歐姆定律的內容范文

時間:2023-07-24 17:21:35

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歐姆定律的內容

篇1

【關鍵詞】物理;歐姆定律;問題;解題思路

歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容,也是高考的重難點內容,同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績,因此要多用時間將這塊知識進行鞏固,以取得更高的分數。

1在歐姆定律的學習中常遇到的問題

1.1歐姆定律的使用范圍問題

在電路的實驗過程中,我會出現忽略導線,電子元件與電源自身的電阻,將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體,對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件,但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問題,向老師進行了請教并查閱了相關資料,許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件,但對于各狀態下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受,有牽強之意,即個人理解為既然各個狀態下都是適合的,那就是適合整個過程。

1.2線性元件的存在問題

通過物理學習我們會發現材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中,當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時,可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。

1.3電流,電壓與電阻使用的問題

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,也是我最容易混淆的內容。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,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器,另外,歐姆定律只是用來研究電路內部系統,不包括電源內部的電阻、電流等,在學習歐姆定律的過程中,電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的,而對于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個物理量,則要求必須是在同一電路系統中,且是同一時刻的數值。

2歐姆定律學習中需要掌握的內容

本人在基于電學的基礎之上,通過對歐姆定律的解題方式進行分析,個人認為我們需掌握以下內容:了解產生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進行相關的計算;熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關的電路問題;知道什么是導體的伏安特性,什么是線性元件與非線性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題;需要進行實驗、設計實驗,能根據實驗分析、計算、統計物理規律,并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。

3歐姆定律的解題思路及技巧

3.1加深對歐姆定律內容的理解

在歐姆定律例題分析中,我們比較常見的問題是多個變量的問題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學習難度較大,但我通過相關教學短片的學習,將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”的方式,明白了電阻是導體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關,并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題,解決步驟都是不相同的,雖同一問題會有不同的解題方法,但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識,我一般會利用歐姆定律解決電生磁現象與電功率計算問題。例如:某人做驗時把兩盞電燈串聯起來,燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據兩燈串聯這一關建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。

3.2利用電路圖進行進行計算

在解有關歐姆定律的題時,以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算,并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算,因此經常混淆,不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議,在解題前我都會先根據題意畫出電路圖,并在圖上標明已知量、數值和未知量的符號,明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯還是并聯,以抓住電流、電壓、電阻在串聯、并聯電路中的特征進行解題。同時,我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標,其中需注意單位的統一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。

3.3利用電阻進行知識拓展

本著從易到難的原則,我們可從一個電阻的問題進行計算,再擴展到兩個電阻、三個電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少的問題時,我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當難度增加由一個電阻變為兩個電阻時,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,就可簡化許多變量問題的計算。當變量變為三個電阻時難度會進一步的增大,我起初認為這是一項不可能完成的任務,所以放棄了這類題,而在經過詢問成績優秀的同學時,才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻,通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并,以此簡化題目。

4總結

簡言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一,是電學內容的重要知識,也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然,對于歐姆定律的學習與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學習中,我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取,突破重難點知識,以找到更好的解題思路。

參考文獻:

[1]高飛.歐姆定律在串并聯電路中的應用技巧[J].才智,2009(27)

篇2

歐姆定律在初中物理電學知識體系中占有極其重要的地位。作為一個實驗定律,它的得出依賴于實驗探究。初中階段對歐姆定律的探究主要是針對部分導體的歐姆定律。

蘇科版物理教材中歐姆定律處在一章的第三節,在探究歐姆定律之前,學生已經學習的電學內容有:初始家用電器和電路,電路連接的基本方式(串并聯電路的認識),電流和與電流表的使用,電壓和電壓表的使用,電阻,變阻器。通過這些內容的學習,學生已經知道改變電流大小的兩種方法:1. 改變電路中的電源電壓;2. 改變電路中的電阻。帶著這樣的知識基礎,進行歐姆定律的探究學習。

教學過程中,按照教科書上實驗電路圖,采用控制變量的方法,根據實驗探究的一般過程進行兩次實驗。因此在利用教材中的實驗設計進行教學的過程中遇到了一些有待商榷的問題。

問題1:“移動變阻器的滑片,改變滑動變阻器連入電路的電阻,可以改變電路中的電流,但為什么就可以改變加在電阻兩端電壓呢?”

問題2:“調節變阻器,使電阻R兩端電壓改變,為什么同樣是調節變阻器,卻又是使加在R兩端的電壓不變呢?”

分析:學生對電流的認知是通過教材中用水流做類比,從而知道電壓是形成電流的原因。從認知的過程來看,正是因為有了電壓,才會有電流的產生。

而在本書歐姆定律的探究實驗中,二次實驗都是通過移動滑動變阻器來改變電流的大小,利用歐姆定律的原理,從而改變了電阻兩端的電壓或使不同電阻兩端的電壓不變。這樣就會給學生有一個錯誤的印象:“電阻改變電流,電流改變電壓”。使學生認知電流、電壓的因果關系上容易出現倒置,認為電壓的改變是由于電流的變化而引起的。因此在未探究出歐姆定律之前,根本不可能向學生解釋他們提出的這兩個問題。更嚴重的是在課后的作業反饋中,有學生對于這個的實驗做出了錯誤的總結:在電阻一定時,電壓和電流成正比。所以這個實驗設計在學生探究學習歐姆定律的思維邏輯上存在著錯誤的引導,必須加以改進。

本人認為問題產生的根本原因就出在滑動變阻器在實驗中的引入。

雖然滑動變阻器的聯入使實驗操作更為方便更為簡單,但產生的負面影響是巨大的,導致了學生知識認知邏輯上的混亂,迷惑,弊大于利。本人提出的改進建議是舍去滑動變阻器:

電阻不變時,探究電流與電壓的關系的實驗中,完全可以舍去滑動變阻器,直接把電阻接入電路,通過直接改變電源電壓的方法來進行實驗。

電壓不變時,探究電流與電阻的關系。而舍去滑動變阻器后,通過固定的電池數目的方法很難實現電阻兩端的電壓不變。其原因在于電池組存在一定的內阻,就會導致路端電壓隨外電路電阻的變化而變化(外電路電阻變大路端電壓也變大),而不能達到控制電壓不變的目的。同時電壓表示數的變化也會引起學生的質疑。初中階段,由于電池的內阻不作要求,因此最合適的方法就是采用輸出電壓恒定的學生電源進行實驗。

綜上分析,本人設計這樣的探究實驗:

實驗器材:學生電源,電阻箱(或若干已知阻值電阻),電壓表,電流表,導線,開關

實驗步驟:按實物圖連接好電路:

實驗一,先保持電阻R不變,通過調節學生電源的輸出電壓(電壓取值要小),研究電流跟電壓的關系。將所測數值填入表格,分析數據,得出結論。

實驗二,保持學生電源輸出電壓不變,調節電阻箱的阻值,研究電流和電阻的關系。將所測數值填入表格,分析數據,得出結論。

實驗總結:將兩方面結論綜合,歸納出歐姆定律。

篇3

1.歐姆定律的理解問題

歐姆定律是電力計算的基礎,在初中階段我們只是簡單地對歐姆定律做一些介紹,但是許多同學還是對于基本概念問題感到疑惑,如果學生在歐姆定律的基本概念上犯了錯誤的話,將會對于今后的學習生活帶來更大的錯誤.歐姆定律的內容是,在同一段電路中,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與電阻成反比.隨著社會快速的發展,歐姆定律逐漸被人們看重,世人也逐漸明白歐姆定律的重要性.在初中物理中,老師主要建立學生對于歐姆定律的根本認知,讓學生了解定律中的內涵,在變換知識重點時也可以迎刃而解.歐姆定律只適用于最簡單的純電阻電路,但是這在初中范圍內已經十分實用了,不考慮在工作時的損耗,電能直接轉化為內能.在解決歐姆定律的問題時要使用標準的國際單位制,單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω).例如在題目中對于歐姆定律的公式進行進一步的理解,在電流流過時改變長短、改變橫截面積、改變導線的材質等方法,這些因素是否會改變導線的電流變成了學生和老師進行探討的課題.根據公式,改變橫截面積與改變導線的材質會使電流的大小改變.電阻的概念問題是學生學習的重點與難點,很多同學不知道電阻其實是導體本身的屬性,取決于導體本身的材質與屬性,電阻值只是為了計算時方便使用的一種計量單位與外加的電壓與電流并沒有什么關聯,所以要改正學生所想的電阻隨著電壓改變的錯誤觀點,要及時在學生的腦中建立正確的物理概念.

2.基本概念的應用問題

歐姆定律中的基礎元件其實很簡單就是導線中的電阻,歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關系,要理解他們之間的關系,讓學生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化,對于多個變量的問題要盡量將變量統一成為一個,這樣方便學生對于事物的處理能力,在初中學習生活中要使學生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問題,當學生掌握這些知識時,可以進一步地學習電學知識和簡單的電力計算,這也是初中物理的重點知識.在基本元件使用時,學生要注意電阻在電路中是串聯還是并聯,在使用情況不同的場景下,電阻所起到的作用是一樣的,但是電流與電壓的關系卻恰恰相反.在并聯的情況下,每條支路的電流總和為從電源出來的電流,這條定律在現在大學的知識中依舊使用,只是變得更加高級———在一個節點流入和流出的電流之和為零;并聯電路的電壓都是相同的.在串聯的情況下,回路中的電阻的電流都是相同的,電壓根據電阻進行分壓.在使用基礎式子時,學生要理清串聯與并聯之間的關系,通過變量之間的關系才可以記住繁瑣的知識點.在題目中我們經常看到通過改變支路的個數或者電阻的個數來討論電流與電壓的大小,經過這樣的問題,我們要時刻保持警惕,清楚準確地了解并聯與串聯的關系導致電流電壓的不同.

3.基本元件的使用問題

在初中物理知識中,主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器,這些元件是最基本的,不僅僅要在題目中能分辨出它們,還要在現實生活中可以自在地使用這些元器件.這些內容是學生無法立即掌握的知識,要經過長時間的演示才可以讓學生明白這些儀器的使用與操作.這項工作要直接將學習的內容建立在學生的頭腦中,不要讓學生對于這項實驗有誤解,不帶有一絲疑問地學習下去,認真地做好演示.在研究方法上我們將選擇在上述中說過的控制變量法,對于所擁有的三個變量進行限制:如固定電阻不改變,研究電流與電壓的關系;固定電壓不變,研究電流與電阻的關系,在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實驗關系.要直接在電源的正極開始,按照正極入、負極出的原則進行接線,要將線路連接起來形成一個閉合回路,電壓表要并聯在電阻上,這樣不會使線路斷路,不要忘掉電源和滑動變阻器在線路中的重要作用,可以根據真實的題目來進行連線.這時候電流表所顯示出來的數為所接線路上的電流值,電壓表所顯現出來的數字為所并線路上的電壓數值.

4.歐姆定律的變量問題

在初中物理的歐姆定律的講解中,變化量的問題往往是難住學生與老師的一類的題型,難住學生使學生無法在知識中找到有效解決這類問題的方法,難住教師是因為教師因為這類題目過于繁瑣,無法將這類知識有效地、系統地將學生教會,所以找出有效的方法教給學生是解決變量問題得分少的方法.本著從易到難的原則,先從一個電阻的問題講起,再擴展到兩個電阻、三個電阻的情況,在此基礎上逐漸拓寬學生的思路,逐漸掌握所學知識,讓學生找到學習的目標以及方法.當定值電阻接在電源兩端后,電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少呢?很簡單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R,通過這個公式可以得到電阻的值.當難度增加時,由一個電阻變為兩個電阻,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉化為定值電阻上電壓與電流之間的關系就可以了,將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,明顯地簡化了許多變量問題的計算.當變量變為三個電阻時,難度進一步的增大,大部分學生認為這是一項不可能完成的任務,大部分學生放棄了這類題,在遇到這類問題時我們要將三個電阻盡量化為兩個電阻的問題,在這個問題上學生可以恢復自信心,跨過思維障礙.通過電壓表與電流表的位置,將電阻進行合并,這樣不管有多少電阻都可以化簡為兩個電阻,這樣學生會感覺題目簡單多了.

5.實驗中遇到的問題

在做實驗的時候,我們在碰到復雜的電路時,很難將線路在實驗臺上理清或是自己設計實驗電路是沒有思路,不了解線路是怎樣的,無法在原有的知識上將思維進行發散,讓自己的思維投入到更深層次的知識學習中,在每做一步實驗步驟時要仔細想一想,這一步會對實驗線路有怎樣的影響,不要只是照葫蘆畫瓢,只知其然不知其所以然.學生在實驗時會遇到許多他們無法預測的問題,在遇到問題時不要驚慌,仔細分析,當解決一類問題時,學生的激情就會提升上來,會使學生解決問題的能力提升,所以改變這一問題的根本方法就是提升學生的自信心以及對待問題的好奇心和決心.對待問題要舉一反三,進行邏輯思維,對于電路要進行不斷的猜想,這樣得到的結論才是有意義的,學生通過猜想與假設的階段,即使不成功也會提供給自己不少的經驗,在實驗中找經驗才可以提升自己的能力.學生之間也要有溝通和交流,讓彼此的思想互相交流一下,有助于電路的優化,群策群力幫助學生得到更好的學習效果.

篇4

一、寓培養學生實事求是的科學態度于學生實驗操作之中

歐姆定律是一個實驗定律,因此在教學“歐姆定律”一節時,教師必須在學生對“電流與電壓、電阻”之間關系進行猜想假設的基礎上,引導學生設計實驗方案,精心組織學生進行實驗。在實驗前指導學生:(1)根據電路圖準確連接電路;(2)仔細檢查電路及電表、滑動變阻器等連接是否準確;(3)在確認無誤時,動手實驗,并認真觀察、精確記錄數據;(4)明確滑動變阻器在兩次實驗中的作用:使定值電阻兩端電壓成整數倍變化和保持電阻兩端電壓不變;(5)分析實驗中可能出現的數據差異原因,重復實驗,直至準確。對于在實驗中怕麻煩、湊數據的學生及時用科學家尊重事實、刻苦鉆研及時教育他們,端正他們態度,幫助他們用實驗得出準確結果。通過實驗,使學生得到了歐姆定律實驗所需要的數據,也培養了學生觀察實驗能力和實事求是、客觀、細致的科學態度,從而激發學生勤奮求真的熱情。

二、寓培養學生科學方法于分析實驗數據和歸納出實驗結論之中

在得出實驗數據之后,就著手組織學生分析數據、歸納出結論。在引導時,引導學生回憶“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗方法,并要學生用之中方法研究電流跟電壓、電阻兩個因素的關系,即(1)固定電阻不變時,研究電流跟電壓的關系;(2)固定電壓不變時,研究電流跟電阻的關系。最后將兩次結論綜合起來,應用數學函數知識得出電流跟電壓、電阻的關系。接著,根據學生實驗數據組織討論,并分析歸納實驗結論。(1)分析“研究電流跟電壓關系”表格:電流隨電壓增大而增大,且電壓增大幾倍電流也增大幾倍。得出結論1:當電阻一定時,電流與電壓成正比。(2)分析“電流與電阻關系”表格:電流隨電阻的增大而減小,且電阻增大幾倍,電流就減小到原來的幾分之一。得出結論2:當電壓一定時,電流與電阻成反比。歸納結論1、2,即得歐姆定律。在整個研究、分析、抽象,歸納過程中,使學生潛移默化地學會了:(1)研究問題的方法――控制變量法;(2)對實驗數據的綜合――分析――抽象――歸納的處理方法,從而學到了由特殊、個別推到一般的邏輯推理方法。這些方法都是學生終生受益的科學研究方法。在得出實驗結論――歐姆定律后,教師接著就組織學生用他們已學過的數學知識推導歐姆定律的計算公式:(1)把電流與電壓成正比表達成I∝U;(2)把電流與電阻成反比表達成I∝1/R,把(1)、(2)結合起來得出計算公式:I=U/R;通過公式推導使學生了解到不同學科之間的聯系,它不僅開闊了學生的視野,也可使學生學到物理公式常用的科學的數學方法。

三、寓培養學生科學思想于理解、應用定律之中

對于實驗定律――歐姆定律,在理解其內容時,引導學生討論:能不能把定律敘述的導體的電流與導體兩端電壓成正比、與導體兩端電阻成反比改敘述成導體兩端電壓與導體電流成正比、導體電阻與導體電流成反比?讓學生在討論中明白:敘述定律時只能按課本那樣敘述,否則是錯誤的。這是因為事物內部矛盾的雙方有主有次,這里電壓、電阻是矛盾的主要方面,是事物變化的依據,對事物變化起決定作用的;而電流則是矛盾的次要方面,它是隨電壓、電阻變化而變化的,在事物變化中處于服從地位;這樣使敘述在討論中理解了定律,在理解定律過程中獲得了一次科學的認識教育。

在講解定律公式的應用時,如教師通過P111教材例1的講解,強調了定律的應用是有條件的,即(1)同體性:只能適用于同一段電路中的電流、電壓以及電阻之間的關系的運算;(2)同時性;(3)計算時數字代入單位必須是國際單位制中主單位。引導學生認識到真理是有局限性的,是離不開特定條件的。又如教師通過課本例2講解,強調了定律的應用性,即通過歐姆定律可以求出導體的電阻值,也就是可用伏安法測未知電阻,使學生體會到:理論的實踐性以及理論與實踐的一致性。此外取平均值可以減小實驗誤差;表格可以得到實驗結論1等。

四、寓培養學生的科學精神于介紹科學家的事例之中

結合課本中“信息庫”介紹,使學生了解德國的物理學家歐姆發現了電路中遵循的基本“交通規則”,但他幼年家貧,曾中途輟學,后全憑自己努力,完成學業。他為了得到歐姆定律,花費了十年心血。當時的實驗條件非常差,他自制了測電流的電流扭秤,花五年時間才找到電壓穩定的電源。經過長期細致的研究,終于取得了成果。在教學中把歐姆的對學習勤奮刻苦,對科學知識的執著追求,在科學研究道路上勇于探索、百折不撓的獻身精神及對人類社會的貢獻,展現在學生面前,使學生從中接受了熱愛科學、追求真理的科學接受教育。

教育者在實施科學素養教育時不是生硬的說教,應有機結合教材適時適量地滲透;科學素養教育是素質教育的核心,在實施時教師還應當有意識、有目的地進行,同時聯系教材中其他素質教育因素如能力、智力、科學美等全方位地開展,并做到主、次得當,這就需要安排好教學過程和節奏,從而使素質教育得到全面培養。

【參考文獻】

篇5

難點;關鍵點;關系

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463(2013)

06—0039—02

“三個焦點”是指在課堂教學中的三個主要因素,即重點、難點、關鍵點。下面筆者就以初中物理課堂教學為例來談談這“三個焦點”及相互關系和處理方法。

一、課堂教學中的“三個焦點”

1.重點。教學重點即課堂教學中的知識重點,是最基本、最重要也是學生應該掌握的教學內容,是一節課中要解決的主要矛盾。抓住了教學重點,就抓住了課堂教學中的關鍵。

2.難點。教學難點指學生在學習知識過程中難以理解和掌握的內容,是在完成“重點”教學任務或對教學內容進行提升和發展、延伸與拓展,以及理解、分析和解決問題時難以逾越的思維障礙。

3.關鍵點。教學關鍵點指解決好重點、難點的關鍵措施,它往往是學生的易錯點、易混點、易忽略點。

例如,《密度》一節教學的重點是:(1)通過實驗探究,學會用比值的方法定義密度的概念。(2)理解密度的概念、公式。(3)用密度知識解決簡單的實際問題。難點是:在實驗探究的基礎上利用“比值”定義密度的概念。關鍵點是:做好實驗探究,用“比值”建立密度的概念。

二、“三個焦點”之間的關系

教學重點、難點和關鍵點之間既相互獨立又相互關聯。任何學科的教學內容都有一定的知識結構,是一張相互聯系的網。重點是這張網上的“綱”,難點是這張網上的“結”,關鍵點是理“綱”解“結”的方法措施。三者關系有全部重疊、部分重疊、非重疊三種。全部重疊時只要抓住關鍵點,重點、難點也就解決了;部分重疊時,抓住關鍵點就意味著突出重點或排除難點;非重疊時要精心設計和安排關鍵點去解決重點和難點。難點解決不好會影響整個課堂的教學效果,如果只注重教學難點,而未能較好地抓住教學重點和關鍵點,不但難點難以突破,而且教學任務也難以完成。關鍵點是突破重點、攻克難點的突破口,抓住關鍵點,才能更好地掌握重點和突破難點。

三、教學過程中如何處理好“三個焦點”

1.備好課。備好課是上好課的前提和保證,在備課過程中應注意以下幾點:

(1)找準重點。備課時必須依據教學大綱的要求,認真研究教材或參閱有關資料,正確分析教材的重點,考慮好在教學中如何突出重點。例如,歐姆定律是反映電學中三個重要的物理量,是電流、電壓、電阻關系的一個重要定律,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,因此通過實驗探究得出歐姆定律,掌握和理解歐姆定律的內容和公式,并用歐姆定律進行分析和解決簡單的電路問題是教學的重點。

(2)找到難點。要找到難點,就要聯系學生的實際情況,根據他們的知識基礎和思維能力,分析和找到學生難于理解的地方,即內容比較抽象、深奧、復雜或學生接受起來比較困難的知識和技能,并且為在課堂上解決這個難點,可以提供適當的措施和方法。例如,歐姆定律教學的難點是設計實驗過程和對歐姆定律的理解,其中學生對實驗方法的掌握是重點也是難點。

(3)找出關鍵點。教學關鍵點突出反映了學生在新知識學習過程中認識上的矛盾性,體現了已學知識與新知識的聯系,展示了教學過程中由感知教材向理解教材的合理過渡。因此,確定與處理教學關鍵點,對于順利學習新知識起決定性的作用。 要確定與處理好關鍵點,就要深入鉆研教材,弄清教材內容的內在聯系。要對教材的內容作深入剖析,理出知識的層次,找出已學知識和后續知識與這些內容的聯系,找出解決重點及難點的關鍵所在。例如,歐姆定律教學的關鍵點是:通過對實驗數據的分析,概括出電流與電壓、電流與電阻的關系。

2.上好課。上好課是提高教學質量的關鍵和保證,因此要做到以下幾點:

(1)突出重點。教授重點是一節課的中心任務,課堂中的所有教學活動都必須緊緊圍繞教學重點進行,在教學結束時應及時歸納總結,以突出重點。例如,牛頓第一定律中“一切物體在沒有受到外力作用時總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”是教學的重點,教學時應著重講解。

(2)突破難點。難點是課堂教學中應集中解決的問題。對于難點,可采用“溫故知新法”、 “循序漸進法”、 “類比法”、 “難點分散法”、“情境引導法”、“討論交流法”等各種方法和措施,使難點得到解決。此外,還要了解學生對難點的掌握情況,并及時采取有效的解決措施。例如,牛頓第一定律的難點是對定律的理解,“一切”是指范圍,即該定律對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,即物體確實沒有受到外力作用,二是物體所受合力為零;“或”即兩種狀態居其一,不能同時存在。定律表明:物體不受力時,原來靜止的物體將永遠保持靜止狀態;原來運動的物體將永遠做勻速直線運動。并根據“牛頓第一定律”理解慣性(物體保持運動狀態不變的性質)以及運動和力的關系(力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因)。

篇6

關鍵詞:教育游戲;初中物理;多媒體技術

德國學者沃爾夫岡•克萊默將游戲定義為一種由道具和規則構建的,游戲者主動參與并且在整個過程中包含競爭,充滿變化的娛樂活動[1]。將游戲運用到教育中,主要是借助游戲的娛樂性和趣味性,使學習者可以在輕松的氛圍中獲得知識[2]。在游戲設計開發環節加入各種先進的電子、媒體技術,可以使游戲在表現形式上更加多樣化,用戶體驗更加真實。使用多種媒體技術對游戲進行開發設計,可以讓學習變得輕松愉快,可以實現“寓教于樂”的教育目標[3]。如學生學習歐姆定律這一內容時,傳統的教學方法中,大多數教師都是照本宣科地進行理論講解,容易使教學變得枯燥乏味。而使用多媒體技術可以把枯燥乏味的知識融入到游戲中,讓學生在放松的情況下掌握相關的知識,因此研究教育游戲具有重要意義。

一、國內外教育游戲的研究現狀

(一)國外研究現

狀國外學者對教育游戲的研究開始于20世紀80年代初,初代教育游戲是將教學和電視游戲相結合,學習者在電視上進行游戲的同時掌握知識技能。隨著計算機的普及和多媒體技術的發展,教育游戲的載體也逐步從電視發展為計算機,教育游戲軟件的種類也更加豐富多樣。國外教育游戲在理論方面也有一套完整的設計開發模式。如KRISTIAN將已有教育理論與游戲設計整合提出了體驗式游戲模型,強調在教育游戲設計中加入即時反饋,以及根據學習者的技能水平為其提供相應的挑戰的內容[4]。

(二)國內研究現狀

我國學者最開始是致力于挖掘游戲的教育價值,之后有學者提出了娛教技術,才正式確定了游戲的教育地位。通過娛教技術,可以使學校教育在時空上得到擴展,將學習者日常生活的一些有趣的體驗融入到傳統的學校教育中,為學習者提供系統的學習生活情境[5]。目前我國物理游戲大多是以零散的單機游戲為主,需要玩家擁有一定的物理常識和體驗才能過關。如在某個光學游戲中,玩家需要靈活運用入射角等于反射角這一光學物理知識,才能完成游戲任務,這些游戲雖然沒有系統的對某個知識點進行教學,但深受學習者的喜愛。這也表明教育游戲終將成為未來教學新的突破口,游戲與教育相結合會逐步成為一種發展趨勢,因此制作出更多、更好的教育游戲已經是教育的一個潮流[6]。基于以上分析,在《超級電工》游戲的設計制作中,要充分結合課程標準,使用娛教技術的相關理論進行設計開發,在發揮游戲娛樂性的基礎上,更要注意對學習效果的檢測,不然就會本末倒置[7]。

二、《超級電工》教學游戲開發設想

(一)課程內容

本游戲的教學內容是初中物理中的歐姆定律,所以在設計游戲時,考慮了如何將歐姆定律體現在游戲過程中,使游戲設計既符合歐姆定律的相關原理,又能與日常生活中的一些現象聯系起來,使游戲既貼合課程標準,又具有趣味性。

(二)游戲內容

游戲設定為超級電工,任務是幫助主人修好電路點亮電燈。游戲給定電壓值和電流值,選擇適當的電阻連接,將電壓減小到電燈的額定電壓。電阻選擇完成后拉下電閘,如果電壓達到電燈額定值燈亮;如果電壓小于額定值燈閃爍;如果電壓大于額定值電燈爆炸。游戲過關可獲得金幣獎勵,如果到游戲結束時間還沒有選好電阻并拉下電閘主人會生氣。

(三)游戲結構設計

游戲的結構初步設計為四個部分:主界面、游戲幫助、游戲關卡小提示。主界面:用一個簡單的動畫效果吸引學生眼球。介紹游戲規則,讓學生了解游戲怎么玩,明白獎勵制度。游戲關卡:設置游戲關卡主要目的是讓學生通過游戲方式快速學習、記憶電阻和歐姆定律的相關公式,學生完成關卡會得到相應的金幣獎勵。小提示:用于輔助學生完成游戲任務,在學生忘記相關公式時可以點擊小提示查看公式表,但是在點擊小提示時會扣除一定的金幣,如果金幣數量不夠則無法開啟小提示。具體的游戲界面如圖1所示。教育游戲的實質是利用游戲來激發學習者的興趣,達到特定的教育目標[8]。針對于教育游戲的特性,筆者認為在游戲設計中應該注意兩個環節,首先游戲設計必須按照相關課程標準進行設計,不可脫離理論知識;其次需要將教學目標完美融合到游戲場景、任務要素中[9]。

三、應用價值

本研究把初中二年級物理中的歐姆定律作為研究內容進行分析,根據國家課程標準的理論指導和技術手段及開發平臺將其設計并制作成教育教學游戲,可體現出以下應用價值。首先,可以增強學習者學習物理的主動性。教學內容以游戲的方式呈現,設置多種難度不同的關卡,學習者可以通過體驗游戲的不同關卡,來理解歐姆定律的基本內容,學習串并聯情況下電阻總值的計算方法,在一種輕松的游戲氛圍下自主學習,并且能通過玩游戲的方式來掌握歐姆定律。通過游戲探究閉合電路中電壓和電阻之間的關系,并將所學的知識應用到生活中。其次,可以加強學習者學習效果。眾所周知,人們對自己感興趣的事物學習的主動性更強,學習效果會更明顯。而把這些繁雜和抽象的物理電學方程式融入在游戲中,能使學生在體驗游戲的過程中充分理解并掌握知識點,有效提高學習者的學習效果。

四、結語

在物理學習中繁多的定律公式學習起來是非常枯燥乏味的,但是如果在游戲中加入了教學內容,根據學生的心理特征設計制作出貼合科學教育目標的教育游戲,不僅能激發學習者的學習興趣,還能提高學習者的學習效果。另外教育游戲是結合學習者的特點設計的,有一定的獎懲措施,能激發學習者的學習動力及學習的積極性和自主探索能力。

作者:曾思遙 單位:云南師范大學

參考文獻:

[1]葉虹.校本教育游戲軟件的設計研究[D].上海:上海師范大學,2004.

[2]劉艷,閆慧潔.我國教育游戲研究現狀及存在的問題[J].教學研究,2009(12):10-12.

[3]程君青,朱曉菊.教育游戲的國內外研究綜述[J].現代教育技術,2007,17(9):72-75.

[4]KRISTIANK.Digitalgame-basedlearning:towardsanexperientialgamingmodel[J].InternetandHigherEducation,2005(8):13-24.

[5]祝智庭,鄧鵬,孫蒞文.娛教技術:教育技術的新領地[J].中國電化教育,2005(5):11-14.

[6]陶翠婷.基于體驗學習的初中物理教育游戲設計研究[J].陜西師范大學學報,2012(54):152-153.

[7]李偉,趙蔚,馬杰.基于Flash+XML的中學物理教育游戲的設計和開發[J].中國電化教育,2013(318):86-90.

[8]閆正洲.淺談教育游戲的現狀和發展[J].科技信息(科學•教研),2008(15):46-59

篇7

每年的中考物理試題中,有關歐姆定律和焦耳定律這兩個知識點的題目都占有較大的比重,而且近兩年的中考物理試題在這兩個知識點上的難度有增加的趨勢,歐姆定律反映了導體中電流、電壓和電阻之間的關系,焦耳定律則說明了電流流過導體所產生的效果。

新課程下的中考的另一個特點,就是重視對實驗探究能力的考查,促使同學們用新視角重新思考實驗的過程,得到新的發現或收獲,設計有關“過程與方法”的試題,考查同學們提出問題、做出猜想和假設、設計研究計劃、分析處理數據、得出結論、學會評價的能力。

二、試題講析

例1 如圖l所示,電阻R1為12Ω,將它與R2串聯后接到8V的電源上,已知R2兩端的電壓是2V,請求出電路的總電阻。

講析 這是一道應用歐姆定律的基礎題,解題的方法有兩種:一種是從歐姆定律出發的分析法;一種是從電路的基本性質出發的綜合法。即:求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和;也可以用總電壓除以總電流得總電阻;或根據電路的性質建立相應的關系式求解。

解法一:因為R1、R2串聯,U1=U-U2=8V-2V=6V,I1=U1/R1=6V/12Ω=0.5A,I2=I1=0.5A,R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω,R總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.

解法二:因為R1、R2串聯,I=I1=I2,則U/R1+R2=U-U2/R1,8V/R=8V-2V/12Ω,R總=16Ω.

解法三:因為R1、R2串聯I1=I2,則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2,R/R1+R2=U-U2/U1+U2,U/R1+R2=U-U2/R1,R總=16Ω.

例2 如圖2所示,電源電壓不變,當開關S閉合時,電表示數的變化情況是( ).

A.電流表、電壓表示數均變大

B.電流表、電壓表示數均變小

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

講析 這是一道歐姆定律應用題,要判斷電表的示數如何變化,關鍵是要知道電路中的電表示數變化的實質,當開關s閉合后,電路的狀態由兩個電阻的串聯變為只有一個電阻R2的電路;原來電流表測的是R1和R2串聯時的電流,現在R1和電流表被短路,電流表的示數為0,示數變小;電壓表原來測的是R2上的電壓,它是電源的一部分電壓,而現在的電路中只有R2,則U2=U源,示數變大,本題選C.

本題的問題是有些同學看不懂電路狀態變化的實質,死摳歐姆定律,電流或電壓的變化是與電路的變化有關,但知道了現在的電路的變化特征就簡單多了,識別電路是我們解電學題的前提,如果電路的狀態不清,則應用的電路性質也就會出錯,這種能力要加強。

例3 在如圖3所示的電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,電阻R1=4Ω,變阻器R2的最大阻值為15Ω,電流袁的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,為了保護電表,變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( ).

A.3.5Ω~8Ω

B.2Ω~3.5Ω

C.0~8Ω D.0~3.5Ω

講析 本題是歐姆定律的又一種應用形式,是狀態電路中的變阻器的取值范圍問題,解這類題目的關鍵是從電路的狀態出發,找出符合電路要求的電學關系式,題目中的兩個電表同時要滿足不超過量程的要求,即:串聯電路中的電流不大于0.6A,電阻R2兩端的電壓不少于3V,所以我們可以用歐姆定律,寫出符合電路要求的數學不等式組然后求解。

依題意,由歐姆定律可得

由①②兩式解得3.5Ω≤R2≤8Ω,所以應選A.

本題與物理上其他題目一樣,關鍵是理清電路的特征,能寫出符合電路特點和要求的數學關系式,然后通過數學的手段解出結果,所以僅有基本知識是不夠的,更要練就解相關問題的技能。

例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產生的熱量與哪些因素有關?在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,通電一段時間后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,該現象能夠說明電流產生的熱量與下列哪個因素有關( )。

A.電荷量 B.電流 C.電阻 D.通電時間

講析 題目的表象是:甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,這與哪些因素有關?煤油是因為受熱膨脹,液面上升的;相同條件下,甲中的液面升得高,說明甲瓶中的電阻產生的熱量多R甲和R乙是串聯在電路中的,則電流、通電時間以及電荷量(電流和通電時間的乘積)相等,A、B、D選項都不是影響因素;根據焦耳定律甲的電阻大,甲放出的熱量多,則電流產生的熱量與電阻的大小有關,應選C.

本題實際上探究的是焦耳定律的影響因素,使同學們能進一步了解其內容、理解它的應用同時本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。

例5 一個電熱水壺,銘牌部分參數如下:額定電壓220V,額定功率模糊不清,熱效率為90%,正常工作情況下燒開滿壺水需要5min,水吸收的熱量為118800J,此時熱水壺消耗的電能為_______J,其額定功率為_______W,電阻是_________Ω.若實際電壓為198V,通過電熱水壺的電流是_________A,1min內

電熱水壺產生的熱量是________J.(假設電阻不隨溫度改變)

講析水所吸收的熱量已知,電熱的利用率知道,則消耗電能可以由熱量的利用率求出;用電時間已知,消耗的電能已求,則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出,在實際電壓下的電流I=U/R,實際電壓下的電熱水壺所產生的熱量Q=IRt.

答案:132000 440 110 1.8 21384

本題是歐姆定律和焦耳定律應用的基礎題,也是通過練習使同學們掌握基本知識的重要途徑,簡單的是這樣的填空題,復雜的可以演變成綜合應用題;這些題目也是中考中同學們易失分的地方。

例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示,它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋,通過單刀雙擲開關S進行調節,R0為電熱絲,當開關S接高溫燒煮擋時,電路的功率為1100W,當開關S接燜飯、保溫擋時,電路的總功率為22W。

(1)電飯煲在高溫燒煮檔時,開關S應與哪個觸點連接?

(2)電熱絲R0的阻值多大?

(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain,電熱絲R0產生的熱量為多少?

講析 電飯煲在高溫燒煮擋時,電路中的功率是最大,在電壓一定時,要得到最大功率電路中的電阻應最小,由圖5可知,當R被短路時,電路中的電阻最小,電路中只有R0工作,則S應合到2位置,高溫擋時的功率已知,電壓為額定電壓,R0由R=U2/P等求得,當電飯煲在正常燜飯、保溫時,電飯煲的熱功率最小,電路中的電阻最大,則R0和R串聯,可求出此時的電流,再由Q=I2Rt求出R0產生的熱量,

答:(1)與觸點2連接。

(2)P=U2/R0,R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω.

(3)P=IU,I=P/U=22W/22V=O.1A,Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J.

本題是歐姆定律和焦耳定律應用的綜合題,同學們要能綜合考慮影響電路發熱的因素,也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應用,其中也涉及到歐姆定律的靈活應用。

三、鞏固練習

1.如圖6所示電路中,R1=10Ω.當開關S閉合時,電流表示數為0.2A,電壓表示數為4V.求:(1)電源電壓;(2)R2的阻值。

2.如圖7所示電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關S后,滑動變阻器滑片P自b向a移動的過程中(

)。

A.電流表A的示數變大,電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變小

B.電流表A的示數變大,電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變大

c.電壓表V1的示數不變,電路消耗的總功率變大

D.電壓表V2的示數變小,電路消耗的總功率變小

3.一只電爐的電阻為48.4Ω,接在電壓為220V的電路中工作,它的功率是w,電爐絲工作時熱得發紅,而連接電爐絲的導線卻不怎么發熱,其原因是

4.在一次科技小組的活動中,同學們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細銅絲,閉合開關S后,調節滑動變阻器,使電流表的讀數保持3A不變,過了一會兒,細銅絲熔斷,在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲,再調節滑動變阻器到某一固定值,經較長時間粗銅絲沒有熔斷,在此過程中,電流表的讀數保持3A不變小明同學針對所觀察到的現象提出了一個問題:造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設電源電壓保持不變)

(1)你認為造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)

(2)若粗銅絲電阻為0.01Ω,求:在5s內粗銅絲共產生的熱量。

(3)如果你家準備安裝一臺“220V 1500W”的電熱水器,你應用選用(較粗/較細)的銅導線用作連接線比較安全。

5.如圖9所示電路,電源兩端電壓保持不變,當開關S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到B端時,燈L的電功率為PL,電流表的示數為I1;當開關S1斷開、S2閉合時,燈L的電功率為R1',電流表的示數為,I2,已知PL:P'L=9:25.

(1)求電流表的示數I1與I2的比值;

(2)當開關S1、S2又都斷開,滑動變阻器的滑片P在c點時,變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數為u1,電壓表V2的示數為U2,已知U1:U2=3:2,Rc的電功率為10W,這時燈L正常發光,通過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片P,會形成不同的電路,在這些不同的電路中,電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1.求燈L的額定功率。

6.小明在研究性學習活動中,查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律如下表,并將該型號的熱敏電阻應用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。

“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關等組成,當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開;

“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發熱電阻R2(R2=50Ω)、導線等組成,問:

(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發熱功率為多大?

(2)若發熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?

(3)若恒溫箱的溫度最高不得超過50℃,則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?

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【關鍵詞】教材分析;科學探究;適當類比;體會與反思

教材分析及課堂教學設計思想

歐姆定律一課時初中物理電學部分的核心知識,是進一步學習電學知識和分析電路的基礎,為了使學生能更好地學習本節內容,我在課堂教學過程中作了如下設計:先從生活實際引出課堂探究課題,然后與學生一起設計實驗一一探究電流與電壓和電阻的關系,在得出數據的基礎上在進一步體會用圖像法研究物理問題的優越性,在實驗的基礎上提高學生依據實驗事實,分析、探索、歸納問題的能力,分組體驗通過實驗總結物理規律的過程與方法,同時通過介紹歐姆的故事,增進學生熱愛科學、追求科學、獻身科學的學習熱情,最后自然而然得出歐姆定律的結論與公式。下面筆者就詳細談談歐姆定律一課的課堂教學設計。

一、從生活實例中引出科學探究問題

將電源開關燈泡組成一個簡單電路,燈泡發光,讓學生自己動手設法改變燈的亮度,要想改變燈泡的亮度就是要改變通過燈泡中的電流,而改變燈泡中電流的方法歸納起來就兩種改變電路兩端電壓或改變接入電路中電阻,從而引出課堂探究的問題,通過導體的電流與電壓、電阻有何關系。

二、設計分組實驗,用控制變量法分別探究電流與電壓、電阻的關系

探究一:電阻R不變時,研究通過它的電流與其兩端電壓的關系

按圖示電路他接好電路引導學生采用控制變量法進行分組實驗

便把測量的數據填入下表

R=____Ω

然后引導學生分析數據,歸納得出結論:電阻一定時,電流與電壓成正比。

探究二:保持電阻R兩端電壓不變時,研究通過它的電流與其電阻大小的關系

按圖示電路他接好電路引導學生采用控制變量法進行分組實驗

便把測量的數據填入下表

U=____V

然后引導學生分析數據,歸納得出結論:電壓一定時,電流與電阻成反比。

三、適當類比,提升學生理解定律和運用公式能力

在學生分組實驗探究的基礎上得到歐姆定律,導體中電流與導體兩端電壓成正比,與導體的電阻成反比,用公式表示為I=U/R,推導出歐姆定律的變形公式U=IR和R=U/I,對于變形公式R=U/I一定要理解其物理意義,因為電阻是導體本身的一種性質,所以不能說電阻與電壓成正比,不能說電阻與電流成反比,也不能說電阻與電壓和電流有關,要理解電阻的大小決定于本身的材料、橫截面積和長度,與加在它兩端電壓大小和通過它的電流大小無關,即使電阻兩端不加電壓,它的阻值還是本身那么大,但在不知道電阻值大小的情況下利用公式R=U/I可以算出電阻值的大小,電阻值一旦算出后,如果不考慮溫度影響,電阻值就不會再發生變化。為了更好地理解公式R=U/I的物理意義,可以將電阻與密度、比熱容、熱值等相似的物理量進行類比。

四、課堂教學中體會與反思

通過本堂課教學實踐,筆者體會到以下幾點務必在教學環節中得到體現與完成:1.在探究電流與電壓關系和探究電流與電阻關系時務必弄清滑動變阻器在兩次實驗中的作用是不同的,前者是為了改變定值電阻兩端的電壓,后者是換了不同阻值的電阻后每次都要重新調節滑動變阻器使電阻兩端的電壓保持不變。2.在探究電流與電壓關系時,在學生得到實驗數據后由于測量數據肯定存在誤差,可引導學生以電流I為縱坐標,以電壓U為橫坐標,建立平面直角坐標系,根據表中數據,在坐標系中描點,畫出I-U的圖像,可以幫助學生較為直觀地得到電阻一定時電流與電壓成正比的結論。同樣在探究電流與電阻的關系時也可采用圖像法,這樣做的好處,一是比較直觀,二是可以修復實驗數據測量時的誤差,使學生更易得到實驗結論。3.在探究電流與電阻關系時要控制電壓相同,在這部分實驗中,要讓學生明確兩個問題,一是控制的電壓大小要合適,尤其是相對于電源電壓而言不能太小,二是要知道選最大值多大的變阻器較為合適,當定值電阻由小換成大的或由大換成小的時滑動變阻器接入電路中的電阻應如何調節,這里的能力培養相當重要,學生一旦理解了,那么在以后考試中遇到相關的實驗題做起來就會很得心應手,反之這里的實驗考題將一直成為學生的考試難題。4.得到歐姆定律公式后,務必讓學生理解在運用公式I=U/R時,三個量必須是同一電路上的電流、電壓、電阻,即必須滿足同一性和同時性,在訓練學生歐姆定律公式及變形公式運用時一定要結合串聯和并聯電路的特點展開訓練,一方面要注重訓練學生看懂電路圖的能力,另一方面要培養學生一題多解的能力。

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1 明確提問的目的

每個提問,都是有一定的教學目的,不同教學階段,教師設計提問要達到的教學目的不同.怎樣去實現教學目標呢?

1.1 導入提問

教師圍繞課題,出示電路如圖1(由教師操作,讓學生觀察電流表示數變化),用誘發式提出問題“電路中電流大小跟什么因素有關呢?”請大家大膽猜想…….設計提問的目的在于借助情境、面向全體誘發問題,同時又為新課電路設計鋪路,激起學生求知欲望.

1.2 新課提問

猜想一:電阻一定時,電阻兩端電壓越大,通過的電流越大.

猜想二:電壓一定時,電阻越大,通過該電阻的電流越小.

按予環環相扣,邊演示邊觀察邊記錄,有機提出:如果沒有變阻器將會怎樣呢?為什么要進行三次實驗?根據表格獲得的數據,誰能歸納出結論呢?通過提出問題、建立假設、設計實驗、檢驗假設、整合歸納為主線,揭示歐姆定律.新課提問的第一層是“一石激起千層浪”實現突出教材重點,培養探索能力的教學目標.

歐姆定律I=U/R又如何運用?

例 一電阻兩端電壓為6伏時,通過的電流為0.3安,這電阻為多少歐?當通過的電流為零時,該電阻又為多少歐?此時電阻兩端電壓為多少?當電阻兩端電壓為4伏時,通過的電流為多少?

目的是理清電流、電壓、電阻的概念與三者關系,熟練變換公式的運用.

練習 如圖2,I—U圖像分別是電阻A、B兩端電流與電壓變化曲線,你能析圖得出哪些結論?(本題要根據學生的理解能力而擇定)

開放式練習,旨在讓全體學生參與.

新課提問的第二層是理解知識,化解教材難點.

1.3 結題提問

結題是指課堂教學在結尾階段的教學.教師通過總結性、延伸性的問題,在學生答問中獲得反饋信息,了解學生的學習情況.學生也可以從中了解學習重點、難點,檢查自己的學習成效及知識的深化和發展.如,什么是歐姆定律? 

歐姆定律如何應用?在電路中(圖3),R1為10歐,電壓表示數為6伏,電流表示數為0.2安,請用歐姆定律及相關知識求出三個量(這是歐姆定律在串聯電路中拓展).使學生懂得知識的延伸,也留給優秀生課外探索的空間,讓學生帶著問題走出課堂,達到“課雖結而趣無窮”的效果.

2 掌握提問策略

2.1 精心設計提問

教師要樹立“問題意識”,以問題為紐帶,設疑、啟疑、答疑和學生的懷疑、質疑、解疑,實現教學過程中教師引導,學生主動參與,需要教師設計問題注意幾點.

(1)緊扣文本、創設問題

文本是學生學習活動的資源,教師必須靜心“品讀”,領悟出其中的內涵和外延,創設相應有價值的問題,用于課堂教學,激活學生的思維、開發學生的智力.如,對歐姆定律的理解,我創設的例題是為了借助例題中問題組織“問題中品讀,討論中交流,點撥中領悟,分析中提高”等課堂教學活動時,發揮該文本應有作用.

(2)把握問題難度

人的認知結構可以劃分“已知區”、“最近發展區”和“末知區”.教師要努力尋找學生“已知區”和“最近發展區”的結合點,在不知不覺中喚起學生學習的熱情,然后逐漸提高問題難度.如導入部分,學生已知電壓、電阻的作用,有待建立電流與電壓、電阻的關系.

(3)關注問題角度

教師要從培養學生能力入手,處理好問題大小、多少的關系.同一問題,可以從不同側面提出,提問角度不同,效果往往不一樣.如,探索研究電流與電壓、電阻關系的電路中“如果沒有變阻器將會怎樣?”與“變阻器有什么作用?”兩種提問比較,前者問題自然,易打開學生思路;后者生硬,不易培養學生思維能力.

(4)力求問題開放.開放性問題能為培養學生的發散思維能力、發展學生個性提供廣闊的空間.如何促進學生有效思維?教師可以使用追問、轉化等策略引導學生正確地深入思考問題.如,練習中,追問B曲線為什么不遵從歐姆定律?

2.2 正確了解學生

課堂提問是以學生積極參與為前提的,為了激發學生答題的積極性,教師在精心設計提問的同時,還應全面了解提問的對象,知道所面對的學生的認知水平,找到與學生契合的思維銜接點.如電路、表格的設計,只能讓基礎較好的學生在老師啟發下完成.課堂提問必須面向全體學生,兼顧優差生,使所有學生都有參與的機會.教師可針對不同層次的學生,采用不同提問方式,換位思考問題,讓每位學生在課堂上都能找到自信.

2.3 科學引導理答

有效提問意味著教師所提出的問題能夠引起學生的思考和回答,積極參與學習過程,這就要求教師科學合理地處理好以下三點: 

(1)耐心等待

很多教師常常怕時間不夠完不成預期教學任務,留給學生的等候時間太短,導致學生沒有時間對問題進行細致深入思考,答不出或草率應答,這是違背“以學生發展為本”的教學理念.有效的策略是:控制時間,就是不浪費時間又給學生必要的思考時間,讓學生感覺教師在等待.如在歐姆定律整合時,多給學生半分鐘思考,學生表述會更清楚、更嚴密,教學效果顯得更好.

(2)啟發、追問

學生回答不出問題,其因是思維受阻,教師要加以稀釋問題,補充相關信息,經啟發、追問的方法,以便學生打通思維得出較完整的結論.如例題中第二問(作練習使用),答錯學生有十之八九.如果教師出示一根導線追問:這根導線有電阻嗎?電阻由什么條件決定?將起到化繁為簡、化難為易的作用,有助學生思維暢通之目的.

(3)傾聽、評價

篇10

一、電學計算題教學

【例1】 把電源(電壓一定)、開關、兩個未知阻值的定值電阻R1和R2、滑動變阻器R、一個電流表和兩個電壓表、導線連成了如圖1所示的電路。閉合開關后,調節滑動變阻器R的滑片P,發現V1、V2、A表的示數都在改變,把電流表A的示數和對應的電壓表V1、V2的示數記在下表中。(設電阻不隨溫度變化而改變)

(1)根據表格中的數據求出定值電阻R2的阻值。

(2)求出電源電壓U和定值電阻R1的阻值。

(3)求整個電路消耗的最大電功率。

解:(1)從表格數據可知I=0.2A時,R2兩端的電壓U2=0.8V,由I=UR 得R2=U2I=0.8V0.2A=4Ω 。(2)設電源電壓為U,由表中數據知,當電路電流I=0.2A時,R2和滑動變阻器R兩端總電壓U2=2.8V。根據串聯電路的電壓規律和歐姆定律有:U=0.2R1+2.8;

當電路電流I2=0.3A時,R2和滑動變阻器R兩端總電壓為U3=2.7V,根據上面推導有:U=0.3R1+2.7,聯解得U=3V,R1=1Ω。

(3)當滑動變阻器接入電路的阻值為零時,電路消耗的功率最大則有:I最大=UR1+R2=3V1Ω+4Ω=0.6A ,

P最大=UI最大=3V×0.6A=1.8W。

這道物理計算題主要考查學生審讀電路圖的能力和運用串聯電路的特點,歐姆定律等的知識,學生就要對串聯電路及其特點、歐姆定律有確切的理解,因此在教學中教師就要引導學生從串聯電路及特點、歐姆定律入手考慮。解答這道題首先要知道電路是串聯電路,再根據串聯電路的特點,當然也要求學生理解好歐姆定律,才能準確地解答出答案。若學生對這些知識沒有掌握好,電路連接方式判斷錯誤或者歐姆定律的運用錯誤,就會導致本題的大失分。

二、力學計算題教學

在初中物理的力學中,浮力計算既是重點又是難點,很多學生對這類題束手無策,其主要原因是學生不熟悉掌握浮力的求法及其受力分析能力差,教師在講解浮力計算題時應加強解題方法的指導。

圖2

【例2】 如圖2甲所示,把邊長為0.1m的正方體木塊放入水中,靜止時有2/5的體積露出水面,然后在其上表面放一塊底面積為2.0×10-3m2的小柱體,如圖2乙所示,靜止時方木塊剛好能全部浸入水中。(g=10N/kg)求:

(1)甲圖中木塊受到的浮力。(2)木塊的密度。

(3)小柱體放在木塊上面時對木塊上面的壓強。

解:(1)甲圖中木塊漂浮在水中,木塊受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3×35 =6N。

(2)甲圖中木塊漂浮在水中,F浮=G木,ρ水g×35 V木=ρ木gV木,ρ木=35 ×10×103kg/m3=0.6×103kg/m3。

(3)方法一:小柱體放在木塊上面時,F浮1=G柱+G木,

G柱=F浮1-G木=ρ水gV木-G木=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3-6N=4N,

小柱體放在木塊上面時對木塊的壓強為:

p=FS =G柱S =4N2.0×10-3m2 =2×103Pa。

方法二:小柱體放在木塊上面時對木塊的壓力等于小柱體的重力,從圖甲到圖乙增加的浮力就等于小柱體的重力,即:

G木=F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1)3m3×25 =4N,

小柱體放在木塊上面時對木塊的壓強為: