歐姆定律基本內(nèi)容范文
時(shí)間:2023-07-21 17:40:50
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篇1
1學(xué)習(xí)物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識(shí)的核心內(nèi)容.著名科學(xué)家錢學(xué)森曾說過:“學(xué)習(xí)理科的關(guān)鍵是概念清,多練習(xí).”學(xué)生的物理概念是否清楚對(duì)學(xué)好物理至關(guān)重要.學(xué)習(xí)物理概念需要重視物理概念的形成過程.學(xué)習(xí)物理概念需要知道為什么要引入它,它是如何定義的,定義式是什么,單位是什么,如何測(cè)量(或測(cè)定),有什么應(yīng)用等.例如:密度是一個(gè)十分重要的物理概念,學(xué)習(xí)它要重視以下過程:在物理學(xué)中為了比較相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量一般不同的特性引入了密度,單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度,定義式是ρ=m/V,國際單位是kg/m3,常用單位是g/cm3,測(cè)密度的方法很多,但基本方法是測(cè)質(zhì)量,測(cè)體積,再利用密度公式計(jì)算出密度,應(yīng)用有求密度,求質(zhì)量,求體積等等.速度、壓強(qiáng)、功率、比熱容、電功率等等都是重要的物理概念,望廣大師生重視其形成過程.
2學(xué)習(xí)物理規(guī)律需要重視規(guī)律的形成過程
物理規(guī)律是物理知識(shí)中的最核心內(nèi)容,多數(shù)是從物理事實(shí)的分析中直接概括出來的,學(xué)習(xí)物理規(guī)律更需要重視物理規(guī)律的形成過程.要知道物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、基本內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、適用范圍、應(yīng)用等等.例如:歐姆定律是電學(xué)中最重要的規(guī)律之一,學(xué)習(xí)它,我們要知道歐姆定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,首先要用到控制變量法,電阻一定,研究電流與電壓的關(guān)系,電壓一定,研究電流與電阻的關(guān)系.電阻一定,可找一定值電阻(R=5 Ω),研究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)際上要看電壓變,電流變不變,若變,如何變.如何改變定值電阻兩端的電壓呢?方法一:可以改變電源的電壓,方法二:可以通過滑動(dòng)變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實(shí)驗(yàn)得出電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.電壓一定,可找一穩(wěn)壓電源,也可通過滑動(dòng)變阻器來保持電阻兩端的電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系,實(shí)際上是看電阻變,電流變不變,若變,怎么變?改變電阻,還要知道它的值,可以逐次更換定值電阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,保持電阻兩端的電壓(U=3 V)不變,從而測(cè)出相應(yīng)的電流值.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出,電壓一定時(shí),電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內(nèi)容是: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.數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R,歐姆定律是在金屬導(dǎo)體做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出來的,一定適用于金屬導(dǎo)體,對(duì)于其它的導(dǎo)體是否適用,要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過實(shí)驗(yàn)證明,歐姆定律還適用于電解液導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電,可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導(dǎo)體,電解液導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電.應(yīng)用有三方面:(1)求電流,(2)求電壓,(3)求電阻.解題時(shí)要注意I、U、R三個(gè)物理量的對(duì)應(yīng)性、同時(shí)性、統(tǒng)一性,即對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體、同一段電路,同一時(shí)刻、同一狀態(tài),單位要統(tǒng)一于國際單位.
3學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程
學(xué)習(xí)物理要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),觀察自然界中的物理現(xiàn)象,進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ).學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程,如要了解每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、需要測(cè)量的物理量、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、必要的誤差分析等等都應(yīng)該清楚.
4科學(xué)探究需要重視探究過程
科學(xué)探究就是讓學(xué)生模擬科學(xué)家的工作過程,按照一定的科學(xué)思維程序探索學(xué)習(xí)的過程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法、發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力、增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解,體驗(yàn)探究過程的心理感受.科學(xué)探究需要重視探究過程.科學(xué)探究的過程是一個(gè)創(chuàng)造的過程,而創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)造性思維.因此,探究實(shí)質(zhì)是一個(gè)思維的過程,這個(gè)思維的過程是模擬科學(xué)工作者進(jìn)行科研的思維程序來進(jìn)行的,這種思維程序就是學(xué)生科學(xué)探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作.
5做物理習(xí)題需要重視解題過程
學(xué)習(xí)物理要求概念清,多練習(xí).可見做物理習(xí)題很重要,做題可以幫助我們鞏固所學(xué)的知識(shí),檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,錘煉思維的靈活性,全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ治龈爬芰Γ\(yùn)用物理知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題的能力,以及創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.物理題型很多,如填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題、探究題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習(xí)題,都需要重視解題過程.不同的題型,有不同的解題要求,不同的解題方法,不同的解題過程.一般來說,無論是做何種物理習(xí)題,都要正確理解題意,正確審題;明確相應(yīng)的物理過程,物理情景,建立物理模型;運(yùn)用相應(yīng)的物理概念、物理規(guī)律,直接得出結(jié)果或結(jié)論.稍微有點(diǎn)靈活性,有點(diǎn)難度的題目,要分清層次,理清思路,找出聯(lián)系,或進(jìn)行物理公式變換或公式推導(dǎo),或運(yùn)用數(shù)學(xué)思想(如列方程、列方程組)求解.最后就是檢查.
6學(xué)習(xí)物理需要重視有的物理量是過程量
物理學(xué)所研究的許多問題,都直接涉及到某一物理現(xiàn)象發(fā)生的整個(gè)過程,或者是過程中的某些狀態(tài).因此,相應(yīng)地就引人了許多關(guān)于描述某些物理過程的過程量和用來描述某些特定的物理狀態(tài)的狀態(tài)量.
過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過程的物理量,如沖量、路程、功、熱量、速度改變量等都是過程量,它們都與一定的物理過程相對(duì)應(yīng).一般說來,物質(zhì)系統(tǒng)從某一個(gè)狀態(tài)變化為另一個(gè)狀態(tài),如果經(jīng)歷不同的物理過程,雖然初始狀態(tài)與終了狀態(tài)量可能保持相同,但過程量不一定相同.
篇2
感生電流干擾
這是音響工程中遇到最多的情況。每一件器材的金屬外殼、信號(hào)線都會(huì)產(chǎn)生很多感生電流。在正常音頻系統(tǒng)連接關(guān)系的設(shè)計(jì)中,已經(jīng)充分考慮了消除此感生電流的方法。但需要我們?cè)谑┕ぶ姓_認(rèn)識(shí)并加以利用,才能很好的消除。
一般音頻器材在設(shè)計(jì)輸入輸出阻抗時(shí),將輸入阻抗設(shè)計(jì)得較高,如調(diào)音臺(tái)、周邊或功放為20KΩ平衡輸入或10KΩ不平衡輸入,話筒輸入2KΩ左右,而輸出阻抗則較低,多數(shù)為100Ω,功放輸出為2-16Ω。這么設(shè)計(jì)是為了很好的利用電路中的共振現(xiàn)象來調(diào)整信噪比。當(dāng)線路中有共振現(xiàn)象時(shí),信號(hào)輸出為最大值,雖然信號(hào)得到了最大值,但噪也提高了。電子產(chǎn)品本身的本底噪聲值是相對(duì)固定的。只要后級(jí)設(shè)備接收到的信號(hào)有效值電平中的噪聲值低于它本身的本底噪聲值,那么可以認(rèn)為這個(gè)信號(hào)是沒有噪聲的。然后利用放大器電路將信號(hào)放大則完成了接口電路的工作。功放輸出采用低阻是因?yàn)樽詈笠患?jí)中已經(jīng)沒有放大線路了,這時(shí)無論是共振還是感應(yīng)到的干擾電流都不足以推動(dòng)揚(yáng)聲器運(yùn)動(dòng),因此音箱線是采用無屏蔽結(jié)構(gòu)的材料。
理解了接口阻抗的關(guān)系,我們就必須按照專門的接口來正確連接器材。正常信號(hào)線采用兩芯雙絞屏蔽線。一般的連接有三種方式。一是采用卡龍母插頭對(duì)卡龍公插頭,二是采用兩芯插頭對(duì)兩芯插頭,三是不規(guī)范的轉(zhuǎn)換連接,如卡龍母插頭對(duì)兩芯插頭。也有器材全部用三芯接口,但利用插座的內(nèi)部彈片完成平衡到不平衡的轉(zhuǎn)換的。
因?yàn)檩斎胱杩惯h(yuǎn)遠(yuǎn)大于線路阻抗,因此信號(hào)線的粗細(xì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量影響不大。但需要關(guān)注的是信號(hào)線屏蔽層的連接關(guān)系。有些設(shè)備特別是功放器都有一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān),是懸浮地和真大地的轉(zhuǎn)換。開關(guān)撥到懸浮地表示信號(hào)插頭的接地端是與機(jī)器外殼分離的:撥到真大地連接時(shí),表示信號(hào)插頭的接地端是與機(jī)器外殼連接到一起的。在大型工程中,接地點(diǎn)的設(shè)計(jì)往往成了系統(tǒng)噪聲影響的關(guān)鍵。
一般小系統(tǒng)中器材較少,受環(huán)境電磁干擾較少,而且不能得到很好的地線連接,如接地電阻過高,與其他燈光設(shè)備共用一個(gè)接地點(diǎn)時(shí),可以采用懸浮地連接。即將所有接地開關(guān)撥向懸浮地,并將電源插頭中的地線去除。
當(dāng)系統(tǒng)有較多器材時(shí),就有必要考慮利用真大地來增強(qiáng)器材整體的屏蔽作用了,并且要考慮等電位接地的工作。如果要接地,為了避免各級(jí)接地線路間的壓降,使器材外殼有一個(gè)盡量接近的電位,接地線路一定要夠粗。如果不能保證,那么將各器材間接地點(diǎn)各取一條線,在機(jī)柜底部接地點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)接地。然后將這個(gè)接地點(diǎn)與配電柜接地點(diǎn)連接。
工程設(shè)計(jì)及施工不合理造成的噪聲
大型工程中,設(shè)計(jì)不合理造成的噪聲也很多。比如將硅箱和供電線路距離調(diào)音臺(tái)、周邊等距離太近(特別是調(diào)音臺(tái),因?yàn)樗窍到y(tǒng)最前端,對(duì)弱信號(hào)放大量較大):在周邊功放柜中疊裝了燈光供電設(shè)備:機(jī)柜中強(qiáng)電線路與信號(hào)弱電線路分布在一起:長距離布線時(shí)將信號(hào)線與電源線放在一個(gè)線槽(距離太近)等等。
施工不合適也會(huì)導(dǎo)致噪聲。包括焊接不良的現(xiàn)象,工程中甚至?xí)霈F(xiàn)廣播的聲音。一般為了不將各級(jí)器材感應(yīng)到的電流疊加而增加整體的噪聲,在焊接連接頭時(shí)就需要考慮單向屏蔽,即屏蔽層只與上級(jí)設(shè)備連接,而不與后級(jí)設(shè)備連接。例如,輸出端為卡龍母頭時(shí),1腳焊接的屏蔽層需要與接外殼的焊片焊接,而末端為卡龍公接頭時(shí),根本就沒有這個(gè)焊接片:如果是兩芯對(duì)兩芯連接時(shí),則前級(jí)信號(hào)線的白色和屏蔽層焊接到地端,后級(jí)接頭將屏蔽層剪斷,紅色接熱端,只將白色線連接到插頭地端,最大程度減少外部電磁干擾。
四.設(shè)計(jì)與施工中的預(yù)防方案
以某一大型綜合項(xiàng)目為例。
某個(gè)酒店大型綜合音視頻工程,有多功能演繹廳,專業(yè)會(huì)議廳,多間卡拉0K包房,并且有網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)歌系統(tǒng),每間包房和演繹廳、會(huì)議廳均可以播放閉路電視。演繹廳有獨(dú)立的功放房、耳光室、硅箱房。每個(gè)項(xiàng)目間距離都超過100米。除了每個(gè)子項(xiàng)目獨(dú)立的功能,還需要將多功能演繹廳和專業(yè)會(huì)議廳的信號(hào)交互傳輸,將多功能廳演出節(jié)目的音視頻信號(hào)傳輸?shù)矫块g包房。
在實(shí)際調(diào)試中,各項(xiàng)目獨(dú)立工作則正常,只要信號(hào)一連接就出現(xiàn)電噪聲。
工程設(shè)計(jì)要點(diǎn):
此工程中演繹廳最為復(fù)雜,因此工程設(shè)計(jì)以它為核心。
(1)除了滿足功能要求設(shè)計(jì),這里需要特別考慮的是工程設(shè)計(jì)。因?yàn)楦黜?xiàng)目間要聯(lián)網(wǎng),因此所有的音頻系統(tǒng)必須使用同一相電供電,包括所有的包房系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。
(2)演繹廳燈光供電回路采用單獨(dú)供電,與音響系統(tǒng)取不同的零線和地線:
(3)演繹廳音響系統(tǒng)采用兩臺(tái)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓,前級(jí)設(shè)備和功放分別配備合適功率的產(chǎn)品,并一定采用相同相位:
(4)各系統(tǒng)間線路盡量使用好的屏蔽線,如采用雙層屏蔽線材(除了錫箔屏蔽外,還有兩層屏蔽網(wǎng)),各線路布線按照同一流向同一單獨(dú)金屬線槽(管)的方式布線,可以不同流向的信號(hào)線先穿獨(dú)立鐵管,然后放在一個(gè)總線槽內(nèi):
(5)總電源線和燈光輸出線盡量遠(yuǎn)離音視頻弱電線槽,并有獨(dú)立強(qiáng)電槽:
(6)電腦燈和數(shù)字硅箱控制線走獨(dú)立線管:
(7)各線槽間接口必須穩(wěn)定連接,采用螺絲或鉚釘可靠導(dǎo)電方式連接。如果不能確定,則需要用接地排線連接:
(8)因?yàn)殚]路電視在大樓輸入端有接地,因此末端分配器一定要進(jìn)入等電位接地回路。
(9)機(jī)房接地點(diǎn)設(shè)計(jì)合理:總控室、功放房、其他會(huì)議室音頻信號(hào)接地點(diǎn)接地電阻小于1Ω,硅箱房燈光接地點(diǎn)接地電阻小于4Ω。
(10)各線槽按照不同功能要求接地。音頻系統(tǒng)的接音頻地,燈光系統(tǒng)的接燈光地:
(11)連接線按照單點(diǎn)接地方法焊接:
(12)若電腦燈和電腦變色燈數(shù)量教多,而且采用一臺(tái)控制臺(tái)來控制,則需要在燈光架處安裝信號(hào)分配(隔離)器,或者采用無線信號(hào)發(fā)送接受器:
(13)電腦點(diǎn)歌服務(wù)器與包房工作站之間必須采用非屏蔽五類線或六類線:
(14)視頻設(shè)備(數(shù)字快球或數(shù)字解碼器)與控制器之間采用屏蔽雙絞線連接,但屏蔽層只連接控制鍵盤一端,視頻設(shè)備間不接屏蔽層:
(15)演繹廳機(jī)房送到包房的信號(hào)線采用雙層屏蔽線穿金屬鐵管方式,兩端鐵管分別良好接地,信號(hào)線單點(diǎn)接地平衡傳輸:
(16)如果視頻器材產(chǎn)生電磁干擾,可以考慮用雙絞線傳輸器傳輸視頻信號(hào),采用帶屏蔽雙絞線傳輸,但屏蔽層單點(diǎn)接地:
有了以上工程設(shè)計(jì)的要求,并且嚴(yán)格執(zhí)行,系統(tǒng)中的電源干_就會(huì)得到很好的控制。只要嚴(yán)格施工,并且細(xì)心檢查,就能根除音頻系統(tǒng)中的噪聲問題。
五.名詞解釋
1.樂音與噪音
有人定義音樂作品中所使用的音稱為樂音(musical tone),其余皆稱為噪音(noise):也有人定義鋼琴鍵盤上一個(gè)周期所包含的十二個(gè)鍵為“樂音”,其余為“噪音”:也有不少書籍定義“樂音”為震動(dòng)有規(guī)則的音響,“噪音”為震動(dòng)無規(guī)則的音響。
(1)白噪聲
白噪聲(white noise),整個(gè)音頻頻率范圍內(nèi),功率密度譜均勻分布且等比例寬度的能量相等的一種噪聲,換句話說,此信號(hào)在各個(gè)頻段上的功率是一樣的,由于白光是由各種頻率(顏色)的單色光混合而成,因而此信號(hào)的這種具有平坦功率譜的性質(zhì)被稱作是“白色的”,此信號(hào)因此也被稱作白噪聲。一般用于測(cè)試音響設(shè)備的頻率響應(yīng)等特性。
(2)粉紅噪聲
粉紅噪聲(Pink Noise),是一種頻率覆蓋范圍很寬的聲音,低頻能下降到接近OHz(不包括OHz)高頻端能上到二十幾千赫,而且它在等比例帶寬內(nèi)的能量是相等的(誤差只不過0.1dB左右)。比如用1/30ct帶通濾波器去計(jì)算分析,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),它的每個(gè)頻帶的電平值都是相等的(2/3oct、1/6oct、1/12oct也是一樣),這就是為什么在測(cè)試聲場(chǎng)頻率特性中要用粉紅噪聲作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的原因,也是一種隨機(jī)測(cè)試信號(hào)。這種信號(hào)隨著頻率每升高一個(gè)八度,信號(hào)強(qiáng)度就衰減3dB,由于人耳對(duì)音量的感受是對(duì)數(shù)型的,所以“粉紅噪聲”這種每升高一個(gè)八度、強(qiáng)度就衰減3dB的特性,在人耳里聽起來反而感覺每個(gè)頻段的音量大小都是一致的。
(3)楞次定律
楞次定律,是確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電流)方向的定律。
定律內(nèi)容一般表述為:閉合回路中感應(yīng)電流(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))的方向,總是使它產(chǎn)生的磁場(chǎng)去阻礙引起感應(yīng)電流(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))的磁通量的變化。當(dāng)通過回路的磁通量增大時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反:當(dāng)通過回路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。當(dāng)磁體與線圈由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),用楞次定律判定出的感應(yīng)電流方向總是起阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用。我們可把楞次定律表述為:感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。楞次定律符合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。
楞次定律是判定感生電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電流)方向的普遍定律。楞次定律判定的對(duì)象是閉合回路,適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(4)能量守恒定律
定律內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。
(5)基爾霍夫定律
基爾霍夫定律闡明了集總參數(shù)電路中流入和流出節(jié)點(diǎn)的各電流間以及沿回路的各段電壓間的約束關(guān)系的定律。1845年由德國物理學(xué)家G.R.基爾霍夫提出。集總參數(shù)電路指電路本身的最大線性尺寸遠(yuǎn)小于電路中電流或電壓的波長的電路,反之則為分布參數(shù)電路。基爾霍夫定律包括電流定律和電壓定律。
基爾霍夫電流定律(KCL):任一集總參數(shù)電路中的任一節(jié)點(diǎn),在任一瞬間流出該節(jié)點(diǎn)的所有電流的代數(shù)和恒為零,即:就參考方向而言,流出節(jié)點(diǎn)的電流在式中取正號(hào),流入節(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)號(hào)。基爾霍夫電流定律是電荷守恒定律在電路中的體現(xiàn)。
基爾霍夫電壓定律(KVL)是描述回路中各支路(或各元件)電壓之間關(guān)系的。KVL的基本內(nèi)容為:在集總電路中,任何時(shí)刻,沿任意閉合路徑各段電路電壓的代數(shù)和恒等于零。即:u=O。這是由能量守恒定律得到的。
(6)歐姆定律
歐姆定律,是計(jì)算電路導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系的定律。定律內(nèi)容一般表述為:在同一電路中.導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電流成反比。
篇3
例1(2010年安徽卷)實(shí)際的電源都有一定的電阻,如干電池,我們需要用它的電壓U和電阻r兩個(gè)物理量來描述它,實(shí)際計(jì)算過程中,可以把它看成是由一個(gè)電壓為U、電阻為零的理想電源與一個(gè)電阻值為r的電阻串聯(lián)而成,如圖1所示:
在圖2中R1=14 Ω,R2=9 Ω,當(dāng)只閉合S1時(shí),電流表讀數(shù)JI=0.2A;當(dāng)只閉合S2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.3A,把電源按圖1中的等效方法處理,求電源的電壓U和電阻r。
解析 這道題以高中閉合電路的歐姆定律為背景,要求初中學(xué)生去解答,學(xué)生只要認(rèn)真理解試題中提供電源的相關(guān)信息,再利用初中知識(shí):串聯(lián)電路電流、電阻特點(diǎn)、歐姆定律,就能順利解題。
教學(xué)銜接啟示 高中物理教學(xué)要找出初、高中知識(shí)的結(jié)合點(diǎn),所謂知識(shí)的結(jié)合點(diǎn),就是指初三和高一都涉及的,但內(nèi)容在深度、廣度上有所不同的知識(shí),教師在備課時(shí)應(yīng)分析高、初中的知識(shí)點(diǎn),找出兩者間的結(jié)合點(diǎn),從結(jié)合點(diǎn)展開教學(xué),學(xué)生自然感到順理成章,也容易理解和掌握,例如人教版高中物理必修l第三章第二節(jié)《彈力》教學(xué),學(xué)生在初中時(shí)對(duì)壓力、支持力、拉力已有初步的了解,這便是知識(shí)的結(jié)合處,所以,在上這節(jié)課時(shí)可以不直接從彈性形變?nèi)胧謥斫榻B彈力,而從對(duì)壓力、支持力、拉力的認(rèn)識(shí)來引入,教師用多媒體在屏幕上演示放在桌上的書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力,分析力產(chǎn)生的原因,從而引出形變的概念,講清彈力產(chǎn)生的條件,最后做微形形變實(shí)驗(yàn),得到只要物體之間存在著接觸并產(chǎn)生擠壓作用,必然會(huì)產(chǎn)生形變的結(jié)論,從而形成彈力的概念,這樣教學(xué),在高、初中知識(shí)之間搭建一個(gè)“引橋”,減緩了知識(shí)的坡度,促進(jìn)學(xué)生對(duì)高中知識(shí)的同化和順應(yīng),另外,像第四章牛頓第一定律、牛頓第三定律,第七章功、功率、重力勢(shì)能等知識(shí)點(diǎn)都是存在知識(shí)的結(jié)合處,只要教師深入挖掘分析,一定會(huì)給初、高中物理教學(xué)銜接帶來益處。
例2(2007年汕頭市卷)圖3是法拉第發(fā)明的能夠產(chǎn)生持續(xù)電流的機(jī)器——發(fā)電機(jī),金屬圓盤可以看成是由無數(shù)根長度等于圓盤半徑的導(dǎo)線組成的,金屬圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動(dòng),每根導(dǎo)線都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生持續(xù)的電流,某校探究小組仿制了這個(gè)發(fā)電機(jī)裝置(如圖4),對(duì)影響電流大小的因素進(jìn)行如下探究:
①當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)增大,說明電流大小跟______有關(guān);
②保持圓盤轉(zhuǎn)速不變,換用一個(gè)半徑更大的金屬圓盤,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大,說明電流大小還跟______有關(guān);
③保持圓盤轉(zhuǎn)速不變,換用_______,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大,說明電流大小跟磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān),
解析
這道題是以高中知識(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律為背景,以圖片的形式向?qū)W生介紹法拉第發(fā)明的發(fā)電機(jī),引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家的足跡,仿制發(fā)電機(jī)探究感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))的大小跟什么因素有關(guān)。
教學(xué)銜接啟示 高中物理教學(xué)要適當(dāng)滲透物理學(xué)史,“物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財(cái)富的寶地,這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_墾,這些精神財(cái)富很值得我們?nèi)グl(fā)掘,”高中物理教學(xué)引入物理學(xué)史,除了能使學(xué)生掌握扎實(shí)的知識(shí)與技能之外,最重要的是能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的情感、掌握學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法、激勵(lì)學(xué)生自主探索的精神,高一新生不適應(yīng)物理教學(xué),正與學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚、缺乏自主探索精神有很大關(guān)系,因此,在高中物理教學(xué)中,適當(dāng)滲透物理學(xué)史,這將有助于學(xué)生完成初中到高中的物理銜接。
例如人教版高中物理必修1第二章第四節(jié)《自由落體運(yùn)動(dòng)》的教學(xué),如果僅按教材的邏輯順序“自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”來展開教學(xué),這無疑已失去了物理學(xué)史的本來面目,失去了有聲有色,波瀾壯闊的科學(xué)斗爭(zhēng)的歷史光輝,使學(xué)生容易失去興趣,如果按照物理學(xué)史客觀發(fā)展順序提出問題,幫助學(xué)生揭示出科學(xué)探究的一般程序:觀察一猜想、假設(shè)一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一修正推廣,使學(xué)生感受到物理知識(shí)并不是那么難以理解,而是非常親切、具有真實(shí)感,同時(shí)受到科學(xué)的思維方法的熏陶,促進(jìn)學(xué)生從“被動(dòng)思考、獲得知識(shí)”向“積極思考、勇于探索”轉(zhuǎn)化,獲得真正的智慧。
高中物理教材提供了許多物理學(xué)史方面的內(nèi)容,為滲透物理學(xué)史教育提供了方便,教學(xué)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)增減,當(dāng)然,在課堂教學(xué)中引入物理學(xué)史,應(yīng)抓住重點(diǎn)、言簡(jiǎn)意賅,切記喧賓奪主、主次顛倒,才能真正起到事半功倍的教學(xué)效果。
在高中滲透物理學(xué)史,除了上述課堂教學(xué)滲透方式外,還可以在作業(yè)中滲透,如學(xué)完牛頓第一定律以后,可布置作業(yè):閱讀課文、查閱資料或網(wǎng)站搜索完成表1,并思考各位物理學(xué)家的貢獻(xiàn)。
例3(2004赤峰市卷)實(shí)驗(yàn)可以得出:在溫度不變時(shí),導(dǎo)線的電阻跟它的長度成正比,跟它的橫截面積成反比,寫成公式為:R=ρl/S,其中R表示導(dǎo)線的電阻,z表示導(dǎo)線的長度,s表示導(dǎo)線的橫截面積,ρ是比例常數(shù),叫電阻率,不同材料的ρ不同。
現(xiàn)有一段粗細(xì)均勻的細(xì)電阻絲,用你在初中物理實(shí)驗(yàn)中使用過的儀器和掌握的實(shí)驗(yàn)方法,如何用公式R=ρl/s測(cè)這段金屬絲的電阻率ρ?
要求:(1)寫出實(shí)驗(yàn)步驟;(2)直接寫出p的表達(dá)式,(為簡(jiǎn)單,每個(gè)要測(cè)的量只測(cè)一次,需畫電路圖的要畫出。)
解析 這道題是以高中知識(shí)電阻定律為背景的較復(fù)雜的間接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)題,要求學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行公式推導(dǎo)、得出測(cè)量原理,根據(jù)使用過的儀器和實(shí)驗(yàn)方法即可作答。
由于這道測(cè)量型實(shí)驗(yàn)涉及測(cè)量物理量較多,測(cè)量方法多是間接測(cè)量,再加上要進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)運(yùn)算,所以解答此題有一定的難度。
教學(xué)銜接啟示 初中教學(xué)要注重基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,培養(yǎng)數(shù)學(xué)解題能力,初中教材內(nèi)容要求學(xué)生了解、知道的多,理解的少;定性多、定量少,而高中則要求學(xué)生理解應(yīng)用多、定量研究、數(shù)學(xué)工具與技巧的應(yīng)用多,因此,升入高一的學(xué)生不能適應(yīng)高中物理教學(xué)則在所難免,知識(shí)是遷移的大道,在初中物理教學(xué)中注重基礎(chǔ),在部分定量計(jì)算中有意識(shí)培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力,對(duì)初、高中物理教學(xué)銜接會(huì)起到促進(jìn)作用。
注重基礎(chǔ)知識(shí),就要讓學(xué)生深刻理解物理基本概念和基本規(guī)律,例如速度、密度、機(jī)械效率、杠桿的平衡條件、歐姆定律等都是初中階段的重要概念和規(guī)律,要重視這些概念和規(guī)律的建立過程,知道它們的由來,二是要讓學(xué)生弄清每一概念的內(nèi)涵和外延,在掌握物理規(guī)律和表達(dá)式的同時(shí),還要明確公式中量的意義和單位、適用條件、應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)、使
學(xué)生掌握初中階段物理學(xué)科完整的基礎(chǔ)知識(shí),真正培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。
注重基本技能,尤其要重視測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的技能,實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),物理量的測(cè)量是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本內(nèi)容和最大量的工作,在測(cè)量性實(shí)驗(yàn)中,熟悉各種儀器及儀表的操作規(guī)則是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)的基本方法是重點(diǎn)。
初中物理常用的測(cè)量工具有八種,分為兩類:一類是直讀式的測(cè)量?jī)x器,如刻度尺、溫度計(jì)、彈簧測(cè)力計(jì)、量筒(量杯)、秒表、電流表、電壓表,一類是比較式的測(cè)量?jī)x器,天平,在這些測(cè)量工具(量杯除外)中,其相鄰的刻度之間的長度與相關(guān)物理量之間都成線性關(guān)系,有其共同的特性,在使用這些測(cè)量工具時(shí),教師應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生去綜合、對(duì)比,注意它們的單位、量程、最小分度值,讓學(xué)生養(yǎng)成以刻度的分度值為基礎(chǔ)的觀察力。
在物理測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)測(cè)量原理(思路)及運(yùn)算難度,將測(cè)量方法分為三種:(1)直接測(cè)量,如用天平測(cè)固體質(zhì)量;用電壓表測(cè)電壓等,(2)簡(jiǎn)單間接測(cè)量,如用刻度尺測(cè)量規(guī)則物體的體積;用電壓表、電流表測(cè)電阻等,(3)復(fù)雜間接測(cè)量,如上述例3。
培養(yǎng)數(shù)學(xué)解題能力,首先要培養(yǎng)學(xué)生的基本計(jì)算能力,如指數(shù)運(yùn)算、密度、速度復(fù)合單位之間的換算等,其次要培養(yǎng)學(xué)生把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)物理問題進(jìn)行分析、計(jì)算的能力,如初中液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律、浮力公式、并聯(lián)電路的總電阻等的推導(dǎo)雖然不是中考的內(nèi)容,但也要讓學(xué)生經(jīng)歷推導(dǎo)過程,因?yàn)槭桥囵B(yǎng)運(yùn)用運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的最佳時(shí)機(jī)。
例4(2006年宿遷市卷)物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣的空間才能發(fā)生,在有空氣的空間,如果空氣阻力的作用比較小可以忽略,物體的下落也可以近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng),為了探究自由落體運(yùn)動(dòng)快慢與哪些因素有關(guān),小明有如下猜想:
猜想一:物體下落的快慢與物體的材料有關(guān):
猜想二:物體下落的快慢與物體下落的高度有關(guān):
猜想三:物體下落的快慢與物體的質(zhì)量有關(guān),
為驗(yàn)證猜想的正確性,幾位同學(xué)用三個(gè)金屬球做了一系列的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表2:
(1)為驗(yàn)證猜想一:應(yīng)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______和______,結(jié)論是:_______。
(2)請(qǐng)你幫助小明驗(yàn)證猜想三:
①器材:0.5 kg的鐵球A、1 kg的鐵球B和皮尺,還需要的器材是_____;
②實(shí)臉步驟:
③結(jié)論:
(3)小敏同學(xué)也對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了研究,她讓兩片完全相同的紙(一張平展,另一張對(duì)折)同時(shí)從三樓由靜止開始下落,她發(fā)現(xiàn)兩片紙______(填“同時(shí)”或“不同時(shí)”)著地,此下落過程一中兩片紙作的_____(填“是”或“不是”)自由落體運(yùn)動(dòng),因?yàn)開_____。
解析 這道題是以高中知識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)為背景的探究性實(shí)驗(yàn)題,重點(diǎn)考查探究實(shí)驗(yàn)中控制變量法及運(yùn)用控制變量法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力,這道題是考查探究要素比較全面的中考題。
教學(xué)銜接啟示
初中教學(xué)要注重探究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)思維能力,初中物理以直觀教學(xué)為主,所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維基礎(chǔ)上的;而高中較多的是在抽象思維的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型,因而升入高一的學(xué)生在自身的思維能力上出現(xiàn)臺(tái)階,初中物理教學(xué)要以探究性實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生思維能力,對(duì)初、高中物理教學(xué)銜接起到重要作用。
篇4
關(guān)鍵詞:新課程 初中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理的規(guī)律和實(shí)驗(yàn)都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,認(rèn)真總結(jié)和思考得來的。作為一名初中物理教師,在教授學(xué)生物理知識(shí)過程中,如能正確的演示和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),不僅能激發(fā)學(xué)生求知欲望。促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí),還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。那么如何搞好初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué),筆者認(rèn)為著重要做好以下幾方面的工作。
一、要注意在演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮學(xué)生的主體作用
教師要學(xué)生讓學(xué)生以“小物理學(xué)家”的身份重新探索這些物理基本知識(shí)。成為科學(xué)知識(shí)的主動(dòng)探索者。教師的主導(dǎo)作用是對(duì)課本知識(shí)作為基本內(nèi)容,用探索物理規(guī)律的方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,讓學(xué)生進(jìn)行“再發(fā)現(xiàn)”,這樣就可以使學(xué)生嘗到自己發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的喜悅,從而提高學(xué)習(xí)興趣。
對(duì)于探索物理規(guī)律的演示實(shí)驗(yàn),一定要遵守好物理實(shí)驗(yàn)的主要教學(xué)程序,這就是教師提出探索課題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“猜想”、探索、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、總結(jié)規(guī)律幾個(gè)階段。如在《歐姆定律》一節(jié)的教學(xué)中,我們要研究的問題與電流的大小與因素有關(guān)。在教師引導(dǎo)下由學(xué)生自己提出電流的大小可能與電壓有關(guān)系,電流的大小可能與電阻有關(guān)系。那么應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證上述“猜想”是否正確呢?這可用控制條件的實(shí)驗(yàn)方法,引導(dǎo)學(xué)生從上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法出發(fā)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,從而使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置思想和實(shí)驗(yàn)裝置的原理有透徹的理解,進(jìn)而共同實(shí)驗(yàn),首先保持電阻不變,研究電流隨電壓的變化,然后保持電壓不變,研究電流隨電阻的變化,學(xué)生分析數(shù)據(jù)不難得出電流與電壓成正比、與電阻成反比這一正確結(jié)論。
二、分組實(shí)驗(yàn)中應(yīng)掌控好幾個(gè)環(huán)節(jié)
1 加強(qiáng)預(yù)習(xí),讓學(xué)生有目的走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。物理實(shí)驗(yàn)課上,也有一部分學(xué)生不預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。直接走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,因?qū)?nèi)容不熟,實(shí)驗(yàn)時(shí)無從下手,因?yàn)闀r(shí)間不允許,操作不熟練,甚至?xí)诨艁y中出錯(cuò),影響實(shí)驗(yàn)效果。對(duì)學(xué)生來說,不預(yù)習(xí)不應(yīng)進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,我們應(yīng)做出規(guī)定,學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)的前一天。物理任課教師必須布置預(yù)習(xí)提綱,讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼?nèi)容、步驟及有關(guān)注意事項(xiàng),只有目的明確,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)才會(huì)做到胸有成竹,實(shí)驗(yàn)的過程中才不會(huì)出錯(cuò)。
2 按規(guī)范操作,不違背操作規(guī)程。物理實(shí)驗(yàn)要求科學(xué)、縝密。因此我們一定要求學(xué)生嚴(yán)格遵守操作規(guī)則和程序,如果不按規(guī)程辦事,不僅會(huì)造成很大的實(shí)驗(yàn)誤差,使實(shí)驗(yàn)失敗,而且會(huì)損壞儀器。甚至造成人身傷亡。當(dāng)然,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,并不意味著要學(xué)生機(jī)械地、不動(dòng)腦筋地操作,相反。要求他們按照科學(xué)的邏輯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作的順序不是絕對(duì)不可變的,但有的步驟是不可顛倒的,因此應(yīng)要求學(xué)生充分理解某個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要這樣安排,只有這樣才能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3 認(rèn)真核實(shí)數(shù)據(jù),不能湊結(jié)果。不少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中常常會(huì)得到不一致的結(jié)果,在這種情況下,學(xué)生往往會(huì)改數(shù)據(jù),湊結(jié)果。在對(duì)待不一致結(jié)果上,我們應(yīng)當(dāng)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,為結(jié)果改數(shù)據(jù)是十分錯(cuò)誤的,簡(jiǎn)單地歸結(jié)為儀器粗糙。是誤差所致,對(duì)自己也無益處,實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)經(jīng)過和實(shí)驗(yàn)條件,找出產(chǎn)生問題的原因。必要時(shí)可重做一次實(shí)驗(yàn)。雖然這樣看上去實(shí)驗(yàn)失敗了,但對(duì)一個(gè)認(rèn)真實(shí)驗(yàn)的學(xué)生來說。收獲肯定不小,一定會(huì)受益終生。
4 觀察要細(xì)心,認(rèn)真描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。從初中學(xué)生的好玩的特點(diǎn)來看,大多數(shù)學(xué)生對(duì)分組實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出很高的積極性。但這種積極性的深處卻常常隱藏著不同程度的“好玩”心理,對(duì)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)觀察不細(xì)致或不全面,當(dāng)實(shí)驗(yàn)完畢要求回答現(xiàn)象的原因或得出什么結(jié)論時(shí),往往回答不上來。還有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)做得很成功。現(xiàn)象也很明顯。但是對(duì)觀察到的現(xiàn)象描述不夠準(zhǔn)確。作為物理實(shí)驗(yàn)教師來說,應(yīng)著力避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。要求學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中把看到的現(xiàn)象或得到的結(jié)論隨時(shí)記錄下來,避免因貪玩而遺忘,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后加以整理,往往會(huì)收到良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
篇5
關(guān)鍵詞:物理教學(xué)、學(xué)習(xí)興趣、自主探究
創(chuàng)新精神是人的一種基本的品質(zhì)特征,時(shí)代的發(fā)展要求每個(gè)人充分發(fā)揮自身發(fā)展的潛力。但是,傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往把學(xué)生看成被動(dòng)的接受器,很少看到學(xué)生也是能動(dòng)的人,忽視自主發(fā)展的一面,能動(dòng)的一面,從而壓抑了學(xué)生的主動(dòng)性,積極性,創(chuàng)造性。長期以來,人們只重視教法,而忽視學(xué)法。實(shí)際上,教法與學(xué)法緊密相聯(lián),互相制約。改進(jìn)教法必須指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)法,使教與學(xué)同步進(jìn)行,因此,新物理課程標(biāo)準(zhǔn)把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力作為一項(xiàng)重要的內(nèi)容明確提出來,強(qiáng)調(diào)物理課程應(yīng)該改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)――實(shí)驗(yàn)――探究――創(chuàng)新”過程。學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。在探究新式物理教學(xué)模式研究中,我是這樣做的:
一、點(diǎn)燃學(xué)習(xí)興趣求之欲望
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,成為學(xué)習(xí)的主人,成功的教學(xué),所需要的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣。引言是初三物理教學(xué)入門的“先行”,它不僅能使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的含義,概念,基本內(nèi)容,學(xué)習(xí)方法等有初步的了解,還能使學(xué)生懂得學(xué)習(xí)物理的重要意義,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)是一門既有趣又有用的科學(xué),一定要學(xué)好它。我首先讓學(xué)生看錄像片,錄像片里介紹了物理學(xué)發(fā)展史,研究對(duì)象,作用及怎樣才能學(xué)好物理學(xué)等,同學(xué)們看后,大開眼界,無不為之振奮,感到物理太有意思了。然后我從趣味性的實(shí)用性兩個(gè)方面選作了一些有趣的小實(shí)驗(yàn),如“自己會(huì)平衡的木棒”,“吞食硬幣的水”,“燒不著的手帕”,“吸不出的水”,“越擄越分不開的塑料細(xì)繩”等,學(xué)習(xí)客觀事物的新奇奧妙所吸引,產(chǎn)生了學(xué)習(xí)物理的興趣,主動(dòng)邁入學(xué)習(xí)物理門檻。
日常生活中很多現(xiàn)象與物理息息相關(guān),這些現(xiàn)象天天呈現(xiàn)在我們面前,我們習(xí)以為常。教師能夠引導(dǎo)提醒學(xué)生關(guān)注大自然,關(guān)注生活,必然能激發(fā)學(xué)生的興趣和無窮求知欲。如:學(xué)習(xí)聲音的產(chǎn)生與傳播,我先播放自然界一些物體發(fā)聲,然后問:“聲音對(duì)于我們來說太重要啦,對(duì)于聲音,你們想知道些什么呢?”,聲音是怎樣傳播的?月球上能不能聽到聲音?……。又如:講溫度計(jì)時(shí),先讓學(xué)生聽天氣預(yù)報(bào)。然后討論,學(xué)生提出以下問題:氣溫為什么有高低?怎樣判斷氣溫的高低?什么是云、霜?它們是怎樣形成的?風(fēng)是怎樣形成的?……
二、拓展學(xué)習(xí)思維空間
新教材有很多有趣的插圖,讓學(xué)生仔細(xì)觀察細(xì)微處并比較與日常不同,再提出問題。如:在學(xué)習(xí)折射規(guī)律后,讓學(xué)生看圖“魚在哪里?”學(xué)生會(huì)提出“為什么魚叉要對(duì)準(zhǔn)魚的下方?”“是不是看見的魚并不是實(shí)際的魚?”從而激發(fā)學(xué)生研究的興趣。
教師可有意識(shí)設(shè)計(jì)一些有趣的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過仔細(xì)觀察、比較,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)提出問題,并不斷完善問題。如:做覆杯實(shí)驗(yàn),學(xué)生提出:是什么把水托住?做筷子提起米杯實(shí)驗(yàn),學(xué)生提出:是什么把米提起?又如:講改變內(nèi)能的方法前,我先做壓縮氣體引火實(shí)驗(yàn),學(xué)生首先提出:桶內(nèi)為什么會(huì)有火花?通過教師引導(dǎo)棉花燃燒說明什么,學(xué)生又提出:桶內(nèi)溫度為什么會(huì)升高?教師又提醒溫度升高說明什么,最后學(xué)生提出:桶內(nèi)內(nèi)能為什么會(huì)增加?
多媒體技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用,使得一些不能在課堂上做的實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,可以通過“模擬”的手段生動(dòng)形象的展示出來,不僅可以實(shí)現(xiàn)局部的突出,而且可以大大地增強(qiáng)視覺效果。如:學(xué)習(xí)慣性知識(shí)中的“飛機(jī)投彈”問題、流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系和“升力”問題、“兩船相撞”問題等,都不可能在課堂上真實(shí)再現(xiàn),恰當(dāng)?shù)厥褂谜n件同樣會(huì)產(chǎn)生身臨其境的感覺。并把其中關(guān)鍵性的動(dòng)作定格在大屏幕上。然后教師一步步地引導(dǎo):根據(jù)剛才觀察到的現(xiàn)象,大家能提出什么問題?這些問題都與什么有關(guān)?
學(xué)生通過自己親身做實(shí)驗(yàn)或參加活動(dòng)、比賽,由于親身體驗(yàn),感受很深,學(xué)生也樂意提出問題。如:講力的作用是相互的時(shí),學(xué)生通過一只手拍另一只手,提出:兩只手為什么都會(huì)疼?講壓強(qiáng)時(shí)讓學(xué)生兩手指壓一端削尖的鉛筆,哪只手指痛?通過分析發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)不僅跟力有關(guān)而且與受壓的面積有關(guān)。講內(nèi)能時(shí),學(xué)生通過搓手,提出:手心為什么會(huì)發(fā)熱?等。
教會(huì)學(xué)生提出問題,讓學(xué)生會(huì)問。我們與其整天抱怨學(xué)生啟而不發(fā),不如反思自己的教學(xué)方法。我們教師應(yīng)時(shí)刻牢記學(xué)生最好的老師是興趣,最好的向?qū)鼓X中的問號(hào),最大的動(dòng)力是自信。“授人以魚”,不如“授人以漁”,讓學(xué)生靠掌握發(fā)現(xiàn)提出問題的基本方法。學(xué)生只有掌握了發(fā)現(xiàn)問題的基本思維方法,才能從平常中看出異常,從普遍中發(fā)現(xiàn)特殊,從而不斷的發(fā)現(xiàn)提出問題。
三、引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究
篇6
1逆向思維
所謂逆向思維,是指為達(dá)到目的,人們將通常思考問題的思路反過來,以背逆常規(guī)現(xiàn)象或常規(guī)解決問題的方法為前提,去尋求解決問題的新途徑、新方法。在中學(xué)物理教學(xué)中,大體歸納為這樣幾個(gè)方面。
1.1逆向推理。下面我們通過具體問題來說明逆向推理的應(yīng)用:
例1:兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A和B,球A用長為L的細(xì)線懸于O點(diǎn),并使線呈水平狀態(tài)。球B放在半徑為R的光滑圓弧軌道的最低處,并使球A處于同一豎直平面內(nèi)。當(dāng)小球A由靜止下落到最低處與小球B發(fā)生彈性碰撞后,球B沿軌道滑出,如圖1所示。試求球B經(jīng)過軌道上D點(diǎn)(∠BO' D=θ=60°)時(shí)對(duì)軌道的壓力。
分析:我們以物理過程的變化為線索,順次推理,解題思維過程可表示如下:
我們也可以反其道行之,從待求量著手進(jìn)行逆向推理,解題思維過程可表示如下:
1.2光路可逆。在幾何光學(xué)中,許多光路控制或成像問題,從入射方向作正面求解常回顯得無從下手或者較為繁復(fù),采用光路可逆原理,“反面包抄”,往往很容易成功。
例2:如圖2所示,凸透鏡右方有一小孔D,凸透鏡左方垂直其主軸放有一標(biāo)尺AB。試用作圖法確定眼睛通過小孔D可以看到標(biāo)尺的刻度范圍。
解析:人眼睛能看到物體,是由于從物體發(fā)出(或反射)的光能達(dá)眼睛刺激視覺細(xì)胞的緣故。不過,這樣去確定對(duì)標(biāo)尺的觀察范圍很困難。比較方便的方法是,把人眼當(dāng)成點(diǎn)光源,作出人眼“發(fā)出”的光通過透鏡能照到標(biāo)尺的范圍PQ,如圖3。據(jù)光路可逆原理,此范圍標(biāo)尺發(fā)出的光經(jīng)透鏡必能到達(dá)眼睛,即為所求范圍。
1.3時(shí)間反演。時(shí)間反演就是把時(shí)間的流向反轉(zhuǎn),好象我們用攝象機(jī)把真實(shí)的生活過程記錄下來反過來放映。雖然日常生活的大多數(shù)現(xiàn)象并不能實(shí)現(xiàn)時(shí)間反演,但在研究物理問題時(shí)卻不失為一種重要的思維方法,她屬于對(duì)稱性操作過程。時(shí)間反演在研究和解決中學(xué)物理問題中也并不鮮見。譬如,把列車進(jìn)站做勻減速滑行指導(dǎo)停止的過程反演成列車從車站出發(fā)反向做勻加速運(yùn)動(dòng);把小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升過程反演成反向的自由落體運(yùn)動(dòng);把斜上方拋出的小球從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)的斜拋運(yùn)動(dòng)反演成從軌道的最高點(diǎn)做反向的平拋運(yùn)動(dòng)。
2轉(zhuǎn)換角度
所謂轉(zhuǎn)換角度,就是從原來思維角度考慮不能解決時(shí),轉(zhuǎn)換一個(gè)角度,就可能很順利地使問題得以解決。在中學(xué)物理中,較典型的體現(xiàn)可以概括為以下幾個(gè)方面。
2.1變換參照物。任何物體的運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)于某個(gè)選定的參照物而言的。變換參照物就是選擇不同的立足點(diǎn)、從不同的角度去研究、分析問題。一般說。同一運(yùn)動(dòng)物體從不同的參照物所觀察結(jié)果是不同的。巧妙地選擇參照物,常可簡(jiǎn)化對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究。
例3:一人劃船逆流而上,行至某橋孔時(shí),從船上掉下一木箱,于是立即返航尋找,他返航后經(jīng)過5分鐘才追上木箱,發(fā)現(xiàn)木箱已順?biāo)缕鄻蚩子?00米遠(yuǎn)。若船對(duì)靜水的速度保持不變,則河水的流速是多少?
解析:若以河岸為參照物,解題過程較為繁復(fù),我們改用河水作參照物,求解會(huì)方便得多。當(dāng)以水為參照物時(shí)相當(dāng)與木箱不動(dòng),船相對(duì)于水以一定速率離開木箱,然后再以相對(duì)于水同樣速率返航靠近木箱。所以,木箱落水到船開始返航的時(shí)間t1必等于船返航追到木箱的時(shí)間t21。也就是說,木箱從落水到被船追上所經(jīng)歷的時(shí)間為(t1+t2)=2×5分鐘=10分鐘=600秒,于是立即可得水速V水=米/秒=1米/秒
2.2變換參數(shù)。物理實(shí)驗(yàn)中常采用變換參數(shù)法使非線性化關(guān)系線性化,以便把原來不易描繪或不易看出關(guān)系的曲線圖象轉(zhuǎn)換成直線圖象。譬如,在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,作a-圖象來驗(yàn)證a與m成反比;在驗(yàn)證玻―馬定律的實(shí)驗(yàn)中,作P-圖象來驗(yàn)證P與V成反比,在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,作出T2-L圖象求重力加速度g等。
變換參數(shù)在中學(xué)物理解題中同樣很有意義。
例4:有兩只電壓表VA和VB,量程已知,內(nèi)阻不知等于多少。另有一干電池,它的內(nèi)阻不能略去,但不知等于多少。只用這兩只電壓表、電鍵和一些連接導(dǎo)線,測(cè)量這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)(已知電動(dòng)勢(shì)不超過電壓表的量程)。①畫出測(cè)量用電路圖;②導(dǎo)出計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的式子。
解析:測(cè)量采用的電路圖可如圖4(甲、乙)所示。
設(shè)兩電壓表的內(nèi)阻為R1、R2,甲圖中電壓表讀數(shù)UA,乙圖中電壓表讀數(shù)U,UB由閉合電路歐姆定律有:
在①②這兩個(gè)獨(dú)立方程中,包含著三個(gè)未知數(shù)E、r、R1,通常無法求解。但我們注意到每個(gè)方程中都含有這一項(xiàng),如果作一參數(shù)變換,把作為一個(gè)未知數(shù),這樣就變成只有兩個(gè)未知數(shù)。因此用上述兩個(gè)方程就可以聯(lián)立解得:E=。
2.3變換途徑。譬如,在中學(xué)物理中,直接用功的定義式、沖量的定義式無法計(jì)算變力的功、變力的沖量。如果我們變換途徑,用動(dòng)能定理計(jì)算出動(dòng)能的增量即可求變力的功;用動(dòng)量定理計(jì)算出動(dòng)量的增量即可求變力的沖量。又如,有些問題用計(jì)算法不易解決,用圖象法可能就迎刃而解。
2.4等效變換。這是從效果相同得出的變化,如物理學(xué)中的合力與分力、合速度與分速度、等效擺長、等效電容(總電容)、等效電阻(總電阻)、等效電源、等效電路、有效值概念等。這種變換不拘一格、形式多樣,僅是針對(duì)研究問題的需要,從某種效果出發(fā)引入的,并不意味著兩者的各個(gè)方面或自始自終都等效。
3發(fā)散思維
中學(xué)物理中引人入勝的一題多解或一題多變,可以認(rèn)為是生動(dòng)、淺顯、全面地體現(xiàn)了發(fā)散思維的特點(diǎn)。
3.1一題多解。一題多解主要有兩條途徑。一是運(yùn)用同一物理規(guī)律作不同角度的思考;二是運(yùn)用不同物理規(guī)律從不同角度去思考。
例5:如圖5所示,質(zhì)量為m的物體A以速度V0在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng),滑到與平臺(tái)等高、質(zhì)量為M的靜止小車B上。小車B放在光滑水平地面上,物體A與B之間動(dòng)摩擦因素為M。不計(jì)A的體積,為使A在小車B上不致滑出,試問小車B的長度L至少為多少?
解析:A滑上B后,A、B組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由mv0=(m+M)v,得v=。
設(shè)在這個(gè)過程中小車B的位移為SB,物體A的位移為SA(圖6)。為求解車長L,可以有多種方法。
解法①用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:
對(duì)物體Aμmg=maA,
v2-v=-2aASA
對(duì)小車Bμmg=MaB ,
v2=2aBSB
又SA=SB+L
聯(lián)立以上五式并代入前面的v值解得L=。
解法②用動(dòng)能定理
對(duì)物體A-μmgSA=mv2-mv
對(duì)小車B μmgSB=mv2
又SA=SB+L
聯(lián)立以上三式并代入前面的值解得L=。
解法③用動(dòng)量定理
設(shè)從A滑上B,到兩者相對(duì)靜止的時(shí)間為t,
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對(duì)物體A -μmgt=mv-mv0
SA=t
對(duì)小車B μmgt=Mv
SB=t
又SA=SB+L
聯(lián)立以上五式并代入前面的v值解得L=。
解法④運(yùn)用v-t圖線
作出物體A與小車B的v-t圖(圖7)。小車長L數(shù)值上等于圖中劃有斜線的三角形的面積。
L=v0 t= v0=
這是一個(gè)很典型的一題多解問題。上面分別應(yīng)用了力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的三條線索(牛頓第二定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理)及運(yùn)動(dòng)圖象求解。幾乎綜合了力學(xué)的基本內(nèi)容。通過一題多解,對(duì)知識(shí)的變通應(yīng)用和溝通各部分知識(shí)的聯(lián)系很有作用,這正是一種發(fā)散思維的反映。
3.2一題多變。一題多變就是在原題的基礎(chǔ)上,作多角度,多方向,多層次的變化、引伸、擴(kuò)展。一題多變猶如找礦探寶,能從普通、平凡的地方開發(fā)出豐富的資源,從而起到“解一題,同一片”、“以少勝多”的效果。
例6:由四根等長的光滑玻璃管組成一個(gè)菱形框架,如圖8所示放置在豎直平面里,兩個(gè)相同的小球,分別沿ABC和ADC由靜止下滑至C的時(shí)間設(shè)為t1和t2(不計(jì)小球在轉(zhuǎn)角處的機(jī)械能損失),則:
A. t1>t2B. t1=t2
C. t1
分析:本題如從牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式通過計(jì)算判斷,比較麻煩,較方便的是結(jié)合機(jī)械能守恒,利用平均速度作比較判斷。
解答:因AD段較AB段陡直,根據(jù)機(jī)械能守恒,VD>VB,兩球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小相同。可見,沿ADC段運(yùn)動(dòng)的小球,它在DC段上平均速度大于BC段段的平均速度,所以沿ADC段運(yùn)動(dòng)的小球?qū)⑾鹊竭_(dá)C點(diǎn)。正確答案為A。
變化:考察一下上題的特點(diǎn),一是不受摩擦,機(jī)械能守恒;二是小球分別通過等長的距離。保持這個(gè)特點(diǎn)還可以變化出其他問題:①如圖9所示,兩相同的小球A、B,從豎立圓環(huán)水平直徑的一端M分別以初速度v0貼著圓環(huán)上、下內(nèi)壁,運(yùn)動(dòng)到水平直徑的另一端N,則所需時(shí)間長短如何?②如圖10所示,兩相同的小球分別從等高的光滑斜面頂端由靜止下滑,已知兩斜面長ab=a'c'+c'b',比較哪一個(gè)小球先到達(dá)底端?③兩相同小球A和B,其中A以初速v0沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),B以初速v0滑入一光滑凹槽(圖11),試比較B球在凹槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和A球通過同樣水平位移時(shí)間的長短。