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關(guān)鍵詞:歐姆定律 高中物理教學(xué)方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內(nèi)容,在初中階段已經(jīng)學(xué)過,高中階段《物理》安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過課堂演示實(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(即通過實(shí)驗(yàn)來探索物理規(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《歐姆定律》教學(xué)的教學(xué)目的和教學(xué)要求。教學(xué)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。
《歐姆定律》的內(nèi)容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了基礎(chǔ)?!稓W姆定律》實(shí)驗(yàn)中分析實(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,《歐姆定律》是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。
通過《歐姆定律》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?!稓W姆定律》內(nèi)容的重點(diǎn)是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是教學(xué)的核心,是教學(xué)成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。《歐姆定律》教學(xué)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電場(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過,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
《歐姆定律》教學(xué)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,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,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《歐姆定律》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)行分析及通過分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和物理規(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,也為過渡到演示實(shí)驗(yàn)起了承上啟下作用。
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。這樣既鞏固了他們的實(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)兩位學(xué)生上臺(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,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,通過提問和畫圖象使學(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,可提問請(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)一步提出歐姆定律,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,以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。教師重申時(shí)語氣要加重,不能輕描淡寫。要隨即強(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)不宜過長,以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點(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??深A(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。
4.定義電阻及歐姆定律時(shí),要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂。可把電阻的概念及定義在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)提出,而歐姆定律在歸納完實(shí)驗(yàn)結(jié)論后。這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點(diǎn)放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計(jì)算作為重點(diǎn)。
6.注意調(diào)控課堂節(jié)奏,避免單調(diào)枯燥。
參考文獻(xiàn):
難點(diǎn);關(guān)鍵點(diǎn);關(guān)系
〔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)解決簡單的實(shí)際問題。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)行分析和解決簡單的電路問題是教學(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)過程中由感知教材向理解教材的合理過渡。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。
(2)突破難點(diǎn)。難點(diǎn)是課堂教學(xué)中應(yīng)集中解決的問題。對(duì)于難點(diǎn),可采用“溫故知新法”、 “循序漸進(jìn)法”、 “類比法”、 “難點(diǎn)分散法”、“情境引導(dǎo)法”、“討論交流法”等各種方法和措施,使難點(diǎn)得到解決。此外,還要了解學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的掌握情況,并及時(shí)采取有效的解決措施。例如,牛頓第一定律的難點(diǎn)是對(duì)定律的理解,“一切”是指范圍,即該定律對(duì)所有物體都普遍適用;“沒有力的作用”是指定律成立的條件,它包含兩層意思,一是理想情況,即物體確實(shí)沒有受到外力作用,二是物體所受合力為零;“或”即兩種狀態(tài)居其一,不能同時(shí)存在。定律表明:物體不受力時(shí),原來靜止的物體將永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài);原來運(yùn)動(dòng)的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。并根據(jù)“牛頓第一定律”理解慣性(物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì))以及運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系(力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因)。
關(guān)鍵詞: 物理 歐姆定律 復(fù)習(xí)
在物理復(fù)習(xí)的整個(gè)知識(shí)體系中,電學(xué)知識(shí)板塊兒尤為重要。一是:它占整個(gè)三式合一理化試題物理部分的40%左右,即70分中的近30分屬于物理電學(xué)試題。二是:電學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的重要作用已凸顯出來。而要學(xué)生全面掌握、領(lǐng)會(huì)初中階段電學(xué)知識(shí),對(duì)于相當(dāng)一部分初中生來說具有較大的難度。從教以來我聽過一些初中電學(xué)復(fù)習(xí)課:有的先把所要用到的電學(xué)公式板書在黑板上,再講典型例題,接著練習(xí);有的則通過學(xué)生作題中所反饋的問題對(duì)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充強(qiáng)調(diào),再練習(xí);有的直接強(qiáng)調(diào)萬變不離其宗,讓學(xué)生多看教材,然后講例題等。復(fù)習(xí)中講例題沒錯(cuò),但選擇的例題過多,又無代表性,既延長了復(fù)習(xí)時(shí)間,又不能使學(xué)生的知識(shí)得到升華。久而久之,學(xué)生疲勞,老師厭煩。要使復(fù)習(xí)課在短時(shí)間內(nèi)生動(dòng)、奏效,應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)睦},在講例題的基礎(chǔ)上,對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納和升華。
復(fù)習(xí)課,一要體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”,教學(xué)方式多樣化等新課程理念;二要體現(xiàn)“知識(shí)與技能、過程與方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀”三維目標(biāo)的培養(yǎng);三要優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)、幫助下,把學(xué)到的知識(shí)歸納起來,從而便于提練和記憶。所以對(duì)電學(xué)的復(fù)習(xí)要從學(xué)生喜聞樂見的小電器起步,從典型例題入手進(jìn)行歸納總結(jié)。
例1:如圖-1是一個(gè)玩具汽車上的控制電路。小明對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和研究發(fā)現(xiàn):電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1Ω,保護(hù)電阻R為4Ω。當(dāng)閉合S后,兩電壓表的示數(shù)分別為6V和2V,則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A,電動(dòng)機(jī)的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。(這是陜西師范大學(xué)出版社出版,經(jīng)陜西省中小學(xué)教材審定委員會(huì)2008年審定通過的《物理課堂練習(xí)冊(cè)》中的一道題)
學(xué)生通常按下列方法計(jì)算電路中的電流:
R中的電流:I=U/R=2V/4Ω=0.5A,
電動(dòng)機(jī)中的電流:I=U/R=4V/1Ω=4A,
由此得第一空電路中的電流就有兩個(gè)值0.5A和4A。
于是第二空的對(duì)應(yīng)值為:P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個(gè)問題:
1.根據(jù)歐姆定律計(jì)算出兩個(gè)串聯(lián)元件中的電流不相等,與串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得:U:U=R∶R=1∶4,得:
①當(dāng)U=2V時(shí),U=8V,得到U+U=2V+8V=10V≠U源;
②當(dāng)UM′=4V時(shí),U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U,這與串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系相矛盾。
對(duì)此,應(yīng)找出題中所涉及的知識(shí)點(diǎn),分析這些知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先,應(yīng)對(duì)歐姆定律有深入的理解。
例2:如圖2所示電路(R≠R≠R)。引導(dǎo)學(xué)生分析如下:
1.對(duì)電路狀態(tài)的分析。
(1)當(dāng)S、S、S都閉合時(shí),R與R并聯(lián),并聯(lián)后作為一個(gè)整體再與R串聯(lián)。A測(cè)R中的電流,V測(cè)R或R兩端電壓。
(2)當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),則由圖-2演變?yōu)閳D-2(a)到(b)。
R與R串聯(lián),R處于斷開狀態(tài),A測(cè)整個(gè)電路中的電流。
(3)當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),則由圖2演變?yōu)閳D-2(c)到(d)。
R與R串聯(lián),R處于斷開狀態(tài),V測(cè)R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個(gè)量間的關(guān)系。
(1)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量是針對(duì)同一個(gè)用電器或者同一部分電路而言的,即必須滿足“同一性”。
當(dāng)圖-2中的S、S、S都閉合時(shí),A測(cè)R中的電流為I,V測(cè)R兩端電壓為U。此時(shí)能否用U與I的比值來計(jì)算R或R阻值呢?(即R=U/I)。
如果R=R時(shí),由于R與R并聯(lián),所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U,即U=U=U。根據(jù)R=U/I得R=U/I,R=U/I。這樣計(jì)算出的R2的值雖然是正確的,但屬于不正確的方法得出了正確的結(jié)果,實(shí)屬偶然巧合。
若R≠R時(shí),那么R=U/I,若再按R=U/I來計(jì)算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因?yàn)殡妷合嗟仁遣⒙?lián)電路電壓的特點(diǎn),R、R中的電流是不相等的。上述中錯(cuò)誤地認(rèn)為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓,而電流是R中的電流,電壓與電流是兩個(gè)不同電阻(或用電器,或電路)的對(duì)應(yīng)量,也就違背了“同一性”。
這就告訴我們,在應(yīng)用歐姆定律解題時(shí),一定要遵循“同一性”原則,切忌“張冠李戴”,電學(xué)中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如:W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
(2)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量必須是同一狀態(tài)、同一時(shí)刻存在的三個(gè)物理量,即必須滿足“同時(shí)性”。
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合時(shí),R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小是否相等?
在圖-2中,當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),不難看出,R與R串聯(lián):I=I=I則I=U源/(R+R);當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí),R與R串聯(lián):I=I=I,則I=U/(R+R)。因?yàn)镽+R≠R+R所以U源/(R+R)≠U源/(R+R),即兩次電流不相等。S、S閉合時(shí),R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小不相等,這是因?yàn)镾、S閉合時(shí)與S、S閉合時(shí)電路狀態(tài)不同,R是在不同的狀態(tài)下工作,不是同一時(shí)間內(nèi)電流的大小,電流不相等。
在利用公式計(jì)算的過程中,不能用第一狀態(tài)下的量值與第二狀態(tài)下的量值代入關(guān)系式計(jì)算。如:要計(jì)算R的電阻值,就不能用第一狀態(tài)下R兩端的電壓值與第二狀態(tài)下R中的電流的比值來計(jì)算R的電阻值。在計(jì)算電流、電壓時(shí),也不能這樣處理。
因此在利用公式計(jì)算時(shí),帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量,必須滿足“同時(shí)性”。
(3)歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量的單位必須同一到國際單位制,即I―A、U―V、R―Ω。即應(yīng)滿足“統(tǒng)一性”。
除各物理量的主單位外,還應(yīng)記住常用單位及其單位換算關(guān)系,將常用單位換算為國際單位制單位,在利用其它電學(xué)公式計(jì)算時(shí)也要統(tǒng)一單位。
如:電功的公式W=UIt中,各物理量的對(duì)應(yīng)單位:U-V、I-A、t-S;這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中:I―A、R―Ω、t―S;這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中:U-V、I-A,這樣P的單位才是W。
我們要確定歐姆定律的適用條件。
1.歐姆定律只對(duì)一段不含電源的導(dǎo)體成立,即只適用于純電阻電路。因此,歐姆定律又稱為一段不含源電路的歐姆定律。
例1中涉及到電磁轉(zhuǎn)換的知識(shí),電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí),其閉合線圈切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)流過電動(dòng)機(jī)線圈中的電流有一定影響。
實(shí)際上圖1相當(dāng)于一個(gè)“RL”串聯(lián)電路,總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數(shù)和,即U≠U+U。但得到的電流有效值的關(guān)系I=U/Z與直流(或部分)電路的歐姆定律相似,各元件上的分電壓與該元件的阻抗(Z)成正比。
雖然電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無法計(jì)算出來,但無論電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗為多少,電路中的電流都等于電阻R中的電流,即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動(dòng)機(jī)兩端的實(shí)加電壓等于總電壓(電源電壓)減去電阻R兩端的電壓,即U=U-U=6V-2V=4V。則電動(dòng)機(jī)的功率為:P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說明,電阻R所在的這部分電路與電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路有著本質(zhì)的不同。從能量轉(zhuǎn)化的角度看:電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能;而電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路電能只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能,大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。前者屬于純電阻電路,后者屬于非純電阻電路。
歐姆定律只適用于純電阻電路,即用電器工作的時(shí)候電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇,等等,除了發(fā)熱外,還對(duì)外做功,所以這些是非純電阻電路,歐姆定律不再適用。由歐姆定律導(dǎo)出的公式也只適用于純電阻電路(如:W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。)
2.歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體和通常狀態(tài)下的電解質(zhì)溶液;但是對(duì)于氣態(tài)導(dǎo)體(如日光燈管中的汞蒸氣)和其它一些導(dǎo)電元器件,歐姆定律不成立。歐姆定律對(duì)某一導(dǎo)體是否適用,關(guān)鍵是看該導(dǎo)體的電阻是否為常數(shù)。當(dāng)導(dǎo)體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數(shù)時(shí),其電阻叫線性電阻或歐姆電阻,歐姆定律對(duì)它成立;當(dāng)導(dǎo)體的電阻隨電壓、電流變化時(shí),其電阻叫非線性電阻,如:電子管、晶體管、熱敏電阻等,歐姆定律對(duì)它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下,即導(dǎo)體溫度保持恒定時(shí)才能成立。當(dāng)導(dǎo)體溫度變化時(shí),歐姆定律對(duì)該導(dǎo)體不成立,因?yàn)殡娮枋菧囟鹊暮瘮?shù)。
在講解歐姆定律的應(yīng)用時(shí),常舉白熾燈的例子,實(shí)際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時(shí)電阻具有非線性,隨著電流的增大,鎢絲的溫度升高很多,其電阻也隨著變化。對(duì)非線性電阻,歐姆定律不成立,但是作為電阻定義的關(guān)系式R=U/I仍然成立,只不過對(duì)非線性電阻,R不再是常量。
綜上所述,例1中第一空電路中的電流有兩個(gè)值0.5A和4A,一個(gè)是在純電阻電路(電阻R)中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個(gè)是用歐姆定律計(jì)算在非純電阻電路(含電動(dòng)機(jī)的電路)中的電流為4A,顯然不對(duì)。
通過對(duì)例1的全面、透徹的分析,我們對(duì)電學(xué)知識(shí)得到了進(jìn)一步升華:(1)判斷電路的連接方式;(2)判斷電表的作用;(3)利用歐姆定律解決實(shí)際問題時(shí)必須注意“三性”;(4)復(fù)習(xí)了電功率、焦耳定律等相關(guān)電學(xué)公式;(5)歐姆定律的適用范圍。
學(xué)生能夠領(lǐng)悟到,復(fù)習(xí)不是為了解題,而是要掌握知識(shí)的前后聯(lián)系,優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu);仔細(xì)觀察,認(rèn)真分析;發(fā)散思維,以點(diǎn)帶面;舉一反三,融會(huì)貫通。這樣,從而體現(xiàn)出知識(shí)與技能、過程與方法,以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
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[4]新課程實(shí)施難點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策案例分析叢書,(初中卷).中央民族大學(xué)出版社.
一、巧記力學(xué)知識(shí)
力學(xué)是初中物理的重點(diǎn),同時(shí)也是難點(diǎn)。為了幫助學(xué)生記憶,我們可以采用以下方式幫助學(xué)生理解和記憶。
力的三要素:大小、方向和作用點(diǎn)。我們可以這樣記憶:力的三要素,大小、方向、作用點(diǎn)。這樣叫做簡化記憶。
G=mg公式。物體的重力和質(zhì)量的關(guān)系式G=mg,可用諧音記憶:大雞(G)等魚(等于)摸(m)小雞(g)。
m=■,可用諧音記憶:莫(m)要大雞(G)壓小雞(g)。
g=■,可用諧音記憶:小雞(g)在等(=)大雞(G)嗎(m)?
g=9.8牛頓每千克:可用諧音記憶為,記(g)得九點(diǎn)把(9.8)牛(牛頓)牽克(千克)吃水。也可以這樣記,小雞(g)進(jìn)酒吧(9.8)。
重力公式G=ρvg。計(jì)算重力的公式G=ρvg,其中大寫的G可記作“大雞”,ρ像P字母,V諧音“喂”,g可記作“小雞”。因此,公式諧音記憶為:大雞(G)等著(=)放屁(ρ)喂(v)小雞(g)。
二力平衡的條件,二力平衡應(yīng)滿足“一物二力同直線,大小方向等相同?!逼渲兄付ψ饔迷谕晃矬w上,這是最容易忽視的,因此二力平衡的條件也可記為:要想吃兩個(gè)等大的梨(力),可在同屋(物)內(nèi)同一直線的相反方向去找。這里包含了“同物”“等大”“同線”“反向”四個(gè)方面的含義。
二、巧妙理解“蒸發(fā)、吸熱和致冷”
在物理中,蒸發(fā)、吸熱和致冷等現(xiàn)象與我們的生活實(shí)際聯(lián)系十分緊密,但是其形成原因卻有點(diǎn)難于理解,對(duì)于這樣抽象的問題,學(xué)生往往理解不了。液體在沸騰過程中吸收熱量但溫度保持不變,而蒸發(fā)是吸熱卻有致冷作用,兩種氣化方式的不同怎樣理解?而且蒸發(fā)時(shí)吸收熱量,為何溫度又降低?這些內(nèi)容往往困惑著學(xué)生,是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的一大難點(diǎn)。
液體蒸發(fā)時(shí)吸熱,即使在常溫下也可以進(jìn)行,但又不像沸騰、熔解有明顯的供熱源。蒸發(fā)只能從周圍物體和未蒸發(fā)的液體中吸收熱量,這樣,未蒸發(fā)的液體因放熱而溫度降低。確切地說,吸熱的液體是液體中已蒸發(fā)的那部分,而放熱降溫的卻是未蒸發(fā)的液體和周圍其他物體。
三、巧記歐姆定律
歐姆定律是物理應(yīng)用較多的一個(gè)定律,準(zhǔn)確把握好歐姆定律有利于學(xué)生對(duì)電學(xué)的理解和把握。首先來看一下歐姆定律的因果關(guān)系。有人根據(jù)歐姆定律I=■的兩個(gè)變形公式U=IR和R=■,得出“電壓與電流強(qiáng)度成正比”“電阻與電流強(qiáng)度成反比”的結(jié)論,這是混淆了自變量和函數(shù)的因果關(guān)系。
電壓是電源提供的,其大小由電源及電路結(jié)構(gòu)決定。電阻是由導(dǎo)體的材料、幾何形狀(長度、橫截面積)決定。它們都不隨電流強(qiáng)度的變化而變化。恰恰相反,電流的大小是由電壓和電阻決定的。這里,電壓、電阻的變化關(guān)系是“原因”,電流的變化是“結(jié)(下轉(zhuǎn)59頁)(上接57頁)果”,因果關(guān)系不可倒置。
假設(shè)有人說:“這人長得真像他的兒子,一模一樣?!甭牨娨欢ǜ械椒浅?尚Αkm然這話反映了兩個(gè)人相像的事實(shí),但卻顛倒了因故關(guān)系。只能說兒子像爸爸,不能說爸爸像兒子。用我們方言說就是兒子隨爸爸而不是爸爸隨兒子。同理,是函數(shù)隨自變量變化,而不是自變量隨函數(shù)變化。
巧記歐姆定律:歐姆定律I=■可記作,我(I)有(U)兒(R)子。I是英語的我,U諧音有,R諧音兒。
U=IR可記作,有(U)愛(I)就有兒(R)。
R=■可記作,兒(R)有(U)愛(I)。
四、巧記凸透鏡呈像規(guī)律
凸透鏡對(duì)光線的作用可記作:平行必過焦,過焦必平行。
凸透鏡呈像規(guī)律可記作:一焦分虛實(shí)、二焦分大小,虛像正來實(shí)像倒;(虛像是正立的,實(shí)像是倒立的)虛像同側(cè)實(shí)像異,(成虛像時(shí),像和物在透鏡的同一側(cè),成實(shí)像時(shí),像和物在透鏡的兩側(cè)。)物近像遠(yuǎn)像變大;(物體距離凸透鏡越近,即物近;像距離凸透鏡就越遠(yuǎn)即:像遠(yuǎn);所成的像會(huì)變大。)物遠(yuǎn)像近像變小。
關(guān)鍵詞:初中物理 復(fù)習(xí)
九年級(jí)已經(jīng)進(jìn)入期末大復(fù)習(xí)階段,為了能打勝這場(chǎng)中考戰(zhàn),進(jìn)行有效的復(fù)習(xí),是提升成績的關(guān)鍵。我就九年級(jí)物理總復(fù)習(xí)談一些看法和做法。
一、復(fù)習(xí)課的現(xiàn)狀和困惑
有人說,“做中國的學(xué)生容易”,當(dāng)然這話有一定的片面性,中國的學(xué)生自然有中國學(xué)生的辛苦和壓力,但是“在課堂上的中國學(xué)生”大多是容易和輕松的,因?yàn)檎谜n都是老師在喋喋不休的講,學(xué)生只需打著瞌睡去聽就好了。結(jié)果,老師的課是越講越熟練,學(xué)生到學(xué)的不怎么樣。我們經(jīng)常遇到這種情況,只要一說上復(fù)習(xí)課,學(xué)生就唉聲嘆氣,沒有興趣。只是不愛學(xué)習(xí)的差生有這樣的反應(yīng)嗎?不是,而是一個(gè)普遍現(xiàn)象。相比,學(xué)生更喜歡上新課,新課至少有點(diǎn)新鮮感,而復(fù)習(xí)課,大部分學(xué)生都會(huì)有“學(xué)過了”的情緒,從而心生厭倦。我終于明白,做為老師每年都在講,每年都在“復(fù)習(xí)”,怎么會(huì)不提高,怎么會(huì)不熟悉?但是,上課的目的是為了讓我們“復(fù)習(xí)”嗎?當(dāng)然不是,那么,出路在何方?
二、讓復(fù)習(xí)課生動(dòng)起來
(一)明確復(fù)習(xí)目標(biāo),形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
既然是復(fù)習(xí),學(xué)生對(duì)每一部分的知識(shí)還都是有一定的認(rèn)識(shí)的。所以我們?cè)诿鞔_復(fù)習(xí)目標(biāo)時(shí),學(xué)生并不會(huì)覺得空洞,而會(huì)幫著他們知識(shí)系統(tǒng)化,這也是新課與復(fù)習(xí)課的不同之處。我們不僅要有一個(gè)知識(shí)板塊的目標(biāo),還要有每一節(jié)的目標(biāo)。讓學(xué)生做到心中有數(shù)。
下面,我說一個(gè)具體的案例:
案例:電學(xué)部分的復(fù)習(xí)目標(biāo)
①電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②串、并電路的特點(diǎn)及規(guī)律。③歐姆定律及應(yīng)用④電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題⑤測(cè)電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測(cè)量)。⑥電功率。⑦家庭電路、安全用電。⑧電與磁。
(二)讓學(xué)生成為課堂的主體
課堂是學(xué)生的課堂,學(xué)生是課堂的主體,而老師是課堂的主導(dǎo)。我們要騰出時(shí)間和空間,讓學(xué)生去說、去做。說一個(gè)我的親身經(jīng)歷。幾年前,我教的三個(gè)班成績一直不太好,我就很郁悶,有一次和一個(gè)老師談及此事,我還憤憤不平,我說“我教的很好呀,我已經(jīng)講的相當(dāng)?shù)轿涣?,怎么就學(xué)不會(huì)呢?”,那個(gè)老師說“這個(gè)我信,但是你更應(yīng)該看學(xué)生學(xué)的是不是很多位”。這句話讓我思考了很久,我們應(yīng)該關(guān)注“教”,但是我們更應(yīng)該關(guān)注“學(xué)”。
下面,我說一個(gè)具體的案例,主要談如何讓學(xué)生參與到課堂中:
案例:歐姆定律及應(yīng)用課堂設(shè)計(jì)
本節(jié)課共分四部分:
①熟悉串、并電路的規(guī)律 ②理解歐姆定律③歐姆定律的應(yīng)用④拓展延伸
設(shè)計(jì)思路:
1.串、并聯(lián)電路規(guī)律:熟悉串、并聯(lián)電路規(guī)律是利用歐姆定律解題的基礎(chǔ)。需要再次強(qiáng)化。
具體操作:⑴和學(xué)生一起復(fù)習(xí)串、并聯(lián)電路的規(guī)律。⑵學(xué)生完成針對(duì)性練習(xí)。⑶同桌交換對(duì)改。(要求:語言必須準(zhǔn)確)⑷找學(xué)生說出自己的錯(cuò)誤之處。
2.理解歐姆定律:歐姆定律就是要研究電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的關(guān)系。通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)完成研究: ⑴探究電流與電壓的關(guān)系。⑵探究電流與電阻的關(guān)系。
具體操作:⑴和學(xué)生一起理解歐姆定律。⑵學(xué)生完成針對(duì)性習(xí)題。
(兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究題:①探究電流與電阻的關(guān)系。②探究電流與電壓的關(guān)系。)
3.歐姆定律的應(yīng)用:通過練習(xí)歐姆定律在串并聯(lián)電路中的經(jīng)典題目,讓學(xué)生能用剛復(fù)習(xí)過的知識(shí)解決物理問題。樹立學(xué)生的自信心。
4.拓展延伸:讓學(xué)生搶答兩道與本節(jié)課密切相關(guān)但有一定難度的題目。對(duì)于最先完成題目的學(xué)生予以表揚(yáng)或簡單的獎(jiǎng)勵(lì)。
三、有條不紊地做好三輪復(fù)習(xí)
第一輪:夯實(shí)基礎(chǔ),梳理知識(shí)。
劃分知識(shí)板塊,突出知識(shí)的系統(tǒng)性,完成知識(shí)體系的建構(gòu)。面向全體學(xué)生,重點(diǎn)是讓基礎(chǔ)差的學(xué)生有所收獲,基礎(chǔ)好的同學(xué)有所提高。
如何劃分知識(shí)板塊:
1.力、熱、聲、光、電、電與磁、信息與能源。
2.根據(jù)自己的理解和教研組的討論細(xì)分知識(shí)板塊。
例如:電學(xué)
①.電流、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用。②.串、并電路的特點(diǎn)及規(guī)律。③.歐姆定律及應(yīng)用④.電壓表、電流表示數(shù)變化問題和電路故障分析專題。⑤.測(cè)電阻(定值電阻、小燈泡燈絲電阻、及簡單的單表測(cè)量)⑥.電功率。⑦.家庭電路、安全用電。
第二輪:專題復(fù)習(xí),提升能力
第二輪復(fù)習(xí)是第一輪復(fù)習(xí)的延伸和提高,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生綜合解題能力。該階段要突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。注意物理思想的形成和物理方法的掌握。 我們所進(jìn)行的專題復(fù)習(xí):實(shí)驗(yàn)探究專題、作圖專題、電熱綜合專題、力熱綜合專題、開放性填空題解題分析等。實(shí)驗(yàn)探究專題包含:聲光熱實(shí)驗(yàn)專題、力和運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)專題、壓強(qiáng)浮力實(shí)驗(yàn)專題、機(jī)械和機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)專題、電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題。專題由備課組教師分工完成。
第三輪:關(guān)注熱點(diǎn)、搜集信息,綜合模擬,把脈中考
1.熱點(diǎn)信息剖析
①“京廣高鐵”、“鄭州地鐵”②“遼寧號(hào)”、“蛟龍?zhí)枴雹邸靶陆灰?guī)” ④大氣污染與節(jié)能減排“霧霾” “電動(dòng)汽車”“爆竹、安全”⑤、神舟十號(hào)(年中發(fā)射)⑥嫦娥三號(hào)(年末登月)
2.我們會(huì)及時(shí)的從省教研室、市教研室以及兄弟學(xué)校了解中考信息及動(dòng)向,再把信息和動(dòng)向轉(zhuǎn)化到考前模擬試卷中。一人出卷,兩人把關(guān)審核,努力提高試卷質(zhì)量,讓模擬考試更加有意義。