歐姆定律重難點范文
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篇1
關鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學問題
中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一,也是中考重點考查內容,所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習,更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主,教師起引導作用,讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題,他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻,從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中,教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務,開闊學生的思維,加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程,只有激發學生的熱情,才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流,這部分則比較重要,需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化,對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變,研究其余兩個量的變化的處理方法,從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎,是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點,想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系,并在實驗的基礎上得出歐姆定律,做好演示實驗,歸納、分析、概括實驗結果,使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以,使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點,由于初中學生水平有限,對電流、電壓的概念要求較低,并沒有下準確的定義。因此,電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性,決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度,它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便,與外加電壓、電流無關。同時,教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念,也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的,認真做好演示實驗,用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學生交代清楚實驗的研究方法,本實驗彩用控制變量法來研究,即“固定電阻不變,研究電流跟電壓的關系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖(圖略)所示的實驗電路時,要將具體接法演示給學生看。可以先從電源正極開始,按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路,最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表,負接線柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯,其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系,具體推導如下:
在串聯電路中:I=I1=I2;U=U1+U2;由歐姆定律公式I=U/R,可得U=IR;U1=I1R1;U2=I2R2將這些式子代入上式得:IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2;也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中:I=I1=I2;由歐姆定律公式I=U/R,可得:I1=U1/R1;I2=U2/R2;將這些式子代入上式得:U1/R2=U2/R2 變換一下形式得:U1/U2=R1/R2;即串聯電路中,電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究,對教學內容進行歸納總結,可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法,更好地駕駛物理教材,提高物理教學質量,把重點真正落實在教學過程中,幫助學生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力,讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題,學會用等效法分析復雜電路。因此,教師要注重培養學生實事求是的科學態度,從而有效培養學生的物理素質。
參考文獻:
篇2
課題:閉合電路的歐姆定律(第一課時)
課型:復習課
【教學目標】
一、 知識目標
1. 理解閉合電路的歐姆定律,并用它進行有關電路問題的分析和計算.
2. 理解路端電壓與負載的關系.
二、 能力目標
1. 通過對U-I圖線的分析培養學生應用數學工具解決物理問題的能力.
2. 利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力.
三、 情感目標
通過本節課教學,加強對學生科學素質的培養,通過探究物理規律培養學生創新精神和實踐能力.
【教學重難點】
1. 閉合電路的歐姆定律
2. 路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示法及圖線表示法.
【考點再現 設疑激思】
一、 電動勢
1. 電源是通過非靜電力做功把 的能轉化成 的裝置.
2. 電動勢:非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運的電荷電量的比值,E= ,
單位:V .
3.電動勢的物理含義:電動勢表示電源 本領的大小,在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
電動勢與電壓有什么區別?
(1、其它形式、電能 2、 Wq 3、將其它形式的轉化為電能)
(電動勢反映其它形式的能轉化為電能的本領,電壓形成電場,促使電流做功.)
二、閉合電路歐姆定律
1.定律內容:閉合電路的電流跟電源電動勢成 , 跟內、外電路的電阻之和成 .
2.定律表達式為I=
3.適用條件
4.閉合電路歐姆定律的兩種常用關系式:
(1)E=
(2)E=
你認為電源的內阻是恒定的還是不斷變化?定律表達式怎樣推導出來的?
電路中電流一定從高電勢流向低電勢,對嗎?
(1、正比、反比;2、I=ER+r; 3.純電阻電路;4.E=U內+U外、E=U外+Ir)
(電源內阻短時間可認為不變、定律從能量守恒推導、不對,內電路電流方向從低電勢流向高電勢)
三、路端電壓U與外電阻R的關系
根據U= 知,當外電路電阻R增大時,電路的總電流I ,電源內電壓U內 ,路端電壓U外 .
(E-Ir 、減小、減小、增大)
四、U-I關系圖
由U= 可知,路端電壓隨著電路中電流的增大而內電壓 ;
1.當電路斷路即I=0時,縱坐標的截距為 .
2.當外電路電壓為U=0時,橫坐標的截距為 .
3.圖線的斜率的絕對值為電源的 .
注意點:縱軸起點是否為零.
電源的U-I關系圖與電阻的U-I關系圖有什么不同?
(E-Ir、減小 1.E 2.I短 3.r)
(電源的U-I關系圖反映路端電壓與電流關系、電阻的U-I關系圖反映電阻兩端電壓與通過它的電流關系)
五、電源的功率
1.電源的總功率P總= .
2.電源的輸出功率P出=.
(1.EI 2.UI)
考點說明: 閉合電路歐姆定律是二級要求,常在選擇題中出現動態電路分析,實驗中常考查U-I圖線的有關知識點.
復習考點還須引導學生多閱讀教材,多思考,多歸納總結,多聯系實際.
【典型例題剖析 學會歸納總結】
題型1閉合電路歐姆定律的動態分析
例1 如圖所示,電源電動勢E=12 V,內阻r=1 Ω,R1=5 Ω,R2=12 Ω,R3的最大阻值為6 Ω.
(1)求:流過電流表的最小電流?
(2)若R3的阻值減小,其它元件均不變,判斷電路中電壓表、電流表的示數如何變化?
答案:(1)0.8A;(2)V1、V2減小A增大
方法點撥:支路-干路-支路
學生的疑點:1.總電阻的變化不清;
2.內電壓變化忘了分析;
3.路、支路,電壓、電流變換搞昏了頭.
【當堂鞏固1】
如圖所示,電源電動勢E=8 V,內阻不為零,電燈A標有“10 V,10 W”字樣,電燈B標有“8 V 20 W”字樣,滑動變阻器的總電阻為6 Ω.閉合開關S,當滑動觸頭P由a端向b端滑動的過程中(不考慮電燈電阻的變化) ( A )
A.電流表的示數一直增大,電壓表的示數一直減小
B.電流表的示數一直減小,電壓表的示數一直增大
C.電流表的示數先增大后減小,電壓表的示數先減小后增大
D.電流表的示數先減小后增大,電壓表的示數先增大后減小
探究:P移動電路總電阻怎樣變化?
題型2探究含電容電路的判斷與計算
例2 如圖所示,E=10 V,r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω, C=100 F,當S斷開時,電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態.求:
(1)S閉合后,帶電粒子加速度的大小和方向.
(2)S閉合后流過R3的總電荷量.
答案:(1)10 m/s2向上;(2)400 C
方法點撥 電容器兩極電壓與R2兩端電壓關系?R3在電路中有什么作用?
學生疑點:1.電容兩端電壓變化沒搞清;
2.與電容串聯的電阻作用不明;
3.電路結構認識不清.
【當堂鞏固2】
如圖電路中,當滑動變阻器的觸頭P向上滑動時,則 ( D )
A.電源的總功率變小
B.電容器貯存的電荷量變大
C.燈L1變暗
D.燈L2變亮
題型3 探究 U-I圖象的應用
例3 如圖所示,直線A為電源的路端電壓U與電流I的關系圖象,直線B是電阻R的兩端電壓與通過其電流I的關系圖象,用該電源與電阻R組成閉合電路,則電源的總功率為 W,電源的輸出功率為 W電源的效率為
.
答案:6 W 4 W 23
探究:圖線的交點有什么物理意義?(工作點)
【當堂鞏固3】
如圖所示,為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線.由圖可知,兩者不成線性關系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發生了變化的緣故.參考這條曲線探究下列問題(不計電流表的內阻).
(1) 若把一個這樣的電燈串聯,接到電動勢為6 V,內阻為10 Ω的電源上,如圖甲所示求流過燈泡的電流和燈泡的電阻?
(2) 若將兩個這樣的電燈并聯后接在這個電源上,如圖乙所示,則通過電流表的電流值和每個燈泡的電阻?
方法點撥:寫出U=E-Ir其中I為通過電源的電流,并作圖找交點.
答案:(1)0.35 A 7.1Ω (2)0.24 A 17.5Ω(提示寫出U=E-2Ir其中2I為通過電源的電流,并作圖找交點)
學生難點:
1.圖像特別是曲線,不會找具體信息;
2.對電阻與電源的U-I圖象的區別不清楚;
篇3
關鍵詞:電阻測量;設計性實驗;物理
物理是以實驗為基礎的學科,不論是理科綜合能力測試還是單學科的高考,都十分重視實驗能力的考查。近年來高考物理中的實驗題已從側重于考查實驗的原理、器材選擇、步驟、數據處理、得出結論、誤差的定性原因等即考查實驗儀器的使用、基本操作等最基礎的實驗能力,向著更側重于考查對實驗原理的理解、實驗方法的靈活運用等更高層次的能力要求轉變,從常見的學生分組實驗、演示實驗及課后小實驗的考查向更高層次的設計性實驗考查過渡。高考實驗題的設計性實驗常見于電學實驗中,而電阻測量的設計性實驗更是其重點、熱點,對學生而言當然也是難點。本文擬就如何突破這一難點做些討論.
一、千變萬變,原理不變
縱觀近幾年高考中的電阻測量設計性實驗題目,立意新穎、靈活多變。為了應對這種實驗,總結了不少方法,如“伏伏法”、“安安法”,名目繁多,不一而足。其實不論題目多么新穎,不論怎么變化,須知萬變不離其宗,這個“宗”就是實驗原理。原理是實驗的總綱、靈魂,設計性實驗也概莫能外。高考理科綜合能力測試《考試大綱》對設計性實驗題目的考查有具體明確的要求:“能靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題”。設計性實驗考題都是根據現行教學大綱和考試大綱,立足于課本,在已學實驗(包括學生分組實驗、演示實驗及課后小實驗)的基礎上演變而來的,是建立在對所學實驗原理的深入理解的基礎上的。具體到電阻的測量,其實驗原理最主要的應是兩個,一是部分電路歐姆定律(即所謂伏安法),二是閉合電路歐姆定律,茲分述于后:
⑴伏安法。設待測電阻阻值為Rx.若測得Rx兩端的電壓為U,通過Rx的電流為I,則由其定義可得Rx=U/I。此處應注意“測”的含義,例如,電壓U既可用電壓表直接測得,也可由其他方式算出即間接測得。電流亦然。
⑵閉合電路歐姆定律。將待測電阻Rx做為某一電源的外電路或外電路的一部分,利用閉合電路歐姆定律測量,這當然也是間接測得的。
二、方案選擇,應看條件
電阻測量設計性實驗之所以難,對很多學生來說,不是不知道有哪些實驗原理,而是不清楚對一個具體的實驗應該用哪個原理。實際上,在一道具體的實驗題目中實驗原理的選擇受實驗器材、實驗精度的要求等多種因素的制約。如考慮用伏安法測電阻時,一般而言應有電壓表、電流表。若只有兩個電流表,沒有電壓表,并不意味著無法用伏安法。只要滿足一定條件,實驗仍然能夠完成。前面說過,只要能算出待測電阻兩端的電壓即可。在什么情況下可以“算出”?這就需要注意電壓表、電流表的一些指標。一般來說,電壓(流)表應看三個指標即滿偏電壓、滿偏電流和內阻,由于電表此時滿足部分電路歐姆定律,故三個指標中只有兩個是獨立的,利用任意兩個指標可由歐姆定律求出第三個指標。這也說明電表可扮演三種角色,例如一個電壓表,既是一個電壓表(測內阻RV兩端的電壓),又是一個定值電阻(阻值為內阻RV),同時還能反串電流表(“測”通過RV的電流).能否“測出”通過RV的電流,就取決于其內阻是否已知。故若題目明確說明其電表的內阻是多少,則可考慮讓此電表反串另一種電表的角色(當然,可能還須考慮其偏轉角度是否滿足精確的要求或是否會超出其量程)。但若題目只是說此電表的內阻約為多少,則不能反串。題目給出這個條件通常是用來考慮用外接法還是內接法的,此時應另尋他法。若考慮用閉合電路歐姆定律測電阻時,則應注意電源的兩個指標即電源的電動勢E和內阻r。如果電動勢E和內阻r未知,則應做待測量加以考慮。
三、體會例題,學會應變
例1:2004年高考理綜(全國卷二)22題:用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900~1000Ω):電源E,具有一定內阻,電動勢約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內阻r1=750Ω;電壓表V2,量程為5V,內阻r2=2500Ω;滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;單刀單擲開關K,導線若干。
(1) 測量中要求電壓表的讀數不小于其量程的1/3,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注。
(2) 根據你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。
(3) 若電壓表V1的讀數用U1表示,電壓表V2的讀數用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=__________。
分析:首先考慮實驗原理。若利用伏安法測電阻,則需測出Rx兩端的電壓和通過的電流。雖然器材中沒有電流表,但給出的兩只電壓表,既知道它們的量程,又知道它們的內阻,因此,當接在電路中時,既可直接讀出它們的電壓值,又可算出通過它們的電流。由此可知,當用伏安法測電阻Rx的值時可有圖1或圖2所示的兩種電路。當用圖1所示電路時,Rx先與電壓表串聯,讀出電表電壓從而算出通過電表的電流也就是通過Rx的電流,然后再與另一只電表V并聯直接讀出電壓,此電壓減去的電壓即是Rx兩端的電壓,這樣就可用歐姆定律算出Rx的值;當用圖2所示電路時,Rx先與電壓表V并聯,可直接讀出Rx兩端的電壓,再與另一只表串聯,由兩只電表電流之差算出Rx中的電流,同樣可用歐姆定律算出Rx的值。
接下來需要考慮的是,對于上述每種電路,由于有兩只不同規格的電壓表,則若在上述電路中將電壓表互換位置,就會有四種可能。但要注意題目有“電壓表的讀數不小于其量程的1/3”的要求,因此,每只電壓表接在何處應結合它們的量程和內阻做進一步的分析。采用圖1電路時,
若為電壓表V1,V為電壓表V2,則當V1兩端的電壓達到滿偏時,可估算出并聯電路兩端的電壓即V2兩端的電壓可達3V左右,兩只電壓表的讀數均可超過其量程的1/3,滿足題目要求;采用圖2電路時,可從兩只電表通過的電流考慮,V測支路電流而測干路電流,量程應大些,故V用電壓表V1而用電壓表V2。
再次應考慮的是滑線變阻器的使用。由于電源電動勢較大,變阻器的最大阻值比電壓表的內阻小得多,故若把滑線變阻器串接在電路中即做限流使用,將會使電壓表超過量程且操作不方便,因此應接成分壓電路。
需要說明的是,上述電路不必考慮內、外接的問題。因為Rx是算出來的,沒有因電壓表分流或電流表分壓帶來的系統誤差。
以上從原理出發討論了電阻測量設計性實驗的主要方法。電阻測量設計性實驗還有一些特殊方法如替代法等等,由于篇幅原因,在此不再贅述。
四、小試牛刀,專題訓練
⑴用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(約100Ω):電源E,電動勢約為6.0V,內阻可忽略不計;電流表A1,量程為0~50mA,內電阻r1=20Ω;電流表A2,量程為0~300mA,內阻r2=4Ω;定值電阻R0,阻值R0=20Ω,滑動變阻器R,最大阻值為10Ω;單刀單擲開關S,導線若干。
①測量中要求兩塊電流表的讀數都不小于其量程的1/3,試畫出較準確地測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注)。
②若某次測量中電流表A1的示數為I1,電流表A2的示數為I2.則由已知量和測量量計算Rx的表達式為Rx=。(用相應英文字母表示)
⑵如果測量一個待測電阻R的阻值時,器材中沒有給電壓表,給出的器材是:電池(電動勢的具體值未知,但內阻可忽略不計)、電流表(內阻可忽略不計)、滑動變阻器、定值電阻R0(R0的值與用多用電表粗測出的待測電阻R的阻值相等),調節范圍在0.1Ω―9999.9Ω的電阻箱R′(電阻箱的最大值大于待測電阻R的阻值)、單刀單擲開關、單刀雙擲開關、若干導線。測量前將待測電阻R和電流表串聯后直接和電池相連,電流表的示數接近滿量程。
要求:①選用所給的器材,設計兩個不同的測量待測電阻R的阻值的電路,畫出電路圖;②簡要說明實驗步驟,寫出最后的測量結果(如果需要計算,則必須寫出計算公式)。
參考解答:
⑴解法Ⅰ:通過Rx的最大電流大于電流表A1的滿偏電流且為電流表A2的滿偏電流的1/5.測量中要求兩塊電流表的讀數都不小于其量程的1/3,故可用電流表A1測Rx的電流;將A2與R0串聯后改裝為電壓表,此電壓表測出的是Rx與A1的端電壓,故。
解法Ⅱ:若將電流表A1與Rx串聯后再與電流表A2并聯即用A2測其端電壓,則由于當A2中的電流較大時A1中的電流將不會達到其量程的1/3,故可用定值電阻R0來測電壓。
②(a)(替代法)撥動S使R接通,記錄電流表的示數;撥動S使R′接通,記錄電流表的示數與R接通時的示數相同,記錄此時R′的值R0′,則R=R0′。
(b)設電源的電動勢為E,S閉合后通過電流表的示數為I1,S斷開時電流表的示數為I2,有E=I1R,E=I2(R+R0),解得。
(c)設電源的電動勢為E,S閉合前將R′調到最大值(或較大值),然后閉合S,調R′使電流表的示數盡量接近滿量程,此時R′的值為R0′,電流表的示數為I1.斷開S后電流表的示數為I2(也可采用在S斷開后調節R′,使電流表的示數為1/2滿量程的方法)
參考文獻:
[1]教育部考試中心“高考內容、形式與能力考查”課題組.物理-歷年高考試題精選解析[Z].北京:中國人民大學出版社,2004.
篇4
滑動變阻器是初中電學中實驗中常用的儀器,要求同學們在理解滑動變阻器的構造和原理的基礎上,熟練掌握其使用方法以及滑動變阻器在電路中所起的作用.
一、滑動變阻器的構造
滑動變阻器是一種可以改變電阻大小的儀器,實驗室里常用的滑動變阻器如圖2(a)所示.圖中的A、B、C、D為接線柱,①為表面涂有絕緣漆的電阻絲;②為瓷管;③為金屬滑片P;④為金屬桿;⑤為支架.滑動變阻器由瓷筒、線圈、金屬桿、滑片等元件構成.套在瓷筒上的線圈由表面涂有絕緣漆的電阻絲(電阻率較大的合金線)繞成,它的一個頭與接線柱A相連,另一個頭與接線柱B相連.瓷筒上方的金屬桿架在絕緣瓷架上,桿的兩端有接線柱C和D,套在金屬桿上的金屬滑片可在棒上滑動,并與線圈緊密接觸,線圈上能接觸滑片的地方,絕緣漆已被刮去.滑動變阻器銘牌上標有“20Ω 1A”的字樣,表示其可接入電路的最大電阻是20Ω,允許通過此滑動變阻器的最大電流是1A(否則會燒壞變阻器).圖2(b)為滑動變阻器結構示意圖,圖2(c)為電路圖符號.
例1 下表列出了4種長1m、橫截面積為1mm2的導線在20℃時的電阻值.由表中數據可知,架設輸電線,應選擇 導線;繞制滑動變阻器,應選用 導線.
解析 實際生活中架設輸電線時,為了減少輸電線上電能的損耗,一般選擇電阻率小的材料做導線,也就是在導體長度、橫截面積和溫度相同時,電阻越小的材料;而繞制滑動變阻器的線圈一般選用電阻率較大的材料.
答案 銅 鎳鉻合金
二、滑動變阻器的原理及連接方式
導體的電阻由導體的長度、橫截面積、材料和溫度等決定,即在溫度一定時,如果導體的長度、橫截面積和材料都確定了,那么導體的電阻也就確定了.如何才能方便地改變導體的電阻呢?顯然我們得想辦法改變影響電阻大小的其中一個因素或者一些因素,通過大量實踐,我們發現在材料、橫截面積、長度及溫度諸因素中,改變導體的長度最方便.滑動變阻器正是通過改變電阻線的長度來改變電阻的.
例2 如圖3所示電路,導線a的一端固定連接在鉛筆芯上,當導線b的一端在鉛筆芯上左右移動時,燈泡亮暗會發生變化.這個實驗說明鉛筆芯是 (選填“導體”或“絕緣體”),還能說明導體的電阻與 有關.受此啟發,人們制造了一種可以改變電阻的元件,叫做 .
解析 根據鉛筆芯容易導電我們可以知道它是導體,來回移動改變的是接入電路部分的鉛筆芯的長度.
答案 導體 導體長度 滑動變阻器
我們知道了滑動變阻器的原理之后,在使用滑動變阻器的時候就一定要注意到必須能改變接入電路中電阻絲的長度,否則就起不到改變電阻的目的.對照圖2(b),滑動變阻器的結構示意圖,我們一共有這樣6種連接方法:連接接線柱A和B、A和C、A和D、B和C、B和D、C和D.將接線柱A、C(或A、D)接入電路,接入電路的電阻線是AP段,若滑片P向左移動,接入電路的電阻線變短,電阻變小;反之,電阻變大.將接線柱B、D(或B、C)接入電路,接入電路的電阻線是BP段,若滑片P向左移動,接入電路的電阻線變長,電阻變大;反之,電阻變小.將接線柱A、B接入電路,接入電路的電阻線是AB,無論滑片P向左還是向右移動,接入電路的電阻線長度不變,電阻不變,相當于接了一只定值電阻.將接線柱C、D接入電路,電阻線沒有接入電路,無論滑片P向左還是向右移動,C、D間電阻始終為零,相當于接了一根導線.
通過上述分析,我們總結出滑動變阻器的使用方式及注意點:
(1)滑動變阻器的4個接線柱正確接法是將上面和下面各一個接線柱接入電路,即總結為“一上一下”;
(2)為了保護電路,在電路開關閉合前,應把滑動變阻器的滑片移到滑動變阻器接入電路的阻值最大的位置,即下面用的左邊接線柱,那滑片就放右端,反之亦然;
(3)通過滑動變阻器的電流不能超過其允許通過的最大電流值.
例3 在如圖4所示的電路中,用滑動變阻器調節燈的亮度,若要求滑片P向右端滑動時燈逐漸變暗,則下列接法正確的是( ).
A.M接C,N接B
B.M接A,N接B
C.M接C,N接D
D.M接A,N接D
解析 根據滑動變阻器的連接時需滿足“一上一下”,排除B、C選項.由題意可知,滑片P向右端滑動時燈逐漸變暗,即電流變小,故要求接入電路電阻變大,P向右滑動時圖中CP段變長,從而很容易就能找到正確答案.
答案 A
三、滑動變阻器的作用
滑動變阻器在電路中所起的作用,一般有如下幾個方面:
(1)達到保護電路安全的目的.電路中電流過大會容易引起一些器件的不安全使用.根據歐姆定律I=■,當電源電壓一定時,電路的總電阻越小,電流就越大,電路中的某些元件如電流表、燈泡等就越有損壞的可能.因此,在初中電學實驗涉及電流表等的多個電學實驗中,都配有滑動變阻器.實驗一再強調和要求,連接電路前開關必須斷開,電路連接完畢閉合開關前,一定要將滑動變阻器在電路中的阻值調至最大.目的是為了盡可能增大電路的總電阻,使電路中的電流達到最小,從而達到保護電路的目的.如伏安法測電阻、用電流表和電壓表測小燈泡的電功率等實驗都利用了滑動變阻器保護電路的作用.
例4 九年級某班同學做“用滑動變阻器改變電流”的實驗,電路如圖5所示.
①連接實物時,開關應當 ,為了保護電路安全,滑片P應移動最
端(選填“左”或“右”);
②開始實驗后,甲同學發現無論怎樣移動滑片P,燈的亮度都不發生變化,而且一直很暗,這可能是 ;乙同學發現無論怎樣移動滑片P,燈一直很亮,這可能是 ;丙同學緩慢移動滑片P時,看到燈忽然亮又忽然不亮,這可能是 .
解析 連接電路時,為了保護電路安全,開關必須斷開,連接完畢要檢查無誤后方可閉合開關,不過在閉合開關前還要注意使電路接入的電阻最大,也就是滑片必須放在阻值最大端,即滑片P距離下面接入的接線柱距離最遠.如果滑動變阻器連接錯誤(同為上面或者同為下面兩接線柱)的話,那滑片移動就無法改變電阻,從而無法改變電流,它們的區別就是同為下面兩接線柱,滑動變阻器全部電阻接入電路,電阻最大,電流最小,引起的現象是電流表示數偏小或者燈泡最暗,反之電流表示數偏大,燈泡很亮.題中緩慢移動滑片P時,看到燈忽亮忽不亮,說明滑片處接觸不好.
答案 ①斷開 右 ②滑動變阻器連接的是下面兩個接線柱 滑動變阻器連接的是上面兩個接線柱 接觸不良
(2)改變電路中的電流及改變導體兩端電壓,以達到調節燈泡亮度或者多次實驗的目的.通過改變滑動變阻器接入電路電阻大小,根據歐姆定律I=■,電壓一定時,電路總電阻越大,總電流就越小,從而來改變電路電流;再由U=IR,電阻一定時,導體兩端電壓就跟著改變,從而改變導體兩端電壓.當然,在實驗過程中,多次改變了電流和電壓,可以避免實驗結果偶然性或者實現多次實驗減小誤差的目的.
下面是初中電學實驗滑動變阻器的作用列舉:
(1)探究歐姆定律中電流與電壓的關系——為了保證兩端的電壓不變;
(2)探究歐姆定律中電流與電阻的關系——改變定值電阻兩端電壓,從而達到多次實驗探究規律的作用;
(3)測定小燈泡的電阻——改變小燈泡兩端電壓,達到多次測試取平均值以減小誤差的目的;
當然,這里的滑動變阻器也同樣有改變電流、電壓、保護電路等作用.
例5 如圖6所示的電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻.閉合開關S,滑動變阻器R2的滑片P由b端移到a端的過程中,下列說法中正確的是( ).
A.電壓表和電流表的示數都變大
B.電壓表和電流表的示數都變小
C.電壓表示數變大,電流表示數變小
D.電壓表示數變小,電流表示數變大
解析 首先分析電路圖:定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯,電流表測量的是整個電路中的電流,電壓表并聯在定值電阻兩端,測量的是定值電阻兩端的電壓;當滑動變阻器的滑片P由b端移到a端的過程中,分析滑動變阻器接入電路中的阻值的變化,再利用串聯電路電阻的特點,判斷出電路中總電阻的變化,結合歐姆定律I=■確定電流表示數的變化情況;定值電阻R1的阻值不變,可利用公式U=IR判斷出定值電阻R1兩端電壓的變化情況,即電壓表示數的變化情況.本題考查歐姆定律公式及其變形的靈活運用,難點是判斷滑動變阻器滑片移動過程中電路電阻的變化,要知道串聯電路電流和電阻的規律.
答案 A
(3)生活中的變形變阻器及應用.利用滑動變阻器改變接入電路電阻從而改變電流的作用,在實際生活中有很多應用.比如改變電燈的亮度、音響的音量、貨車實施計重收費、風力測試、汽車油量表等.
例6 如圖7是一個自動體重測試儀的工作原理圖,有關它的說法正確的是( ).
A.體重顯示表是用電壓表改裝成的
B.體重測試儀電路由于缺少開關,始終處于通路
C.體重越大,體重顯示表的示數越大
D.體重越小,體重顯示表的示數越大
解析 圖中的R2就是一個變形的滑動變阻器,R1為定值電阻,體重顯示表串聯在電路中,根據電流表和電壓表的連接特點,應該為電流表改裝;測試臺上未加重力,此時滑片P處于A端絕緣處,電路處于斷開狀態;隨著測試的體重越大,滑片P向上移動,R2接入的部分電阻越來越小,電路總電阻也就越小,電源電壓一定時,根據歐姆定律,電路電流就越來越大,體重顯示表示數也越大.
篇5
初中階段,學生的抽象思維和邏輯思維能力在不斷地形成與發展,抽象的概念和規律不易理解和接受。在物理教學中,如何突破知識的重點和難點,幫助學生找到知識的竅門和解決問題的突破口。“授之以漁”是物理教學中的重要課題。在教學實踐中,筆者用以下方法來突破電學部分的重難點,效果極佳。
一、避輕就重 巧抓重點
重點知識與其它知識有著密不可分的關系,很多知識點往往由重點知識派生而來,教學中應集中主要精力,去講深進透重點知識,非重點知識便迎刃而解了。若不深入挖掘重點,胡子眉毛一把抓,最終只會導致“剪不斷,理還亂”的結果。當然,忽視非重點也是有失偏頗的,教學中應將重點、非重點知識結合起來,在突出重點的本文由收集整理同時,使學生對所學知識形成一個完整的網絡,使思維得到強化的訓練,能力得到應有的提高。例如,在初中階段,一般認為電流表的電阻為零,電壓表的電阻為無限大。把電流表當作導線,電壓表視為開路;用字母標出電路圖中三條導線相交的結點;從電源的正極出發,根據電流的路徑及各個結點的位置畫出簡單的電路圖;電流表和電壓表復位。
例1:請你畫出如圖1所示的電路的等效電路圖,并說明電流表和電壓表的作用。
圖1 圖2 圖3
解:(1)把電流表當作導線,電壓表視為開路。
(2)標出電路圖的結點a、b、c、d。
(3)根據電流路徑,電流由電源正極出發經過d點和r1來到a點,電流在a點分開兩路,一路通過r2到達b點,另一路通過r3到達b點,兩路在b點匯合到達電源負極形成回路。畫出簡單易看的電路圖(如圖2)。由此可知r2、r3是并聯,然后再與r1串聯。
(4)電流表電壓表復位。由電路圖1可知c、a兩點之間用導線連接在一起可看作同一點,電壓表的兩個接線柱分別連接d點和a點,所以電壓表是測量r1兩端的電壓。電流通過a點分開兩路,一路經過電流表后,再經過r3到達b點,所以電流表是測量通過r3的電流強度(如圖3)。
由上面例子,可看出分析電路的重要性。在復習中應特別強調分析電路,畫等效電路圖的必要性,使學生掌握這個基本技能。并能養成遇到電學問題,先畫出電路圖。遇到電路圖先分析電路的好習慣。
歐姆定律是初中電學計算的核心。它揭示了電學三個最重要的物理量:電流、電壓、電阻之間的關系。在運用歐姆定律時,應特別注意:
①要明確定律中涉及的u、i、r。是同一部分電路的三個物理量。決不能張冠李戴把不屬于同一電路中的u、i、r代入公式中計算。
②公式i=u/r、u=ir 、r=u/i,單從數學意義上并無本質不同,但從物理角度必須注意因果關系,電壓是形成電流的原因,電阻是阻礙電流的內阻,不能錯誤地認為“電阻跟電壓成正比,跟電流成反比”,也不能認為“導體兩端沒有電壓就沒有電阻”。
例2:如圖4所示,有兩個電阻r1、r2串聯,電源電壓為6伏,電阻r1的阻值為10歐,電阻r2兩端的電壓為2伏。求:通過電阻r1的電流及電阻r2的電阻值。
解:由串聯電路的特點可知:
u1=u - u2 =6v -2v =4v,i1= = =0.4a,∴r2= = =5 ?
這道例題是強調運用歐姆定律時,u、i、r的對應性。決不能用r2兩端的電壓或電源電壓除以r1的電阻值來求得通過 的電流,或用電源電壓除以電流來求得r2的電阻值。
二、精講善導 啟發智能
啟發教學是啟發學生智能的教學。子曰:“不憤不啟”、“不悱不發”。葉圣陶提出的“教是為了達到不需要教”的教育思想,都明確了教學這一認識活動是主觀見諸于客觀的過程,是學生這一教學的主體在教師的主導下,去接受教育的過程。事實說明,只有把教學中的主體思維啟發起來,他們才能夠主動地吸收新的知識,接受新的思想,教學過程中,強化對重點知識的啟發,有利于啟發學生的思維,提高實踐能力。例如在教材中,只給出了“整體短路”的概念,“導線不經過用電器直接跟電源兩極連接的電路,叫短路。”而在電學綜合題中常常會出現局部短路的問題,如果導線不經過其他用電器而將某個用電器(或某部分電路)首尾相連就形成局部短路。局部短路僅造成用電器不工作,并不損壞用電器,因此是允許的。因它富于變化成為電學問題中的一個難點。局部短
路概念抽象,學生難以理解。可用實驗幫助學生突破此難點。實驗原理如圖5,當開關s閉合前,兩燈均亮(較暗);閉合后,l1不亮,而l2仍發光(較亮)。為了幫助初中生理解,可將l1比作是電流需通過的“一座高山”而開關s的短路通道則比作是“山里的一條隧洞”。有了“隧洞”,電流只會“走隧洞”而不會去“爬山”。
三、綜合分析 總結方法
在進行知識系統化和整體化的教學中,教會學生分析、歸納問題,對他們進行解題方法指導,強化系列訓練是鞏固、理解物理概念提高實踐創新能力的關鍵環節。有不少學生沉迷于題海之中,遇到困難頭皮發麻、束手無策。究其原因,除了概念不清、規律不明、能力薄弱之外,還有一個主要的原因就是“只埋頭拉車,不抬頭看路,”走馬觀花、囫圇吞棗、不抓住本質去透徹理解,不善于歸納總結解題的經驗方法。例如不少初中學生反映,電學習題涉及概念、公式多,解題頭緒多,容易出錯。要突破這個難點,關鍵在于整理出清晰的解題思路。在這里可以使用“表格法”幫助學生整理解題思路。表格的列,列出有關用電器的電流、電壓、電阻、電功率四個物理量。在一般計算中,出現用電器多為純電阻,根據歐姆定律i=u/r,電功率的計算公式p=ui,在四個物理量中只要知道了其中的兩個,就可以求出剩余的兩個物理量;(有六種情況)表格的行,列出電流等物理量在各分電路和總電路的數值,或物理量在用電器的各種狀態下(如額定工作狀態、電路實際工作狀態)的數值。而根據串、并聯電路特點或根據題設,只要知道其中兩個或一個,就可以求出剩余的物理量,達到解決問題的目的。事實證明,學生不斷積累歸納總結解題方法,有利于突破重點和難點。
四、和諧統一 遵循規律
篇6
題一:伏安法測電阻的實驗中
(1)在右邊畫出電路圖 。
(2)伏安法測電阻的原理是根據______ 。
(3)滑動變阻器在電路中的作用是________。
(4)連接電路時,開關應________, 要求使用滑動變阻器的A接線柱,閉合開關前, 滑動變阻器的滑片P應滑到______,這是為了______________________ 。
題二:用如圖甲所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值,其中Rx為待測電阻,R為電阻箱 ,S為單刀雙擲開關,R0為定值電阻。某同學用該電路進行實驗,主要步驟有:
A.把開關S接b點,調節電阻箱,使電流表的示數為I
B.讀出電阻箱的示數R
C.把開關S接a點,讀出電流表的示數為I
D.根據電路圖,連接實物,將電阻箱的阻值調至
(1)上述步驟的合理順序是___________________ (只需填寫序號)
(2)步驟A中電阻箱調節好后示數如圖乙所示,則它的示數為________ Ω.若已知R0的阻值為10 Ω,則待測電阻的阻值為 Ω.
(3)本實驗所采用的物理思想方法可稱為_____________(選填“控制變量法”或“等效替代法”)。
(4)若本次實驗中將電流表換成電壓表,請你畫出電路圖。
金題精講
題一:小樂想利用兩塊電流表和阻值已知的電阻R 0 測量電阻R x 的阻值。小樂選擇了滿足實驗要求的電源、電流表A1和A2,并連接了部分實驗電路,如圖所示。(1)請你幫助小樂完成圖所示的實驗電路的連接。(2)電流表A1的示數用I1表示,電流表A2的示數用I2表示,請用I1、I2和R0表示Rx.
R x = 。
題二:小龍想利用一塊電壓表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。小龍選擇了滿足實驗要求的器材。
(1)請你根據小龍,并連接了部分實驗電路,如圖所示。小龍設計的實驗電路的要求是:只閉合開關S和S1時,電壓表測量的是電阻R0兩端的電壓U1;只閉合開關S和S2時,電壓表測量的是電源兩端的電壓U2.
設計要求只添加一根導線完成圖所示的實驗電路的連接;
(2)請你用U1、U2和R0表示出Rx,Rx=
思維拓展
題一:某校科技小組自制一臺可以測量電阻阻值的歐姆表。如圖所示,歐姆表電路由一只靈敏電流表G,定值電阻R0、滑動變阻器和干電池(設電壓不變)組成。使用時可把待測電阻接在A、B兩端。為了能直接從靈敏電流表表盤上讀出A、B端接入的電阻的阻值,需在表盤上重新標注A、B間所測的電阻的阻值數。當將A、B兩端直接連接在一起時,調節滑動變阻器使靈敏電流表指針偏轉到位置處(滿偏),已知此時靈敏電流表內阻、滑動變阻器的有效值和定值電阻R0的總阻值為15Ω.問:
(1)在該歐姆表指針滿偏的位置處,盤面應標注的示數是多少?
(2)當A、B間斷開時,該歐姆表指針所指的位置處,盤面應標注的示數是多少?
(3)該歐姆表表盤正中間位置處應標注的示數是多少?簡要說明為什么。
(4)該歐姆表表盤上的刻度值是否均勻?請從電路原理上說明理由。
歐姆定律---測電阻問題
參考答案
重難點易錯點解析
題一:(2)
(3)保護電路、改變電路中的電流和電壓多次測量,取平均值減小誤差
(4)斷開、阻值的地方、防止電路中電流過大。
題二:(2)47,47 (3)等效替代法
思維拓展
篇7
關鍵詞:微課;初中物理;分層教學
微課對傳統教學模式有了很大的影響,微課具備短小精悍和主題突出的特點,初中物理教師借助微課的優點開展分層教學能夠有效地提高教學質量。微課作為信息化教學手段下的優秀產物,能夠使教學具備更高的質量。在傳統的分層教學中,教師很難在一定的時間對學生們因材施教,微課能夠幫助教師解決這個棘手的問題。教師將課堂的重難點錄制成重難點視頻,將微課在學生們之間傳播學習,加深了學生對知識的理解掌握,并且能夠有效地促進學生們的自主學習能力。[1]
一、初中物理分層教學的含義及原則
分層教學屬于一種因材施教的教學方法。在初中物理分層教學中,教師需要根據所有學生的學習能力以及差異性對不同層次的學生進行不同的教學指導。教師在分層教學中應該面向全體學生,制定教學設計時需要考慮到學生的個體差異和全面發展,讓每個學生都能夠在物理學習達到知識飽和的狀態。另外,初中物理教師在教學中應該堅持學生的主體性原則,將學生們作為課堂主體,在分層教學中根據每個層次的學生們開展適合性的教學指導,促進學生們的學習能力得以提升,激發學生學習物理的興趣和熱情。
二、微課構建初中物理分層教學的必要性
(一)微課促進分層教學微課教學能夠有效促進學生對物理知識的吸收,初中物理教師在教學中開展分層教學,微課的引入能夠解決分層教學中的時間限制,使分層教學更加高效。教師在教學中需要避免微效勞動,在教學中考慮全體學生的情況進行微課制作,提升物理教學質量。
(二)微課解決個體差異初中生之間具備著一定的學習差異,每個人的學習認知能力不盡相同,教師在教學中需要重視學生們的差異。微課視頻能夠讓每個學生在學習中根據自己薄弱的知識進行補習,有效的解決了學生之間存在的個體差異。教師在借助微課構建分層教學時需要關注每個學生,尊重學生們的差異,對每個學生適當的鼓勵,讓學生們能夠拉近彼此之間的距離。
(三)微課符合因材施教在新課程目標改革的背景下,很多初中物理教師在課堂上會迫于引進新型的教學方式,教師在分層教學中對新型教學模式不太熟練,所以會出現顧此失彼的現象。因此,微課構建的分層教學符合了當下因材施教的教學理念,教師在課前錄制微課視頻,減少了課堂的慌亂,并且能夠利用微課隨機應變每個學生提出的問題,使得每個學生都能夠充分發揮自身的潛能。
三、微課構建初中物理分層教學的策略
(一)針對學生情況進行分層微課作為信息化背景下有效的教學資源,初中物理教師應該充分利用微課的優勢將多樣性的課本內容進行分層,多樣化的微課資源能夠根據學生們的特點完成合理分配。教師在設計微課時需要面向全體學生,根據學生們的個人情況能夠更好進行微課資源整理分配。另外,每個學生在選擇鞏固知識的微課時同樣需要對自身情況進行充分的了解。班級內總會出現很刻苦的學生但是最終成績始終不理想,這是由于學生們沒有找到適合自己的學習方法,教師在這時可以憑借豐富的教學經驗幫助學生分析學習情況,使教學足夠公平公正。例如:在學生們學習九年級物理上冊第十二章《動能勢能機械能》的過程中,教師可以在課前針對每組學生的學習能力進行分析。動能、重力勢能、彈性勢能的初步概念在八年級的教學中已經出現了,教師可以站在所有學生的角度上設計一些微課視頻。在課堂上,教師將視頻共分為三步,學生們集體觀看關于運動的物體能做功和具有動能的實例分析,這對于有八年級基礎的學生是容易理解的。教師讓學生們集體欣賞2008年北京奧運會蹦床比賽的精彩瞬間,這時會有學生提出不同的問題,教師根據學生觀看微課視頻的反應情況針對性的提問學生,并且進行詳細講解。對于其他在預習中有了一定知識基礎的學生,教師可以讓這些同學先觀察演示實驗的視頻。這樣一來,學生們在一起互幫互助能夠發現問題并且通過教師的引導完成知識認知,所有的學生都可以學到新的知識。每個學生在課堂上體驗到學習的樂趣和成就感,有助于學生語言表達能力的提升。[2]
(二)針對教學目標進行分層初中物理教師在分層教學中利用微課著力營造出民主和諧的課堂氛圍,學生們可以在自己的認知能力基礎上相互評價課堂學習的內容。微課作為一個網絡學習軟件,使用微課的群體相對比較廣泛。盡管有些學生能夠準確的認識到自己的學習狀況,但是選擇適合自己的微課也不是一件易事。這時,初中物理教師需要充分發揮自己的引導作用,根據教學目標設計不同難度的微課,幫助學生過濾掉一些無用的微課,促進每個學生能夠提高學習質量和自身綜合素質。另外,教師也可以針對自己班級學習情況,在課堂結束之后為學生制作鞏固型微課,實現物理學科教學中理論和過程的有機整合。例如:在學生們學習九年級物理上冊第十四章《歐姆定律》的過程中,教師可以利用三個難度等級不同的微課。教師在上課前將教學目標進行分層,教師首先利用微課帶領學生復習電流、電壓、電阻的基本知識和電阻大小的影響因素,提問學生思考電流、電壓和電阻之間的聯系。教師引導學生根據“讓小燈泡變亮”猜想它們之間的關系,引出歐姆定律。教師給出學生思考探究的時間,學生們一起根據微課提供的歐姆定律講解研究實驗,根據微課展示的實驗視頻記錄分析數據,得出電流與電壓之間的關系;教師利用微課轉向下一個環節,再次讓學生根據微課實驗探究得出電流與電阻的關系。在這樣的教學過程中,教師需要引導學生探究的方向,將微課作為輔助教學工具。當學生們對本節課的知識有了一定的掌握之后,學生根據微課提供的電壓、電流和電阻的簡單問題進行歐姆定律應用,微課中需要重點提示學生做題的模板,培養學生養成解答電學問題的良好習慣,形成規范解答問題的能力。
(三)針對課堂時間進行分層微課的顯著特點就是不受到時間的限制,在以往的初中物理教學中,教師會因為上課時間有限沒有及時解決學生在課堂上沒有理解的問題,學生在課后也無法得到教師的復習指導,導致積攢的物理問題越來越多,造成學習效果很不理想。在新課程目標改革的背景下,教師可以借助微課在課前錄制好本節重難點知識講解的視頻或者視頻,在課堂上降低學生學習的緊迫感,學生們在課下能夠根據自己的實際情況進行查漏補缺。另外,教師在課堂上借助微課對學生們進行實驗指導,學生們能夠清晰明了的觀看到注意事項,對知識的理解會更進一步。
例如:在學生們學習九年級物理上冊第十四章《電阻》的過程中,教師可以借助微課錄制電阻實驗視頻避免實際操作的危險問題。由于《電阻》是一節以實驗活動為主的新課,學生對物理實驗本身就有探究欲望,教師可以讓學生們在課堂上提前觀看實驗操作,學生學會儀器的安裝整理和故障分析之后再進入實際操作能夠更加有助于創新性思維的發揮。很多學生會不明白電阻物理實驗設計的思維方法,學生們就可以在實驗操作之前在課下將微課視頻再次觀看,確保實驗過程的準確。這樣一來,學生們會在課堂上激發內心實驗探究的熱情,并且能夠借助微課反復鞏固實驗知識防止出錯。[3]
(一)針對課后作業進行分層課后作業是學生學習物理中的重要環節,每個學生在課堂上的知識接收程度不同。因此,微課構建分層課后作業成為了每個學生學習的重要工具,教師在學生們學習完新課之后可以制定多個層次的課后作用,讓作業成為每個學生延伸課堂知識的工具。例如:在學生們學習了九年級物理上冊第十一章《機械功率》之后,教師可以針對不同層次的學生制定必做題和選做題,學生們會根據自己的實際情況選擇作業,這樣的作業形式會讓每個學生都獲得成功的喜悅。
四、結束語
總而言之,微課對于初中物理分層教學有著十分重要的作用,教師應該合理利用微課促進分層教學的質量。初中物理對于學生們來說只是學習的開始,同樣是初中生思維發展的關鍵時期,教師通過微課構建的分層教學能夠幫助學生強化知識點的理解,徹底打破傳統的教學方式在,在教學中根據微課讓物理更加具備溫度,讓學生能夠更好地提升自己。[4]
參考文獻
[1]李化榮.提升初中物理課堂教學效率的策略[J].天天愛科學(教育前沿),2018(12).
[2]陳剛.微課模式在初中物理課堂教學中的運用[J].新課程(中學),2018(10).
[3]劉亮.提高初中物理課堂教學效率的探究[J].中學課程輔導(教師教育),2017(24).
篇8
不管是出于外因,還是內因,初中生都覺得電學知識學起來比較困難.如何改變這一現象呢?
本文針對初中物理中的電學知識的學習展開論述,希望可以提高學生電學部分的學習效率.
一、打牢基礎
九層之臺,起于壘土.再好的學習成績,也要建立在基礎知識之上.物理教學中的電學基礎知識主要是指基本概念和規律,只有牢固地掌握這些基本概念和規律,才能熟練地運用這些概念和規律解決遇到的問題,進行簡單的判斷、推理和計算.
例如,電學中的概念包含了電流強度、電壓、電阻、電功、電功率、磁感線等,這些都是電學基礎知識中最基礎的內容.還有電學中的一些規律:歐姆定律、焦耳定律和串、并聯電路的特點等,也是最基礎的內容.這些內容如果掌握不牢,那么勢必在做題時會不知所措,從而無法提高學習成績.此外,還應掌握摩擦起電、感應電流、導體和絕緣體等其他基礎知識,理解他們的含義,利用這些知識解決一些電學問題.
如何打牢基礎呢?死記硬背是行不通的.我們要對這些基礎知識在理解的基礎上達到記憶,并靈活運用,經常反過頭來回顧這些基本知識,多運用、多記憶,形成根深蒂固的知識網絡.只有打牢了基礎,才能進一步提高電學的學習效率.
二、抓好重難點解析
初中物理的學習時間是有限的,學生學習物理的精力也是有限的,而物理教學中電學內容是博大精深的,所以我們就要在有限的時間和精力下優化物理內容,抓好物理電學內容的重難點進行有針對性的學習.先要找出哪些地方是重點,哪些是難點,然后對于重點內容,放慢速度,詳細、深入地講解,反復地訓練,讓學生對重點內容有一個更為深入的學習.對于難點問題,要分析是否也作為電學內容的重點,如果作為重點,則需更加注意,通過對每一個細節的講解來使學生達到深入;如果不作為重點,只需了解即可,但也需要盡量講明白,盡量不讓學生留下疑問.同時,對于難度較大的題目,教師應采用降低梯度、分設疑點的方法,會更容易達到目的.
三、提高分析能力
學習物理并非單純是為了學習物理知識,更是為了鍛煉學生的分析能力、思維能力.所以我們在教學物理電學知識時,尤其是在教學生運用電學知識分析和解決問題的時候,要引導他們分析物理現象和物理過程,在分析過程中聯系所學知識,理清思路,循序漸進,抽絲剝繭,一點一點完成分析和解題.對于概念性問題,要認真讀題審題,明確題中所給的條件和要求回答的問題,根據題中陳述的物理現象和過程對照所學知識選擇解題所要用到的概念或規律,經過周密的思考或分析推理,作出正確判斷或回答.對于計算題,應在認真審題的基礎上,根據題目條件,明確解題用到的概念或規律;求出正確答案.初中物理電學計算題是重點,是中考必考的內容,而且難度一般較大(常為壓軸題),可以通過典型例題分析,學會分析問題的方法和步驟,并通過適量練習,掌握這類計算題的解題的技能、技巧,提高解題能力.這樣,學生在練習中鍛煉了分析、解題的能力,又將分析、解題的能力運用與練習中,從而取得良好的效果.
四、重視圖形和實驗
1.重視圖形
圖形相對文字來說十分直觀形象,由于物理具有抽象性,所以我們可以以圖形來展示解題過程,對于復雜難解的題目輔之以圖形.尤其是復雜的電路設計,需要我們運用圖形來將其直觀化,將抽象思維轉變為形象思維,這樣一來,學生才能更精確地掌握物理知識.此外,有了圖就能作狀態分析和動態分析,明確歐姆定律應用于某一電阻還是整個電路.另外還必須根據現成的圖形學會識圖,要學會在復雜的圖形中看出基本圖形.
2.重視實驗
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關鍵詞:初中物理;電學;控制變量法;探究
一、探究物理規律中控制變量法的應用
歐姆定律是電學的基礎和重點,處于電學的核心位置。學生們通過之前的學習掌握了電學的3個基本概念:電流、電壓、電阻。它們之間有怎樣的關系呢?根據新課程標準的要求,教材安排了一個比較完整的探究活動,涵蓋了探究的3個要素。其中重點是如何運用控制變量法來設計整個實驗,明確用什么方法保證什么物理量不變,用什么方法改變什么物理量。1.控制電阻R不變,改變導體兩端電壓U,探究電流I與電壓U之間的關系。(1)固定電阻值,可保證定值電阻R的阻值不變。(2)影響導體兩端的電壓值的改變,可用兩種辦法:1.改變電源兩端的電壓,即可改變導體兩端的電壓U。用這個電路,學生能夠較為輕松地運用控制變量的方法研究電流與電壓的關系,易于學生理解和掌握。2.通過調節滑動變阻器,改變電阻R兩端的電壓。要使學生明確研究對象是定值電阻這部分電路,滑動變阻器的作用是為了使定值電阻兩端的電壓發生改變。2.保持導體兩端的電壓U不變,改變電阻R,研究電流與電阻的關系。(1)用不同的定值電阻可改變電阻R的值。(2)變動電阻R的同時必須保證導體兩端的電壓不改變,可以采用以下兩種方法:使用同一個電源,即可保證導體兩端的電壓不變,更換不同的電阻,可直接得出電流與電阻的關系,降低了探究的難度。但如果實驗中使用的是干電池,電池有內阻,外接電阻R變化時,電阻R兩端的電壓也會隨之變化,給實驗帶來誤差。換用阻值不同的電阻R時,若滑動變阻器的滑片不動,定值電阻兩端的電壓會發生變化。電壓、電阻都改變,就不能確定究竟是什么因素影響了電流。這一點學生在實驗中容易忽視,教師要注意引導學生觀察電壓表,使其示數保持不變。經過以上兩個環節的探究,學生得出導體中的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關系,便水到渠成了。
二、電學習題中控制變量法的運用
1.在比較物理量的大小時用控制變量的思路
例1:已知甲導體的電阻比乙導體的電阻大,把它們并聯在電路中,比較甲的電功率和乙的電功率。簡析:求解電功率的公式比較多:P=UI,P=U2/R,P=I2R,學生分析起來常常感到無從下手。電功率與兩個因素有關。可引導學生用控制變量法的思路解決這類問題。關鍵在于根據題目意思找到起相同作用的因素,只讓一個因素發生變化,再分析電功率與另一個變量之間的關系。具體分析如下:并聯時,各支路兩端電壓相等,所以我們可以選擇P=U2/R或P=UI。已知R甲>R乙,可根據P=U2R直接得出P甲R乙,由并聯電路可知I甲
2.在突破動態電路的難點中運用控制變量的思路
例2:如圖3所示電路,試分析當滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表和電壓表的示數如何變化?
簡析:引導學生從U=IR入手,電壓與電流和電阻兩個因素有關,當I、R都發生變化時(R變小,I變大),很難判定U如何變化。此時最好運用控制變量的思路,保證I、R其中一個因素不變,只改變另一個因素。電路中的電流I肯定要發生改變,所以從定值電阻R入手。電路中的電流I變大,R不變,根據歐姆定律可知,R兩端的電壓UR變大。電源電壓不變,UR變大,則UC變小。此電路是電學中的一個典型的電路,很多中考題都是由此題衍生出來的。在分析過程中,學生普遍感到困難,準確率低。學生對滑片向左移動時,滑動變阻器的電阻Rc的變化和電路中電流I的變化比較容易判斷。但對于UR、UC的變化就感到無從下手。學生明白了這樣分析的原因,就會正確地運用控制變量法來突破難點了。
三、用控制變量法來學習電阻
學生通過之前的學習掌握了電路的兩個基本部分:電流及電壓;緊接著學習電阻,學生的壓力不會很大,但這時學生對科學探究物理的方法還沒什么概念。這時教師會根據課程的要求授完這節課,然后引入“控制變量法”安排一節課,有針對性地講解一些典型例題。
例3:在探究“導體電阻大小與哪些因素有關”的實驗時,將一根粗細均勻的導體截成兩段后分別接入如圖1所示的電路中,這是用來探究( )。
A、導體電阻與橫截面積的關系;
B、導體電阻與材料的關系;
C、導體電阻與長度的關系;
D、導體電阻與溫度的關系。
解析:從題中所給的條件看,兩段導體是同一段導體按不同的長度截取的,即它們的材料、橫截面積及溫度是相同的,但是長度不同。這樣學生就很容易得出答案C。
但學生要掌握的是:本題由教材上的演示實驗演化而來,這是中考試題常出現的命題來源,更重要的是,本題中涉及了對控制變量法的理解和應用。
四、在學習電學實驗中利用控制變量法
在總結“電磁鐵磁性的強弱與什么因素有關”的實驗時,我們會用到如下圖所示的例題:
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《義務教育物理課程標準》中明確指出初中物理是一門注重實驗的自然科學基礎課程。此階段的物理課程應注意讓學生經歷實驗探究過程,學習科學知識和科學探究方法,提高分析問題及解決問題的能力。新課程理念要求教師在物理實驗教學中,注重形成性評價與終結性評相結合,注重采用探究式的教學方法讓學生經歷探究過程,學習科學方法,培養其創新精神和實驗能力。
筆者參加了貴州省中學教師繼續教育培訓,對新課改有了清晰的認識:新課改中一定要重視實驗教學,加強實驗教學不僅僅是要培養學生的動手能力,更重要的是培養學生科學研究問題方法、提高學生學習物理的興趣、培養學生多方面的科學素質。通過實驗教學,使學生在學到知識和技能的同時,經歷科學探究的過程,尊重事實的科學精神和情感教育滲透其中。
筆者所教的學校是一所遠離城市的農村初級中學,雖然學校建有物理實驗室,但是有時實驗器材,工具有限,只有因材施教,因地制宜地去開展物理實驗教學。
將所任教班級的全體學生編為A、B、C、D四個小組,教師親自帶領全體學生去物理實驗室去做實驗。嚴格要求學生按照實驗步驟去做,并且提醒全體學生注意安全。比如,在做電學的實驗時,教育學生安全用電,避免觸電事故發生。
第一,對做實驗過程中,認真操作,迅速得出結論的同學當面給予表揚,激勵其他學生向認真做實驗的同學學習。
第二,每次實驗操作之后,教師組織全體學生討論、交流,小組合作開展活動,培養學生之間的團隊精神。從學習的角度來說,每位成員在學習上的想法都為整個小組所共享,個人獲得的知識是集體智慧的結晶,這也是合作精神的體現。這也是符合新課程的基本理念:面向全體學生,提高學生科學素養。以生為本,為每個學生的學習與發展,提供機會,使每個學生學習物理的潛能都得到發展。
第三,筆者針對目前農村初中物理教學的現狀,根據實驗內容,教學目標,實驗條件等,設計成演示實驗或學生實驗,適當增設一些與中考相關的學生實驗題,多抽空閑時間帶領全班學生親自動手去實驗室操作。無論是演示實驗還是學生實驗,都盡量讓全體學生明確實驗目的,理解實驗原理。如果是做演示實驗,由于是教師操作,學生的主要任務是觀察和思考,因此,教師應注意指導學生觀察實驗現象,啟發學生對實驗現象所說明的問題進行積極思考和交流。
目前,貴州省的初級中學物理使用的教材是上海科學技術出版社出版的書。該書內容豐富,物理實驗偏多,教師要參照教學大綱,考試大綱,抓住重點和難點。
例如:(1)九年級物理電學中的一個實驗:電阻的并聯:
參照探究串聯電阻的思路的步驟,先設計實驗探究:幾個電阻并聯后的總電阻與各分電阻相比較,是大了還是小了?然后再根據歐姆定律,從理論上推導出總電阻和分電阻大小之間的定量關系,通過老師指導學生做實驗,利用歐姆定律從理論上推導出結論。
兩個并聯的電阻的總電阻的倒數,等于兩分電阻的倒數之和。
(2)八年級物理力學中的一個實驗:探究物重與物體質量的關系:
實驗器材:彈簧測力計、質量庫50g的鉤碼6只。
實驗操作:分別把1只、2只、3只……6只鉤碼掛在彈簧力計上,記下彈簧測力計每一次的示數。
物重所愛重力大小跟它的質量正比,其比值是定值,約等于9.8N/kg。若用字母g表示一個物體的物重跟這個物體的質量之比。
在農村中學現有的條件下,建議各位老師對學生加強實驗教學,新課標“重過程、重方法”,就是要學生親身經歷獲得知識的過程,加深對物理理論知識的理解,領悟科學探究的方法,體驗探究過程的樂趣,分享探究成功的喜悅,激發學習物理的興趣。初中物理教材中的物理公式和物理規律性,都是通過科學探究得出的。讓學生親自動手、親身體驗物理規律獲得的過程,能使學生記憶深刻。即便在運用時偶然忘記了公式,多數情況下當他們加快探究過程時會重新記起來。因此加強探究實驗教學,對學生解答包括綜合計算題在內的各種題型都有幫助,同時也能提高學生的自學能力。
指導學生做物理實驗有利于培養學生的物理思維方法。物理思維方法包括分析、綜合、比較、抽象、概括、歸納等。解決物理計算問題時,分析、綜合、比較應用得更為普遍,順藤摸瓜法和發散思維法,它是從已知條件推論其結果的方法。發散思維法是從某條物理規律出發,找出規律 的多種表述,是形成熟練的技能技巧的重要方法。教學時要注意對學生思維方法的培養,達到勤于思考、善于思考的培養目標。
中學物理教師應通過各種途徑開發實驗課程資源。教師可用已有的實驗器材進行實驗教學,也可用效果更明顯、實驗誤差更小的新實驗器材是進行實驗教學,還可讓學生了解一些新的實驗技術。同時,應大力提倡用身邊的實驗,這樣既可以拉近物理學與生活的距離,讓學生深切地感覺到科學的真實性,又補充實驗課程資源,有利于增強學生的創新意識。
參考文獻:
[1]《義務教育物理課程標準實驗教科書——物理》上海,上海科學技術出版社,2002年8月第1版.
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