1歐姆(Ω),常用的單位千歐(KΩ),兆歐(MΩ)。
7、1 MΩ=1000 KΩ
8、1 KΩ=1000Ω
9、什麼是部分電路的歐姆定律?
流過(guò)電路的電流與電路兩端的電壓成正比,而與該電路的電阻成反比,這個(gè)關(guān)系叫做歐姆定律。用公式表示為I=U/R。
式中:I——電流(A);U——電壓(V);R——電阻(Ω)。
部分電路的歐姆定律反映了部分電路中電壓,電流和電阻的相互關(guān)系,它是分析和計(jì)算部分電路的主要依據(jù)。
在電學(xué)復(fù)習(xí)課中,筆者認(rèn)為應(yīng)以電學(xué)中基本的電路為基礎(chǔ),打破章節(jié)的束縛,采用問(wèn)題教學(xué)法,引領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)梳理本章所涉及的物理概念,重溫重要的物理實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化重要物理規(guī)律的探究方法與過(guò)程,同時(shí),以基本電路為原型,設(shè)計(jì)重要題型,注重變式教學(xué),舉一反三,提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力.
蘇科版九年級(jí)物理第十四章《歐姆定律》中的基本電路如圖1所示.以此電學(xué)基本電路為主線,進(jìn)行整個(gè)章節(jié)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)教學(xué),可以讓學(xué)生感覺到重點(diǎn)突出,思路清晰,耳目一新,還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,活躍課堂氣氛,提高復(fù)習(xí)效果.
1利用基本電路,進(jìn)行物理概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)
物理概念和規(guī)律是物理學(xué)的基礎(chǔ),在物理的復(fù)習(xí)課中加強(qiáng)對(duì)物理概念和規(guī)律的再次重溫與梳理,應(yīng)是復(fù)習(xí)課的重要內(nèi)容之一.在對(duì)《歐姆定律》復(fù)習(xí)時(shí),筆者以此基本電路為基礎(chǔ),采用問(wèn)題教學(xué)法,突出學(xué)生主體地位,引導(dǎo)學(xué)生梳理相關(guān)電學(xué)概念.
問(wèn)題1此基本電路由電阻元件組成,請(qǐng)問(wèn)電阻的定義、單位和影響因素各是什么?在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了什么物理方法?
學(xué)生:電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻的單位是歐姆(Ω),影響電阻的大小的因素有導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和外界的溫度,電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì);在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了控制變量法.
問(wèn)題2你能為滑動(dòng)變阻器寫一份說(shuō)明書嗎?
學(xué)生:滑動(dòng)變阻器的工作原理是靠改變連入電路的電阻的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的大小,它在電路中的主要作用是控制電路中的電流大小,起到保護(hù)電路的作用,它的正確接法是采用“一上一下”的接法,它的銘牌告訴我們它連入電路的最大阻值和允許通過(guò)的最大電流值.
問(wèn)題3此基本電路中,電路的總電阻應(yīng)如何計(jì)算?電壓的分配與電阻值大小存在怎樣的關(guān)系?
學(xué)生:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和,公式R總=R1+R2;串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比,公式U1/U2=R1/R2.
2利用基本電路,加強(qiáng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)
在第十四章《歐姆定律》中,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系和伏安法測(cè)電阻是本章的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn).運(yùn)用控制變量法,讓學(xué)生再次重溫實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,從而得出歐姆定律,這對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力具有十分重要的意義;會(huì)依據(jù)歐姆定律測(cè)出定值電阻的阻值,在此基礎(chǔ)上通過(guò)變式教學(xué),讓學(xué)生設(shè)計(jì)出測(cè)電阻的多種方法,在提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí),可以培養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維.對(duì)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)與重溫應(yīng)是本章復(fù)習(xí)的重點(diǎn).但兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖是相同的,這為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ).筆者在復(fù)習(xí)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)一系列的問(wèn)題設(shè)計(jì),由表及里,層層推進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生思考,從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生加深對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握.
2.1問(wèn)題:利用這個(gè)基本電路,可以完成本章的哪些實(shí)驗(yàn)
學(xué)生:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測(cè)電阻.
2.2利用這個(gè)基本電路,復(fù)習(xí)探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)
問(wèn)題1:本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法是什么?
學(xué)生:控制變量法.
問(wèn)題2:本實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)是什么?
學(xué)生:手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,眼睛觀察電壓表的示數(shù).
問(wèn)題3:本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器有什么作用?
學(xué)生:在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是改變定值電阻電壓;在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是控制電壓不變;保護(hù)電路.
問(wèn)題4:本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格怎樣設(shè)計(jì)?(略)
問(wèn)題5:本實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?怎樣用圖像表示?
學(xué)生:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,這就是歐姆定律的內(nèi)容.(圖像略)
問(wèn)題6:歐姆定律的公式是什么?運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí),應(yīng)注意什么問(wèn)題?
學(xué)生:歐姆定律公式是I=U/R,運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí),應(yīng)注意電流、電壓、電阻是同一時(shí)刻同一用電器三個(gè)物理量,且該用電器是純電阻用電器.
問(wèn)題7:歐姆定律實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中具體問(wèn)題的設(shè)計(jì):在利用這個(gè)基本電路探究電流和電阻關(guān)系時(shí):
(1)小明先將5 Ω的電阻接入電路讀出電流I,再換10 Ω的定值電阻讀出電流,發(fā)現(xiàn)并不等于I 的一半,請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因.(沒有調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器保持電阻兩端的電壓不變)
(2)了解原因后,小明重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V.他先用5 Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再換用10 Ω的定值電阻,合上開關(guān)后,你認(rèn)為電壓表的示數(shù)將(大于)1.5 V,此時(shí)應(yīng)向(右)調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)仍為1.5 V.
(3)若在這個(gè)電路中,電源電壓是3 V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15 Ω.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小明控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V,最后用20 Ω的電阻替換10 Ω的電阻接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)法讀取與20 Ω的電阻對(duì)應(yīng)的電流值.經(jīng)檢查,電路連接無(wú)誤,且元件完好,請(qǐng)你幫他找出兩種可能的原因.(原因1:滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏??;原因2:控制定值電阻兩端電壓偏?。?/p>
2.3利用這個(gè)電路進(jìn)行伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)
問(wèn)題1:伏安法測(cè)電阻的原理是什么?
學(xué)生:根據(jù)歐姆定律I=U/R.
問(wèn)題2:在電路連接過(guò)程中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?
學(xué)生:連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開.開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值位置.
問(wèn)題3:在連接電路時(shí),電流表與電壓表的量程應(yīng)怎樣選擇?
學(xué)生:電壓表根據(jù)電源電壓來(lái)選擇量程;電流表根據(jù)電路中所估測(cè)的最大電流來(lái)選擇量程.
問(wèn)題4:此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是什么?表格應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)?
學(xué)生:保護(hù)電路;多次測(cè)量取平均值,以減小實(shí)驗(yàn)誤差.(表格略)
問(wèn)題5:若用這個(gè)電路測(cè)小燈泡電阻,測(cè)出的小燈泡電阻不同,是由于實(shí)驗(yàn)誤差的原因嗎?
學(xué)生:不是,燈泡電阻受溫度影響.
問(wèn)題6:在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)和探究電流和電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中都做了三次實(shí)驗(yàn),它們的目的相同嗎?
學(xué)生:不同,前者是多次測(cè)量求平均值以減少誤差,后者是排除實(shí)驗(yàn)偶然性.
問(wèn)題7:在利用這個(gè)電路測(cè)量定值電阻阻值時(shí),若電流表?yè)p壞,如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)出定值電阻的阻值?
(1)方法1:如圖2甲所示,閉合開關(guān),先用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端電壓為U1,再用電壓表測(cè)出滑動(dòng)變阻器R兩端電壓為U2,變阻器一直處于最大阻值位置,則Rx=U1R/U2.
(2)方法2:如圖2乙所示,閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到a端讀出電壓表示數(shù)為U1,滑片P滑到b端讀出電壓表示數(shù)為U2,則Rx=U2RU1-U2.
(3)方法3:若再提供一個(gè)電阻箱,如圖2丙所示,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),只閉合開關(guān)S1讀出電壓表示數(shù)為U;只閉合開關(guān)S2,并調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表示數(shù)仍為U,則電阻箱R0的阻值為此時(shí)待測(cè)電阻的阻值.此方法為等效替代法.
問(wèn)題8:在利用這個(gè)電路測(cè)量定值電阻阻值時(shí),若電壓表?yè)p壞,又如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)出定值電阻的阻值?
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體思路:電路并聯(lián).
3利用基本電路,提高學(xué)生解題能力
筆者認(rèn)為,本章習(xí)題繁多,教師在復(fù)習(xí)時(shí),若不注重總結(jié)、歸納和引導(dǎo),容易使學(xué)生陷于題海中.本章雖題目繁多,但通過(guò)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的學(xué)習(xí)和對(duì)大量題型的認(rèn)真分析與總結(jié),許多題目設(shè)計(jì)總是圍繞筆者所提供的基本電路展開.在一節(jié)課復(fù)習(xí)時(shí)間有限的前提下,以此電路為基礎(chǔ),注重對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)題型的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要.通過(guò)對(duì)此電路相關(guān)問(wèn)題的精心設(shè)計(jì),在師生共同討論與分析前提下,可提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,還能使學(xué)生觸類旁通,起到事半功倍的效果.
問(wèn)題1根據(jù)表1數(shù)據(jù)回答:在這個(gè)基本電路中,連接電路需用導(dǎo)線,應(yīng)從銅線和鐵線中,選用.制作滑動(dòng)變阻器選擇電阻線材料時(shí),應(yīng)從錳銅合金和鎳鉻合金中,選用.
表1導(dǎo)線電阻R/Ω導(dǎo)線電阻R/Ω銅0.017錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1(導(dǎo)線長(zhǎng)1 m,橫截面積1 mm2,溫度20 ℃)
問(wèn)題2當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù),電壓表的示數(shù),電壓表與電
流表的示數(shù)之比.
問(wèn)題3當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),若電流表示數(shù)不變且為零,但電壓表的示數(shù)較大,可能的電路故障是;若電流表有示數(shù),但電壓表沒有示數(shù),可能的電路故障是.
問(wèn)題4在這個(gè)電路中,若電源電壓為6 V且保持不變,定值電阻阻值為8 Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10 Ω.小明所選用的電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A.為了保證電路安全,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是
〔中圖分類號(hào)〕 G633.7
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C
〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2013)
06—0039—02
“三個(gè)焦點(diǎn)”是指在課堂教學(xué)中的三個(gè)主要因素,即重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)。下面筆者就以初中物理課堂教學(xué)為例來(lái)談?wù)勥@“三個(gè)焦點(diǎn)”及相互關(guān)系和處理方法。
一、課堂教學(xué)中的“三個(gè)焦點(diǎn)”
1.重點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)即課堂教學(xué)中的知識(shí)重點(diǎn),是最基本、最重要也是學(xué)生應(yīng)該掌握的教學(xué)內(nèi)容,是一節(jié)課中要解決的主要矛盾。抓住了教學(xué)重點(diǎn),就抓住了課堂教學(xué)中的關(guān)鍵。
2.難點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)指學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)過(guò)程中難以理解和掌握的內(nèi)容,是在完成“重點(diǎn)”教學(xué)任務(wù)或?qū)虒W(xué)內(nèi)容進(jìn)行提升和發(fā)展、延伸與拓展,以及理解、分析和解決問(wèn)題時(shí)難以逾越的思維障礙。
3.關(guān)鍵點(diǎn)。教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)指解決好重點(diǎn)、難點(diǎn)的關(guān)鍵措施,它往往是學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)、易混點(diǎn)、易忽略點(diǎn)。
例如,《密度》一節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是:(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)會(huì)用比值的方法定義密度的概念。(2)理解密度的概念、公式。(3)用密度知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。難點(diǎn)是:在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上利用“比值”定義密度的概念。關(guān)鍵點(diǎn)是:做好實(shí)驗(yàn)探究,用“比值”建立密度的概念。
二、“三個(gè)焦點(diǎn)”之間的關(guān)系
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)之間既相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。任何學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容都有一定的知識(shí)結(jié)構(gòu),是一張相互聯(lián)系的網(wǎng)。重點(diǎn)是這張網(wǎng)上的“綱”,難點(diǎn)是這張網(wǎng)上的“結(jié)”,關(guān)鍵點(diǎn)是理“綱”解“結(jié)”的方法措施。三者關(guān)系有全部重疊、部分重疊、非重疊三種。全部重疊時(shí)只要抓住關(guān)鍵點(diǎn),重點(diǎn)、難點(diǎn)也就解決了;部分重疊時(shí),抓住關(guān)鍵點(diǎn)就意味著突出重點(diǎn)或排除難點(diǎn);非重疊時(shí)要精心設(shè)計(jì)和安排關(guān)鍵點(diǎn)去解決重點(diǎn)和難點(diǎn)。難點(diǎn)解決不好會(huì)影響整個(gè)課堂的教學(xué)效果,如果只注重教學(xué)難點(diǎn),而未能較好地抓住教學(xué)重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),不但難點(diǎn)難以突破,而且教學(xué)任務(wù)也難以完成。關(guān)鍵點(diǎn)是突破重點(diǎn)、攻克難點(diǎn)的突破口,抓住關(guān)鍵點(diǎn),才能更好地掌握重點(diǎn)和突破難點(diǎn)。
三、教學(xué)過(guò)程中如何處理好“三個(gè)焦點(diǎn)”
1.備好課。備好課是上好課的前提和保證,在備課過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)找準(zhǔn)重點(diǎn)。備課時(shí)必須依據(jù)教學(xué)大綱的要求,認(rèn)真研究教材或參閱有關(guān)資料,正確分析教材的重點(diǎn),考慮好在教學(xué)中如何突出重點(diǎn)。例如,歐姆定律是反映電學(xué)中三個(gè)重要的物理量,是電流、電壓、電阻關(guān)系的一個(gè)重要定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ),因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出歐姆定律,掌握和理解歐姆定律的內(nèi)容和公式,并用歐姆定律進(jìn)行分析和解決簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題是教學(xué)的重點(diǎn)。
(2)找到難點(diǎn)。要找到難點(diǎn),就要聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際情況,根據(jù)他們的知識(shí)基礎(chǔ)和思維能力,分析和找到學(xué)生難于理解的地方,即內(nèi)容比較抽象、深?yuàn)W、復(fù)雜或?qū)W生接受起來(lái)比較困難的知識(shí)和技能,并且為在課堂上解決這個(gè)難點(diǎn),可以提供適當(dāng)?shù)拇胧┖头椒?。例如,歐姆定律教學(xué)的難點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和對(duì)歐姆定律的理解,其中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
(3)找出關(guān)鍵點(diǎn)。教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)突出反映了學(xué)生在新知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)識(shí)上的矛盾性,體現(xiàn)了已學(xué)知識(shí)與新知識(shí)的聯(lián)系,展示了教學(xué)過(guò)程中由感知教材向理解教材的合理過(guò)渡。因此,確定與處理教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)于順利學(xué)習(xí)新知識(shí)起決定性的作用。 要確定與處理好關(guān)鍵點(diǎn),就要深入鉆研教材,弄清教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。要對(duì)教材的內(nèi)容作深入剖析,理出知識(shí)的層次,找出已學(xué)知識(shí)和后續(xù)知識(shí)與這些內(nèi)容的聯(lián)系,找出解決重點(diǎn)及難點(diǎn)的關(guān)鍵所在。例如,歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)是:通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,概括出電流與電壓、電流與電阻的關(guān)系。
2.上好課。上好課是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵和保證,因此要做到以下幾點(diǎn):
(1)突出重點(diǎn)。教授重點(diǎn)是一節(jié)課的中心任務(wù),課堂中的所有教學(xué)活動(dòng)都必須緊緊圍繞教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行,在教學(xué)結(jié)束時(shí)應(yīng)及時(shí)歸納總結(jié),以突出重點(diǎn)。例如,牛頓第一定律中“一切物體在沒有受到外力作用時(shí)總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”是教學(xué)的重點(diǎn),教學(xué)時(shí)應(yīng)著重講解。
二:班級(jí)基本情況分析
本學(xué)期的幾個(gè)班通過(guò)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(guò)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(shuō)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(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(guò)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)們知道水的比熱容最大在實(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(guò)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(guò)程,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)思想和精神?!半娏骱碗娐贰钡幕靖拍詈退鼈?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?!半妷?、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(guò)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(guò)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(wèn)題中很好的應(yīng)用。通過(guò)這些探究活動(dòng),讓學(xué)生領(lǐng)悟探究的全過(guò)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?!敖獭钡哪康氖菫榱藢W(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)。
2:運(yùn)用多樣化的教學(xué)方法,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課程物理教學(xué)方法多樣化是時(shí)代的需要,在物理教學(xué)中可采用實(shí)驗(yàn)探究法,問(wèn)題討論法,調(diào)查事實(shí)法等。尤其實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)、觀察與操作的趣味性,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的積極求知欲。
3:開展多樣化的課外活動(dòng),鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。教學(xué)的空間不要只局限于課堂,教學(xué)模式也不再是那種上課由老師灌,課下圍著習(xí)題轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)的教學(xué)模式。中學(xué)生有一定的自主性,他們樂意按照自己的思維行事,解決問(wèn)題。教師應(yīng)盡量滿足他們的要求如建立航模組、板報(bào)組、無(wú)線電小組、小制作組等讓物理走進(jìn)生活。使學(xué)生在實(shí)踐中受到鍛煉,增長(zhǎng)才干,讓物理愛好者充分發(fā)揮特長(zhǎng)。
4:對(duì)學(xué)困生給予特別的照顧和關(guān)心,努力做好后進(jìn)生轉(zhuǎn)化工作。在教學(xué)中努力與中差生多相互交流如提問(wèn)時(shí)容易回答的問(wèn)題讓他們回答,及時(shí)表?yè)P(yáng),鼓勵(lì)。為中差生多創(chuàng)造一些與好生參與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
五:附教學(xué)進(jìn)度表
周次 起訖時(shí)間教學(xué)內(nèi)容課時(shí)備注
19.1---9.713.1分子熱運(yùn)動(dòng)
13.2內(nèi)能1
實(shí)驗(yàn)
29.8---9.1413.3比熱容
復(fù)習(xí)及測(cè)試2
1中秋節(jié)
39.15---9.2114.1熱機(jī)
14.2熱機(jī)的效率1
49.22—9.2814.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒
復(fù)習(xí)第十四章及測(cè)試1
59.29---10.5國(guó)慶長(zhǎng)假
610.6--- 10.1215.1兩種電荷
15.2電流和電路
710.13---10.1915.3串聯(lián)和并聯(lián)
15.4電流的測(cè)量1
1月考
810.20-10.2615.5串、并電路中電流的規(guī)律
復(fù)習(xí)第十五章測(cè)試1
1+1
910.27—11.216.1電壓
16.2串、并電路中電壓的規(guī)律1
1011.3—11.916.3電阻X 16.4變阻器1
1111.10-11.16復(fù)習(xí)第十六章測(cè)試1+1
1211.17-11.2317.1電流與電壓和電阻關(guān)系
17.2歐姆定律1
1311.24---
11.3017.3電阻的測(cè)量
17.4歐姆定律應(yīng)用1
2月考
1412.1—12.7復(fù)習(xí)第十七章測(cè)試1+1
1512.8-12.1418.1電能、電功
18.2電功率 1
1612.15—
12.2118.3測(cè)量小燈泡的電功率
18.4焦耳定律
1712.22-12.28復(fù)習(xí)第十八章測(cè)試1+1
1812.29—1.4復(fù)習(xí)熱學(xué)內(nèi)容 元旦
1、知道電動(dòng)勢(shì)的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意義,并能熟練地用來(lái)解決有關(guān)的電路問(wèn)題.
3、知道電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題.
5、理解閉合電路的功率表達(dá)式.
6、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況.
(二)能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題能力,會(huì)用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá),并能用來(lái)分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題.
3、通過(guò)用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問(wèn)題能力.
(三)情感目標(biāo)
1、通過(guò)外電阻改變引起電流、電壓的變化,樹立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點(diǎn)
2、通過(guò)分析外電壓變化原因,了解內(nèi)因與外因關(guān)系
3、通過(guò)對(duì)閉合電路的分析計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點(diǎn)說(shuō)明電動(dòng)勢(shì)的意義
教學(xué)建議
1、電源電動(dòng)勢(shì)的概念在高中是個(gè)難點(diǎn),是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ),在處理電動(dòng)勢(shì)的概念時(shí),可以根據(jù)教材,采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負(fù)極將正電荷運(yùn)送到正極,克服電場(chǎng)力做功,非靜電力搬運(yùn)電荷在兩極之間產(chǎn)生電勢(shì)差的大小,反映了電源做功的本領(lǐng),由此引出電動(dòng)勢(shì)的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢(shì)升降的方法,給出電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電勢(shì)降落之和的結(jié)論.教學(xué)中不要求論證這個(gè)結(jié)論.教材中給出一個(gè)比喻(兒童滑梯),幫助學(xué)生接受這個(gè)結(jié)論.
需要強(qiáng)調(diào)的是電源的電動(dòng)勢(shì)反映的電源做功的能力,它與外電路無(wú)關(guān),是由電源本生的特性決定的.
電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量,沒有方向,這要給學(xué)生說(shuō)明,如果學(xué)生程度較好,可以向?qū)W生說(shuō)明,做為電源,由正負(fù)極之分,在電源內(nèi)部,電流從負(fù)極流向正極,為了說(shuō)明問(wèn)題方便,也給電動(dòng)勢(shì)一個(gè)方向,人們規(guī)定電源電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)閮?nèi)電路的電流方向,即從負(fù)極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系,是一個(gè)難點(diǎn).希望作好演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識(shí),然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關(guān)系圖線,可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系,務(wù)必使學(xué)生熟悉這個(gè)圖線.
學(xué)生應(yīng)該知道,斷路時(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì).因此,用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓就可以得到電源的電動(dòng)勢(shì).在考慮電壓表的內(nèi)阻時(shí),希望通過(guò)第五節(jié)的“思考與討論”,讓學(xué)生自己解決這個(gè)問(wèn)題.
3、最后講述閉合電路中的功率,得出公式,.要從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)說(shuō)明,公式左方的表示單位時(shí)間內(nèi)電源提供的電能.理解了這一點(diǎn),就容易理解上式的意義:電源提供的電能,一部分消耗在內(nèi)阻上,其余部分輸出到外電路中.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識(shí)方面的要求:
(1)鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件;
(2)知道電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物理量,它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律,理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、在物理方法上的要求:
(1)通過(guò)電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學(xué),使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律的方法.
(2)從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義.
(3)通過(guò)對(duì)路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律的討論培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.
(4)通過(guò)用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、重點(diǎn):
(1)電動(dòng)勢(shì)是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容;
(3)應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、難點(diǎn):
(1)閉合回路中電源電動(dòng)勢(shì)等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強(qiáng)度隨外電阻變化的關(guān)系
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
引入新課:
教師:同學(xué)們都知道,電荷的定向移動(dòng)形成電流.那么,導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢?(學(xué)生答:導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差.)
演示:將小燈泡接在充滿電的電容器兩端,會(huì)看到什么現(xiàn)象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
分析:當(dāng)電容器充完電后,其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷,如圖1所示,兩板間形成電勢(shì)差.當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后,電子就在電場(chǎng)力的作用下通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動(dòng)而形成電流,但這是一瞬間的電流.因?yàn)閮蓸O板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少,兩極板間電勢(shì)差也逐漸減少為零,所以電流減小為零,因此只有電場(chǎng)力的作用是不能形成持續(xù)電流的.
教師:為了形成持續(xù)的電源,必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的力,能夠不斷地分離正負(fù)電荷來(lái)補(bǔ)充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢(shì)差,從而在導(dǎo)線中維持恒定的電流,能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時(shí),電源中的非靜電力將不斷做功,從而把已經(jīng)流到低電勢(shì)處的正電荷不斷地送回到高電勢(shì)處.使它的電勢(shì)能增加.
板書:1、電源:電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.它并不創(chuàng)造能量,也不創(chuàng)造電荷.例如:干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
教師:電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,并且能夠提供恒定的電壓,那么不同的電源,兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)、7號(hào)),請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)觀察電池上面寫的規(guī)格,發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號(hào)不同,但是都標(biāo)有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實(shí)是1.5V.講臺(tái)上還擺放有手搖發(fā)電機(jī)、蓄電池、紐扣電池,它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學(xué)生回答:不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學(xué)生:用電壓表直接測(cè)量)·
結(jié)論:電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)(如材料、工作方式等)決定,同種電池用電壓表測(cè)量其兩極間的電壓是相同的,不同種類的電池用電壓表測(cè)量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性,物理學(xué)中引入了電動(dòng)勢(shì)的概念.
板書:2、電源電動(dòng)勢(shì)
教師:從上面的演示和分析可知,電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓.
板書:電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)其兩極間的電壓.
例如,各種型號(hào)的干電池的電動(dòng)勢(shì)都是1.5V.那么把一節(jié)1號(hào)電池接入電路中,它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示
,電路如圖所示,結(jié)論:開關(guān)閉合前,電壓表示數(shù)是1.5V,開關(guān)閉合后,電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實(shí)驗(yàn)表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了.
教師:上面的實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)閉合后,電源兩極間的電壓降為1.4V,那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實(shí)驗(yàn)電路,介紹閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分,電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路,電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測(cè)得的電壓叫外電壓.在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測(cè)得的電壓叫內(nèi)電壓.我們現(xiàn)在就通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究閉合電路中電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系.
板書:3、內(nèi)電壓和外電壓
教師:向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)裝置及電路連接方法,重點(diǎn)說(shuō)明內(nèi)電壓的測(cè)量.實(shí)驗(yàn)中接通電鍵,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭使其阻值減小,由兩個(gè)電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓和的值.再斷開電鍵,由電壓表測(cè)出電動(dòng)勢(shì).分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?
學(xué)生:在誤差許可的范圍內(nèi),內(nèi)、外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì).
板書:在閉合電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和,即.
下面我們來(lái)分析在整個(gè)電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系.
教師:我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時(shí)小燈泡的亮度.
結(jié)論:把開關(guān)撥到2后,發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時(shí)還稍暗些.怎么解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?這就要用到我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律.
板書:閉合電路的歐姆定律
教師:在圖1所示電路圖中,設(shè)電流為,根據(jù)歐姆定律,,,那么,電流強(qiáng)度,這就是閉合電路的歐姆定律.
板書:4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容:閉合電路中的電流強(qiáng)度和電源電動(dòng)勢(shì)成正比,和電路的內(nèi)外電阻之和成反比.表達(dá)式為.
同學(xué)們從這個(gè)表達(dá)式可以看出,在電源恒定時(shí),電路中的電流強(qiáng)度隨電路的外電阻變化而變化;當(dāng)外電路中的電阻是定值電阻時(shí),電路中的電流強(qiáng)度和電源有關(guān).
教師:同學(xué)們能否用閉合電路的歐姆定律來(lái)解釋上一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?
學(xué)生:9V的電源如果內(nèi)電阻很大,由閉合電路的歐姆定律可知,用它做電源,電路中的電流I可能較小;而電動(dòng)勢(shì)3V的電源內(nèi)阻如果很小,電路中的電流可能比大,用這兩個(gè)電源分別給相同的小燈泡供電,燈泡的亮度取決于,那么就出現(xiàn)了剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了.
教師:很好.一般電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的.那么外電阻的變化,就會(huì)引起電路中電流的變化,繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.
幾個(gè)重要推論
(1)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律
板書:5幾個(gè)重要推論
(l)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律演示實(shí)驗(yàn),圖3所示電路,
4節(jié)1號(hào)電池和1個(gè)10Ω的定值電阻串聯(lián)組成電源(因?yàn)橥ǔk娫磧?nèi)阻很小,的變化也很小,現(xiàn)象不明顯)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨變化?
教師:從實(shí)驗(yàn)出發(fā),隨著電阻的增大,電流逐漸減小,路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來(lái)解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎?
學(xué)生:因?yàn)樽兇?,閉合電路的總電阻增大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律,,電路中的總電流減小,又因?yàn)?,則路端電壓增大.
教師:正確.我們得出結(jié)論,路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減小.一般認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻在短時(shí)間內(nèi)是不變的,初中我們認(rèn)為電路兩端電壓是不變的,應(yīng)該是有條件的,當(dāng)無(wú)窮大時(shí),0,外電路可視為斷路,0,根據(jù),則,即當(dāng)外電路斷開時(shí),用電壓表直接測(cè)量電源兩極電壓,數(shù)值等于電源的電動(dòng)勢(shì);當(dāng)減小為0時(shí),電路可視為短路,為短路電流,路端電壓.
板書5:路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減小.斷路時(shí),∞,0,;短路時(shí),,.
電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律.
教師:在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè)、r是定值)向變化的外電阻供電時(shí),輸出的功率,
又因?yàn)椋?/p>
所以,
當(dāng)時(shí),電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線,如圖所示.
板書6:在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時(shí),輸出的功率有最大值.
教師:當(dāng)輸出功率最大時(shí),電源的效率是否也最大呢?
板書7:電源的效率隨外電阻變化的規(guī)律
教師:在電路中電源的總功率為,輸出的功率為,內(nèi)電路損耗的功率為,則電源的效率為,當(dāng)變大,也變大.而當(dāng)時(shí),即輸出功率最大時(shí),電源的效率=50%.
板書8:電源的效率隨外電阻的增大而增大.
四、講解例題
五、總結(jié)
探究活動(dòng)
1、調(diào)查各種不同電源的性能特點(diǎn)。
(包括電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對(duì)廢舊電池的回收情況。
(1)化學(xué)電池的工作原理;
(2)廢舊電池對(duì)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在哪些方面;
(3)當(dāng)前社會(huì)對(duì)廢舊電池的重視程度;