发布时间:2023-08-27 15:03:48
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的欧姆定律基础知识样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
省实验中学优秀教师
高三物理教师王金星
“电磁感应”是物理主干知识,符合“年年考”的规律
最近几年的理综试题,无论是题型的设置、知识面覆盖的广度还是试题的难度,相对而言都没有大的变化。在试题形式上,理科综合采取“物理、化学、生物”三科知识拼盘的形式,“综合”主要是指学科内知识点间的综合。
物理部分高考命题奉行的原则是:“主干知识年年考,非主干知识轮流考”,“在考查基础知识的同时,注重考查能力”。而电磁感应部分是高中物理主干知识,“力学”与“ 电磁学”的有机结合,是学科内综合问题的重要体现。“对电磁感应的考查既能考查基础知识,又能考查综合能力,是高考的热点内容之一,也是难点之一。”王金星老师说。
据王金星老师介绍,从今年的《高考考试大纲》对物理试题的要求来看,关于电磁感应这一部分内容有两个Ⅱ级知识点(78.电磁感应现象,磁通量,法拉第电磁感应定律,楞次定律;79.导体切割磁感线时的感应电动势,右手定则)和两个Ⅰ级知识;80.自感现象;81.日光灯。
而从近5年全国一卷的高考试题可以看出,对电磁感应的考查主要集中在法拉第电磁感应定律与力学、能量、电路、图像的综合。
如2004年的第24题,考查了法拉第电磁感应定律、全电路欧姆定律、安培力的计算、力和运动的关系、物体的平衡条件和有关功率的知识。
2006年第21题,通过图形变换,考查了学生应用本部分知识的二级结论——感应电流通过导线横截面的电量的熟练程度,从而考查了法拉第电磁感应定律和全电路欧姆定律。
2005年的第19题和2007年的第21题,这两道题目则是巧妙地利用“线圈形状和磁场形状在空间上的变化,导致线圈匀速运动时切割磁感线的有效长度变化,从而导致闭合回路感应电流随时间的变化”这一物理过程。考查了学生灵活运用法拉第电磁感应定律、全电路欧姆定律和构图识图的能力。
2008年第20题,是在2005年和2007年那两题的基础上,转化为对法拉第电磁感应定律中感生电动势的考查。
“电磁感应”有两种出题可能
“从过去看将来,现在可以推测,在2009年的高考中,考查‘电磁感应’的题目将有两种可能。”王金星老师说,一是仍将以选择题的形式出现,二是以中等难度的题目出现在计算题中。无论是哪种形式,在命题过程中都将会通过图像、图表及实物提供众多的解题信息。如何提取有效信息、分清研究对象受力情况、运动情况和能量转化情况是解决此类问题的关键。
他说,理综物理试题难度不可能大,物理过程不可能太复杂,因为三科共卷本身就加大了思维的难度,若某单科的一道题难度加大就会导致整个试卷的考查目标降低。“所以,我个人认为,全国一卷对电磁感应的考查仍将以选择题型为主。”
看看如何复习这个知识点
电磁感应的核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律,前者给出了感应电动势大小的决定因素,后则说明的是感应电动势方向所遵循的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的规律,它综合了电路和力学的有关知识,主要讨论电能的产生、传输、分配,并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的3个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的图像问题、牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、功和能的思想。
以“电磁感应”这个知识点为例,建议从以下几个方面进行复习。
首先,整体研究最近几年的高考试题,找寻知识点命题规律。其次,回归课本,有针对性地重温相应的概念与规律。然后,还需要有目的性的识记相应知识点的二级结论。
一、基础知识综述
1.探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系时,我们采用控制变量法。一般的结论是:(1)当导体的电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;(2)当导体两端电压恒定不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。有时,我们也采用“图像法”通过描点、画图,分析导体的U-I图像、I-R图像得出上述结论。
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)表达式I=■。公式中符号U表示导体两端的电压,单位是伏(V);I表示导体中的电流,单位是安(A);R表示导体的电阻,单位是欧(Ω)。该公式的两个变形式:U=IR和R=■。
3.电阻的串联和并联
(1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,以两个电阻为例可用公式表示为:R=R1+R2;串联电路的总电阻比其中任何一个都大,因为电阻串联后相当于增加了导体的长度。若n个相等的电阻串联,则有R串=nR。
(2)并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数的和,以两个电阻为例可用公式表示为:■=■+■;并联电路的总电阻比其中任何一个都小,因为并联后相当于增加了导体的横截面积。若n个相等的电阻并联,则有R并=R/n。
4.伏安法测量小灯泡电阻
(1)方法:用电压表和电流表间接测量。
(2)原理:欧姆定律的变形公式R=■。
(3)实验用的电路图如图1所示,电路中滑动变阻器的作用一是改变小灯泡两端的电压,另一个是保护电路。
(4)实验过程中的注意事项:a.连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片调到阻值最大位置,以保护电路元件的安全。b.闭合开关后,移动滑片,使电压表示数等于小灯泡的正常工作电压,从该电压开始逐次降低,获得几组数据。c.利用公式R=■分别算出不同电压下小灯泡灯丝的阻值,测得的结果不能求平均值,灯泡的电阻随温度的升高而增大。
5.欧姆定律和安全用电
(1)断路:在某处断开的电路。此状态下电路中没有电流,用电器也无法工作。
(2)短路:电路中不该相连的两点被直接用导线连在一起的现象,叫做短路。一种是电源短路,它是电源两极直接用导线相连,此时电路中电流非常大,电源会被烧坏,所以这种情况是绝对不允许的;另一种是用电器短路,它是用电器两端直接用导线相连,被短路的用电器中没有电流经过。
(3)安全用电:a.人体是导体,电压越高时,流过人体的电流越大,越危险,实验证明只有不高于36V的电压对人体才是安全的。b.雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雨天不能在大树下躲雨,人们通过在建筑物顶部安装避雷针的方法防止雷电。
二、典例分析
例 (2012菏泽)实验室内所用导线很短,导线的电阻忽略不计。但长距离输电需要两条输电线,输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变。已知每米输电线的电阻是0.01Ω。(1)请你利用学过的电学知识,在如图2所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路(器材和仪表任选),可以根据仪表的示数进行有关的计算,以确定输电线短路的位置,便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障。(2)计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为:L=_______。
关键词: 《电工基础》渗透习题意识
在《电工基础》教学中渗透“习题意识”,是指根据教学大纲的要求,按知识的系统性、规律性,有目的、有意识地结合教材内容,适当编制习题让学生去解答,克服做题的盲目性、随意性,使教学趋向量化和定向化。同时,在《电工基础》教学中渗透“习题意识”,也能有效增强学生的主动性,激发学生学习兴趣。
笔者多年来一直担任计算机对口单招班《电工基础》课程教学和高三复习教学任务,在教学过程中经过总结和提炼,认为在《电工基础》课程中渗透“习题意识”应切实从下列三个方面去做。
一、讲清基本概念和基本定律的同时,注意渗透“习题意识”
对于基本概念,一般都应使学生理解它的含义,了解概念之间的区别和联系。如在讲授“电压和电位”的概念时,教师要引导学生理解两者之间的关系,理解电压的“绝对性”,即电路中两点之间的电压与所选择的参考点无关;理解电位的“相对性”,即电路中某点的电位取决于所选择的参考点,参考点改变,该点的电位也随之改变。在讲清这些概念的同时,教师应及时设计一些习题让学生思考,以加深对知识的理解。例如,讨论某电路中A、B两点之间的电压(分别选择A点和B点作为参考点),验证A、B两点之间电压的“绝对性”;讨论该电路中A、B两点的电位(分别选择A点和B点作为参考点),验证A、B两点电位的“相对性”。
对于基本定律,在讲解时教师应注意通过实例、实验和分析推理过程引出,应使学生掌握基本定律的表达式(包括文字表达和数字表达式)和适用范围。如在讲授“部分电路欧姆定律”时,笔者要求学生理解该定律的文字表达:“通过电阻的电流与加在它两端的电压成正比”;掌握该定律的数学表达式I=U/R。在理解和运用该定律时学生要注意以下几点:①R、U、I必须属于同一段电路;②不可把三个量间的因果关系与数量上的联系混为一谈:从电流形成条件的角度来分析,导体两端存在的电压是因,而导体中形成电流是果。欧姆定律揭示了由导体两端电压决定导体中电流的规律性。U、I之间的这种联系是因果关系。在运用欧姆定律来解决具体问题时,已知三个量中的任意两个量,即可求出第三个量。这仅仅是利用了三个量之间数量上的联系。③运用欧姆定律计算电阻时,即R=U/I。这仅仅意味着利用加在电阻两端的电压和流过电阻的电流来量度电阻的大小,而绝不意味着电阻是由电压和电流的大小决定。无论加在电阻R两端的电压取何值,电压U和相应的电流I的比值总是不变的。这时,教师可以通过设计一些判断题和选择题,通过习题来巩固该定律,辨析相关的表述。
因此,教师在传授电工基础知识时,要探索处理问题的方法,理清研究的思路,注意培养学生的分析能力、推理能力和想象能力。在这一环节中,教师应按知识重点、学生的知识水平及知识的“转化”规律,编选一些有利于巩固知识、掌握知识的基本练习题。这些习题,尽可能包括计算题、问答题(所学知识定向说明和解释电现象的题目)、选择题(目的性较强的题目)、证明题、思考讨论题和引申题等。
二、选好习题,上好习题课,通过例题渗透“习题意识”
题目的选择直接影响习题课的质量。教师必须精心选题,习题的选编要有利于学生加深对概念和知识的理解,以及对解题方法的掌握,通过例题的讲解和作业题的练习,达到明确概念、掌握方法、启迪思维、培养能力的目的。因此,在选择电工基础习题时,教师要注意目的性、典型性、延伸性、针对性和综合性。习题教学是将知识转化成能力的过程,在习题教学中教师应尽可能采用“多变、多析、多问、多解”的导向法。“多变”就是对一道题改变叙述方式、增减或隐蔽条件,增设“干扰量”或“比较量”,进行纵变、横变、纵横变,让学生在分析、比较和判断中拓宽思路。“多析”,就是让学生对一道题从不同角度入手进行分析,培养学生的逻辑思维能力。“多问”,就是对一道题从不同角度提问,使原题“开花”形成程序题,这样做既可以拓宽思路,又可以使学生把知识学活。“多解”,就是对同一题从不同角度启发、诱导,让学生用多种方法去解答。这样做不但可以发展学生思维,而且可以让学生沟通新旧知识的联系。可见,在习题教学中通过“四多”导向有助于激发学生求知欲望,发展学生的创造性思维。同时,教师应通过讲例题渗透“习题意识”,让学生注重习题的变通性,强化对问题的多维思考,以便充分发挥例题的示范、开发、导向等功能。
三、搞好复习,以“考”代“练”,强化“习题意识”
复习是电工基础教学中不可缺少的环节,复习的本身就渗透着提高。复习的重点应放在系统地掌握教材内容的内在联系上,掌握分析问题的方法和解决问题的方法上。教师努力从如下三方面去做,才能实现复习所要达到的目标。
1.在概念和规律的复习中,教师要向学生介绍知识结构,注重挖掘知识的内在联系,搞清知识的来龙去脉,务必使学生把所学知识系统化、条理化、立体化。
2.教师应结合各知识点编选习题,对典型题深入剖解,解题强调“四多”,即“多变、多析、多问、多解”,使学生通过解典型题,达到触类旁通的学习效果。
3.教师要搞好训练,精选题目,以“考”代“练”,单元过关。“练”是关键,“考”是手段。为此,教师要注重理解能力的考查,进行鉴定性测试、形式性测试和总结性测试,在形成性测试后,及时进行反馈、矫正、补缺、提高。同时,教师要瞄准对口高考试题的题型和考查方向,强化规定时间内的仿真适应性做题训练,从而提高学生做题效率,强化“习题意识”。
从上述几个方面可见,在电工基础教学中巧妙渗透“习题意识”是符合教学规律的,它与搞“题海战术”截然不同。渗透“习题意识”跟传授知识和培养能力是有机的结合,它贯穿在教学的全过程中。这个过程是一个以“用”促“学”,学用结合的过程。在教学过程中巧妙设计习题(或题组),能给学生提供一个运用所学知识解决实际问题的“实习”场所,有效地调动和发挥学生的主观能动性,提高“转化”效率。值得注意的是不能以习题代课本,因为习题在很大程度上只能体现知识的点,体现不了知识的面,但习题有导向作用,所以教师对习题的选编要紧紧围绕掌握知识、发展智能这两个基本点,使习题有实际意义。
参考文献:
关键词:新课标 物理习题 编制
新课标要求,习题的形式需要从多方面进行改善。习题的方式需要尽可能独树一帜,避免形式过于简单和重复;题目的内容需要尽可能避免定向思维,促进学生发散思维;习题的难度需要多给予一点提示和引导,避免题目的难、深、偏、繁;习题的编排需要多一些总结归纳,避免就事论事;习题的背景需要尽可能结合实际,使习题更加具备实用性。以下从多个方面描述新课标的物理习题应当如何编制。
1编制物理习题必须要符合递进性
递进性主要是指习题的多个问题之间,必须具备递进的关系,并且题目独立和条件充分,后一个问题必须要解决前者才能够得到合理的解答。
在进行欧姆定律教学时,其教学目标为在实验探究的基础上,分析归纳,并能应用欧姆定律公式进行计算或解释现象。所以,在教学过程中必须要经过实验课进行教学。在实际的教学当中,便需要教师让学生进行分组实验,并将实验进行统计和分析,最终得出结论。通过对实验结果的分析,利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算UI,并与电阻值R比较,看看电阻R与UI有什么关系?
例如,在阅读完人教版九年级物理课本78页之后,提取相关知识完成本活动内容。
(1)欧姆定律用公式表述为。
(2)分别述说公式中各符号的意义及单位。
在学生已经能够初步掌握欧姆定律的概念和公式之后。便可以编制相关的习题,让学生利用欧姆定律进行解答。
例:在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图1左图所示。求:
①甲的电阻值是多少?乙的电阻是多少?
②将电阻甲单独接入电路如图1右图所示,当甲电阻两端的电压为6V时,则通过甲电阻的电流是多少?
③若甲电阻两端的电压为3V时,则甲的电阻值又是多少?为什么?
④若甲电阻两端不加电压,则它的电流是多少?此时甲电阻的阻值是多少?为什么?
以上教学流程,根据本题目的答案能够发现,编制题目者的意图是就让学生充分了解并掌握欧姆定律的知识以及掌握电阻的是导体本身的一种性质,与电流、电压值无关。这类简单的概念如果通过重复性强的习题进行教学,学生通过死记硬背的形式将其背完,但是这样的形式很空洞无物,许多的学生都会在这个学习过程中觉得枯燥无味,如果使用以上这样循序渐进的教学模式,通过上一环节引出下一环节,帮助学生灵活掌握知识内容,客服思维定势,培养学生的应变能力,通过递进式的习题教学,给学生更全面、深刻的学习知识,帮助学生开阔思维和创造空间。
2编制物理习题需要具备准确性和探究性
在编制物理习题的过程中,需要避免传统观念的影响,改善传统观念中全面性的原则,教师需要注意灵活性和层次性的原则。新课标的改革要求为摒弃学科知识为中心的观念,并且需要帮助学生建立起良好的物理学科知识体系,需要学生的学习以主干知识为主,通过学生的探究、自主和合作达到最终学习目的。习题的内容需要选择精干的知识点,以基础技能和基础知识作为主干教学内容,加强习题和学生的日常生活的关联性,尽量使学生能够将习题的知识内容运用于生活当中,争取相关学科互相融合,使所有学科能够形成一个整体。
了使学生对所学知识的理解、应用和认识更深,需要尽量使习题的编制更具备可探究性。例如,在进行人教版九年级物理教学第十三章“电路”教学时,学生对抽象的线路很难理解,对局部短路所造成的被短路电气无法正常使用这一较为抽象的现象无法熟悉的记忆,缺乏感性的认识。对此,在习题的设计过程中,就可以设计更具备可探究性的习题,如:将甲乙两个灯泡一同串联如一个电路当中,如果将导线直接连接在乙灯泡的两个连接口上,那么两个灯泡的会以什么情况工作?在条件允许的情况下,还能够进行相关的实验,并在实验完成之后让学生猜测如果直接连接在甲灯泡上会是怎样的一个结构?并且通过实验去证实学生的猜测是否正确,通过这样形象、感性的方式让学生对知识点的记忆更加深刻。
3物理习题需要具备明确的目的性
物理习题的内容、形式和难度都会因为教学内容的不同和教学目的的不同而改变,如果只是为了培养技能和巩固理论知识,则可以编制具备收敛性的习题,如果是为了加深学生对知识点的理解,培养学生的创新能力和发散思维,就必须要编制一些开放性、发散性的习题。总而言之,习题的编制目的性必须要明确,目的性的确定必须要谨慎。
例如,以下习题:
1.活动一:设计测量电阻的实验,并完成下面实验报告。
(1)实验目的:学会用伏安法测电阻,理解小灯泡电阻变化的原因。
(2)实验原理:__________________。
(3)实验设计:
①请分别画出测定值电阻电阻和测小灯泡阻值的电路图。
②将实验步骤写在下面(注意电流表、电压表量程的选择)。
(4)数据记录:
a.测定值电阻的电阻值,并设计好实验表格。(可用第一节的测量数据)
b.测小灯泡的电阻值,并设计好实验表格。
(5)拓展分析:
①分析表1和表2中的实验数据发现,定值电阻的阻值是“不变”的,而小灯泡的电阻是____(填“变化”或“不变”)的,原因是____。
②某同学提出在测小灯泡的电阻时,可采取求平均值来减少实验误差,这种做法可行吗?为什么?
③根据表1中的数据在图2中画出定值电阻对应的U-I关系图象;根据表2中的数据在图3中画出小灯泡对应的U-I关系图象。 ④你在定值电阻的U-I图像上描出的点是否分布在同一条直线上?我们怎样处理这种情况?为什么?
(6)交流与评估:
①如果在测小灯泡电阻时,发现小灯泡不亮,电流变几乎不偏转,而电压表示数接近电源电压,请分析故障原因是什么?
②如果在测小灯泡电阻时,发现电压表无示数,而电流表示数较大,请分析故障原因是什么?
对于这类实验性习题的制作者和习题的描述所提供的参考答案分析之后,能够明显发现习题命题者的命题目的是帮助学生认识电阻并通过电阻的概念进行习题的解答,帮助学生能够熟悉运用电阻的定律。每一个习题都具备独特的教学目的,通过明确教学目的,逐渐的使学生掌握抽象的物理概念。
4习题的编制需要注重归纳性和总结性
编制物理习题务必将学习重点放在基础知识上,使学生弄清楚知识的应用、联系、内容和由来等,培养学生的全方位学习能力。初中物理知识点大多都是较为抽象的习题,对于初中学生来说,其对于抽象知识的理解能力有限,造成许多的物理知识较为难以理解,面对大量的物理习题,大多呈现走马观花的学习形式。其实,笔者认为初中物理的教学难点并不是学生对题目的掌握和摸索,重点在于教师在编制物理习题过程中,是否将相似解题方法的习题编制在一起,如果将解题方式相似的习题编制在一起,能够在评讲过程汇总更好的帮助学生总结和归纳学习方式和解题方法。
例如,将两道关于计算额定功率的习题放在一起进行。有一个电压表、一个电源、标识2.5V的小灯泡、开关、导线和滑动变压器,一个额定电阻值为10Ω的电阻,通过这些道具如何测量2.5V小灯泡的额定功率;有一个电流表、一个电源、标有3V的小灯泡、开关、导线和滑动变阻器,一个额定电阻值为10Ω的电阻,通过这些道具如何测量小灯泡的额定功率?
一般情况下,测量给小灯泡的额定功率的实验是通过电流表和电压表来测量,这两个习题的情况分别由图4和图5展示,由两图所知,两道习题都属于用一个测量表来测量小灯泡的额定功率的题目,其理解难度较高,学生比较难以掌握,并且在评讲之后学生也难以熟练运用。对此,就需要总结两道习题,并进行对比和分析,使学生总结归纳出解题的共同点。 测量小灯泡的额定功率的步骤主要为:(1)调动滑动变阻器,使小灯泡工作。(2)测量小灯泡正常工作时的额定电流。(3)通过P=UI的公式进行计算。如果只是用一只电流表或者一只电压表来测量小灯的额定功率,则可以通过公式进行自由转换,将缺少的那只表转换为额定值电阻。总之,通过归纳和总结能够有效的帮助学生整理解题思路,帮助学生真正的掌握解题方式,从而提高学生的学习效率。
5习题的编制需要具备一定的实际性
物理学科离不开日常生活,教师在编制习题的过程中需要认识到物理是从生活当中所繁衍而出,习题的编制需要和日常生活息息相关。例如视力矫正、手机电池铭牌、电动自行车、居民所用的电表、水表等等。除此之外,社会、经济、睁着当中的典型案例和重大事件也是作为习题背景的良好素材。例如,神舟五号、三峡工程、天津爆炸事件等等。习题的编制可以渗透一定的科学发展观,例如,环境资源保护、节约能源等,将这一系列符合、贴近学生日常生活当作习题的背景,不仅仅能够有效地提高学生的学习积极性,还能够通过学习,更加了解这些事件,深刻体会到物理知识就围绕在生变,与社会生活、经济发展息息相关,进而得到更有价值的领悟。
6结语
综上所述,在我国今后的初中物理教学过程中,教师应当通过习题的编制,积极培养学生的创造性思维,使学生的物理思维模式得以转变。通过在物理习题教学,培养学生自主学习、独立思考的能力,使学生在课堂学习过程中通过自主学习与独立思考,逐步培养出良好的创造性思维,提高学生对于物理知识的理解能力,帮助学生更好地适应新时期的初中物理课堂学习。
参考文献:
[1]黄志文.中学物理课程论[J].技术物理教学,2013,12(09):23-24.
关键词:初中物理 德育功能 智育 教材 融合
物理教学中的德育内容主要存在于物理教科书的知识材料之中,这些德育内容是丰富多样的,按其形式可分为显性的和隐性的。显性德育内容较少,教师容易把握,隐性德育内容是指教科书中的一些材料和知识点,表面上不能对学生直接起到德育作用,但通过深入分析、挖掘或通过介绍背景材即能体现其强大的德育功能。
一、严谨的科学态度、坚强的意志和科学精神的养成教育
在中学物理教材中,许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,如光的反射定律、二力平衡条件、欧姆定律等。学生由于经历和学识的限制,对一些物理知识不可能一听就懂,有时还会怀疑其客观性,这时教师要鼓励学生不迷信课本、权威,积极思考,大胆探索,认真实验,让学生努力做好一切实验,使学生积累物理现象并有正确的思考,能在掌握知识的同时,逐渐形成严谨的科学态度和实事求是的品质。
初中物理中的物理学史向我们展示了物理学家探索自然、追求真理的顽强力,严肃认真、锲而不舍、无私奉献的科学精神。布鲁诺为捍卫科学真理走上火刑场;伽利略被终身监禁而矢志不移;开普勒贫病交加,历受迫害,死在讨债的路上;法拉第经10年的不懈努力做了三百多次的实验,最终得出电磁感应的条件。这些感人的事例,对于培养学生科学思想,顽强意志及忘我牺牲的精神非常有感染力。
在教学中,让学生明白,物理学中的许多定律、定理都是在长期艰苦的实验后总结出来的,包含着科学家多年的心血、汗水、失败和挫折,教育学生在科学面前来不得半点虚假,培养学生不仅要有严谨的科学态度,还要有坚韧不拔的意志品质。比如“欧姆定律”这节课,在得出欧姆定律后,抓住时机讲欧姆花费了十年的心血发现了“欧姆定律”,当时的实验条件极差,没有现成测量电流的仪器,他想了种种办法,经历了多少次失败,才制成了相当精密的测量电流的电流扭秤,当时电源电压也不稳定,经过五年他才找到电压稳定的电源。他的这种求新、求实、勇于自我批判的探索精神,以及不屈不挠的惊人毅力,会使学生受到激励,使他们更深刻地认识物理学的任何一次大的突破都要有献身科学的精神。
二、爱国主义、集体主义和高尚的思想品质的养成
爱国主义、集体主义是对青少年进行德育的中心内容。教学中可结合教材,从以下三方面进行。
第一,介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献,激发学生的民族自尊心和自豪感。我国是世界上最早的文明发达国家之一,在物理学理论和实践上有辉煌成就。例如,我国古代著作《墨经》《考工记》《天工开物》《论衡》《梦溪笔谈》《齐民要术》《太平广记》中有关科学技术的论述,都在当时的世界处于遥遥领先地位。我国古代的发明创造,更是不胜枚举,如指南针、地动仪、回音壁、石拱桥等。
第二,使学生了解我国现代科学技术的飞速发展和科技人员奋发图强的事迹,增强他们热爱祖国的崇高感情。解放以来,我国在科学技术方面得到了史无前例的发展。我国在理论物理方面提出的物质结构的层子模型理论,超导的研究与实践,都达到国际先进水平。在尖端技术方面,原子弹、氢弹、洲际导弹的实验成功,人造卫星的发射与回收,正负电子对撞机的建成,都处于国际前列。钢铁和电力事业的发展、能源的开发和利用,都有了长足的进步。
第三,教育学生正确认识今天我国在科学技术的某些方面与国际先进水平的差距,激励他们努力学习,立志振兴中华。在教学中,可以通过一些优秀物理学家的感人事迹,以他们在极端困难条件下,发愤图强的工作精神教育学生。例如,在讲光学时,可以介绍优秀光学家蒋筑英、蔡祖泉,为发展我国光学事业,填补电光源空白而艰苦创业的事迹。
三、让学生在探究中追求真理,培养学生的科学精神和集体主义精神
课时:1课时
教材:义务教育课程标准实验教科书――九年级物理(北师大版)
教学目标
一、知识目标
1.了解实际功率与额定功率的关系。
2.知道灯泡亮度的决定因素。
3.理解额定电压与额定功率的物理意义。
4.掌握利用额定功率、额定电压计算实际功率、实际电流的方法。
二、能力目标
1.培养学生综合利用欧姆定律、电功率的知识解决简单的电学综合问题和实际问题的能力。
2.会计算用电器的实际功率。
3.培养学生分析、归纳物理规律的能力。
三、情感目标
通过物理数据和过程的分析,帮助学生养成勇于探索,敢于创新的学习品质。
教学重点
1.根据额定电压、额定功率计算用电器正常工作时的电流、电阻以及用电器的实际功率。
2.根据计算数据,寻求、归纳有关电学知识的规律。
教学难点
1.综合应用欧姆定律、电功率知识解决实际电学问题。
2.分析问题、寻求规律的能力培养。
教学方法:探究、归纳
教具:投影
教学过程
一、知识准备
(1)运用的公式:
①P=UI(P=IR,)②③w=pt
(2)串、并联电路中两个用电器功率、电压、电流、电阻之间的关系。
在串联电路中:
在并联电路中:
(3)电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度和温度四个因素决定,其中温度对其影响较小,在温度变化不大的情况下,作为用电器近似认为电阻值不变,即电阻恒定。
(4)额定功率与实际功率:用电器正常工作时的电压称为额定电压,在额定电压下的功率称为额定功率,在实际电压下用电器的功率称为实际功率。
二、收集资料,整理数据
在厂家提供的灯泡使用说明书上,对于电压这一项是这样标记的:220±5%,它说明了灯泡工作时的电压范围(即最高电压,正常工作电压与最低电压)。
2.数据整理:请同学们利用所学知识,计算完成下表中的数据,共同研究灯泡电压指标220±5的物理意义。
三、分析数据,探究规律
(一)额定电压,额定功率一定的一个灯泡,随着实际电压在允许范围内的变化:
①电阻有什么特点?
②电流的变化有什么规律?
③功率的变化有什么规律?
④试根据额定电压,额定功率的物理意义,推导利用额定电压,额定功率,求用电器正常工作时电阻的简便计算公式。
⑤若实际电压减为额定电压的一半,那么实际功率变为额定功率的几分之几?若电压变为原来的1/3呢?有什么规律?
(二)额定电压相同,额定功率不同的两个灯泡:
①随着额定功率增加电阻大小有什么变化规律?
②根据你在实际生活中的观察,比较“220V,25W”、“220V,100W”的灯泡,其灯泡灯丝在制造上各有什么特点?说明了什么?
③通过公式R=U2额/P额,试寻求两个用电器电阻与额定功率之间的比例关系?
④通过比较分析,说一说灯泡的亮度由什么物理量决定?
四、利用规律,探究问题
(1)如图1所示,若将“220V,100W”、“220V,25W”两灯串联在220V电路中,试比较分析两灯电阻、电流、电压、功率的大小及亮度,有什么规律?
(2)如图2所示,若将“220V,100W”、“220V,25W”两灯并联于220V电路中,试分析两灯电阻、电流、电压、功率的大小及亮度,有什么规律?
(3)综合上述可以得出一个什么结论?
五、总结知识,指导学习
1.同学们要善于利用欧姆定律、功、功率的计算公式和串联电路的特点来解决实际电学问题。
2.在日常生活中,我们要善于观察、勤于思考,敢于探究问题,总结规律,并很好地利用规律。
六、联系生活,拓展探究
1.材料:每个家庭都需要照明灯泡,目前随着科技发展,电光能量转换效率高的节能电子灯出现在市场,究竟选择哪一种好呢?有一位同学通过课外实践活动,与本班几位同学就这个问题进行了调查:了解到25W的白炽灯与5W的电子节能灯、45W的白炽灯与9W的电子节能灯、60W的白炽灯与11W的电子节能灯发光效果相当,于是他们选择其中的一组进行研究,收集数据如下表:
2.问题:根据以上数据,通过计算说明你将做怎样的选择?
七、作业布置:(略)
八、板书设计
二、关于电功率的计算
(一)额定电压、额定功率 (二)额定电压相同。额定
一定的灯泡,随着电 功率不同的灯泡
压变化的规律
①电阻:不变 ①电阻:电阻与功率大小
②电流:电压增加,电流增加 成反比
③功率:电压增加,功率增加 即:R=U2额/P额
④R=U2额/P额
②=P2额/P1额
⑤p实=(U实/U额)・p额 ③亮度决定因素:功率
[自我点评]
《电功率》的知识,既是对初中电学基础知识本质的归结,又是物理学的基础知识。它渗透着电能转化的物理息想,具有重要的实际意义,是初中物理的重要内容和难点之一,因此在教材的处理上做了如下设计:
一、物理学是一门以实验为基础的学科,在本节内容中,没有涉及到实验,但是和实际生活密切联系,为了培养学生善于观察、思考、探究生活中物理现象的习惯和利用所学知识解决问题的能力,将电功率计算公式的应用,设计为探究性自主学习的过程,以便让学生发现和总结规律。同时,考虑到学生的情况,将探究活动的过程以具有层次性的小问题方式展现,在这个思路的引导下,学生进行探讨、思辨;变知识获取性学习为局部开放的探究性合作学习,以达到养成自主学习、掌握知识的习惯和逐步提高、拓宽的目的。
七个模块共98个知识点以及单位制和实验的要求。98个知识点中包含4个必考模考的56个知识点和3个选考模块的42个知识点。对知识点的要求分Ⅰ级基本要求和Ⅱ级较高要求,将全部28个Ⅱ级要求放在4个必考模块中,其中必修1有7个,必修2有9个,3-1有9个,3-2有3个。
二、2013年高考物理试卷中试题知识点分布情况
第1题考查开普勒行星运动定律。
第2题考查匀速圆周运动、向心力。
第3题考查电场强度、点电荷的场强、电势差。
第4题考查欧姆定律、闭合电路欧姆定律。
第5题考查动能、动能定理。
第6题考查静电场、电场线、电势能、电势、等势面。
第7题考查抛体运动。
第8题考查理想变压器。
第9题考查弹性势能。
第10题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线(实验、探究)。
第11题考查匀变速直线运动、自由落体运动。
第12A题考查阿伏伽德罗常数、分子热运动速率的统计分布规律、温度和内能、气体实验规律、热力学第一定律。
第12B题考查受迫振动和共振、光的折射定律、折射率、狭义相对论时空观与经典时空观的区别。
第12C题考查动量、动量守恒定律、原子核式结构模型、普朗克能量子假说、黑体和黑体辐射。
第13题考查电流、电源的电动势和内阻、电功、电功率、焦耳定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律。
第14题考查静摩擦力、滑动摩擦力、摩擦力、动摩擦因数牛顿运动定律及其应用。
第15题考查圆周运动、线速度、角速度、向心力加速度、带点粒子在匀强磁场中运动。
三、2013年高考物理试卷试题特点
纵观今年的江苏物理试卷,稳中有变、感觉难度较往年稍有降低。在试题创新方面,今年试题中一部分从考生生活实际出发命题,一部分从考生熟知的甚至于反复训练过的问题中挖掘。在每部分试题中,总是首先确保考生的基本得分。而每部分题的压轴题,命题思路清晰,难度上,以保证试题的选拔功能。
1.稳中有变,部分题立意新颖
试卷结构稳定:整卷满分为120分,题量为15题,分为单项选择题5题,每小题3分,共计15分;多项选择题4题,每小题4分,共计16分;实验题两题,电学题8分,力学题10分,共占18分;选修题部分3个题,为3选2,占24分;计算题为3题,分值分别为15分、16分、16分,共计47分。这与近几年的高考几乎完全一样。
考查的内容也基本稳定:对必考部分:单项选择题3道力学题2道电学题、多项选择题2道力学题,2道电学题,实验题1道力学实验,1道电学实验,计算题1道力学题,2道电学题。力学与电学题量的分配,近几年一直相当稳定。
部分题考查手法比较智慧,立意新颖,让考生耳目一新,如第2题,以生活化的背景进行考查,“旋转秋千”可能就是学生玩过的游戏,第5题球碰撞,从图中测量,比较速度,命题思路独到,考查方向清晰。
2.覆盖面广,突出重点
试卷的考点分布面广:必修1中考查了牛顿运动定律、质点的运动、摩擦力、力与运动的关系、自由落体运动等;必修二中考查了斜抛运动、运动的合成与分解、行星运动三定律、动能、动能定理、圆周运动、能量转化与守恒等。选修3-1中考查了场强的叠加、闭合电路欧姆定律与传感器、动态电路的结合、电场强度、电势、电势能与电场力做功等概念及相互关系的理解及伏安法测小灯泡的功率P和电压U等;选修3-2中考查了变压器原理、电容、动态电路的综合、法拉第电磁感应定律与带点粒子在磁场中的运动等;选修3-3涉及热力学第一定律及理想气体状态方程、阿伏伽德罗常数等核心考点;选修3-4中涉及受迫振动;相对论初步、光的折射定律等;选修3-5中考查了德布罗意波长与动量、动能、质能方程、玻尔原子结构理论、动量守恒定律等考点。实验部分有滑动变阻器的连接方式、实验设计、误差分析、数据处理等方面。
3.注重能力,体现方法
在试题的分析中,考生如果用常规的解决问题的方法,往往会陷于泥潭而难以自拔,要想快速分析并解决问题,需要考生有很好的解决问题的方法。如单选题的第2题:对于A、B做圆周运动半径大小的确定,如果用常规的画图并进行力的分析求半径的话,本题将是十分复杂的,若采用极限分析法,即当“旋转秋千”转动的角速度很大,A、B将被甩起,易知A的半径小于B的半径;选择题的第3题在处理时得将圆环上分布的电荷等效成一点电荷,有效考查了等效思想方法等。选择题第5题的闪光照片考查考生解决原始的物理问题的能力,是非常新颖的一种试题面目,可以从图中得到信息,可以测量小球碰前后的位移得到速度大小关系,也可以测得角度,用动量守恒定律得到速度关系。第9题借助弹簧振子的平衡位置的思想。
四、对选择题第5题的分析
首先要根据照片的信息,知道两球速度大小近似相等。
(1) 由图可知,碰撞后白球速度大小约减小到原来的0.6倍,灰球速度大小约是白球碰撞前速度的0.6倍。碰撞过程中系统损失的动能:
据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的30%。
(2)设碰撞前白球的速度大小为2v,由图看出,碰撞后两球的速度大小相等,速度之间的夹角约为60°,设碰撞后两球的速度大小为v′,根据动量守恒得:水平方向有:m・2v=2mv′cos30°,解得 ,则碰撞过程中系统损失的动能为:
即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的■。
五、对今后高三物理复习教学的建议
2013年试卷对新课程的实施和对今后的高中物理教学必将直到很好的引领作用,物理教学应从“题海”中跳出来,把时间多花在对物理知识的汲取和领悟上,熟读课本,注重基础知识、基本方法和基本能力的培养,体验和学习科学思维的方法,形成科学态度和科学精神,提高科学素养。加强方法教学,变式,加强举一反三,这是新课程的要求,也是教育的本源。为此,提以下建议:
1.紧扣课本,抓“过程与方法”,促进“知识与能力”的达成。
2.重视考查主干知识,计算题突出考查建构物理模型、分析物理过程。
3.研究试题特点,把握命题思路和试题难度,明确考点,提高复习的针对性和效率。
4.重视实验教学,重视实验器材的使用和选择、实验原理、实验设计、实验数据的处理和试验评估。重做《高考说明》中的几个实验。
5.强化规范答题训练:
1 改变复习“套路”,激发学生学习兴趣
爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的教师.”兴趣是创造的源泉.在物理教学的复习环节中,更应注重激发学生的兴趣.对已经学过的知识,教师再用一般的做法,如:罗列章节知识点、出示知识结构图,然后重复结构图中的知识点,会使学生感到老套,自然学习积极性不高;若教师能够认识到这一点,改变复习的套路,如:把知识结构图、框架图由教师的板书改为学生的板书或口述,然后请其他的学生进行补充,最后由教师补充总结.这种形式,一改教师“一言堂”的教学模式,既提高了学生复习知识的兴趣,又培养了学生的知识概括能力、语言表达能力,还激发了他们的创造热情.
2 注重联系实际,合理的设疑,培养学生发散性思维
学起源于思,思源于疑,学生有了疑问才会进一步思考问题,才能有所发现,有所创新.爱因斯坦说过“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要.”教师在知识点的总结工作过程中,对一些要求达到“理解”及“掌握”层次的知识点,可以通过设疑来提醒学生注意,学生通过对问题的思考,解答加深对知识点的理解.例如: “对于蒸发的致冷作用”这一知识点教师可以提出:“你能证明或说明蒸发的致冷作用吗?”学生听到问题,自然会联想到日常生活中的实例去说明,如:“ 夏天教室洒水可以降温”;“人发烧后可以用酒精擦身起到降温作用”等事例.教师可以继续引导,问“你们采取的是用实例说明的方法,谁又能设计出简单的实验证明呢?”,学生自然会联想到温度计,从而可以设计出在温度计液泡上沾上酒体,观察到酒精在蒸发的过程中温度计示数下降,来证明蒸发具有致冷作用.教师在此处设疑,把原先由教师介绍物理现象,学生由被动接受的方式,改为学生主动思考,自己去应用知识点联系实际,充分调动了学生的积极性,体现了学生学习的主体性.再如,对于理解电度表铭牌上“220V5A 1200 r/kW·h”的含义,教师可以提出“讨论一下生产厂家给出这些值的目的是什么?”通过学生讨论,会得出“可以表示出电压电流的最大值”;“可以知道允许同时使用的用电器的总功率”;“可以测出用电器的功率”等结论.这一疑问的设置,通过学生的讨论,让学生自己突破“利用电能表测小灯泡功率”的教学难点.总之,在教学过程中,“设疑”要始终不忘学生是主体,教师起主导作用,教师应当指引而不束缚、诱导而不替代,让学生动手动脑、动中求疑、疑中求解、解中求学,合理地激疑、设疑,能够激发学生的学习兴趣,并可以使学生思维发散,学以致用,使复习收到事半功倍的效果.
3 精心设计题型,以开放性习题为载体培养学生创造性思维
由于初中学生的思维形式为集中思维占主导地位,往往容易形成思维定势,并受之消极影响.使他们的思维形式陷入固定模式,造成思维的惰性和呆板性,抑制了他们创造的热情,尤其在复习课中,这一现状表现尤为突出.针对这一情况,我在复习课中经常设计和引用一些条件不断变化、结论不断变化的开放性习题,.通过一题多变、一题对问、一题多论的方式引导学生主动克服思维障碍,打破思维定势,培养思维的流畅性,变通性、灵活性及广阔性.
3.1 设计残缺性题目,以条件开放培养学生思维的流畅性及变通性
例1 如图1所示题目:已知:R1与R2串联,U总=10 V,I总=1 A,求R1=?
题目给出后,教师留给学生思考时间,要求解出此题,得出是错题的结论,此时教师提出问题“那么要想解出此题,应怎么办?”学生自然想到加入一个条件,教师继续问:“加入什么条件?”通过学生思考讨论,得出了以下几种方法:
第一种:给出R1两端的电压值,根据欧姆定律求出R1
第二种:给出R2两端的电压值,根据串联电路电压关系式结合欧姆定律求出R1
第三种:给出R2的阻值,根据串联电路电阻关系式结合欧姆定律求出R1
第四种:给出R1的功率,利用电功率的计算公式求出R1
第五种:给出R1,R2的比例式,结合欧姆定律求出R1
第六种:给出R1,R2的电压的比例式,结合欧姆定律求出R1
第七种:给出R1,R2的电功率的比例式,利用串联电路中电功率与电阻的关系结合欧姆定律求出R1
由此题使得欧姆定律与串联电路特点相结合的综合性题目得到训练,突破复习难点,并以此提高学生解题兴趣,较好地促进了学生思维的流畅性和变通性.
3.2 设计结论开放性习题,培养学生发散性思维的多端性及广阔性
例2 如图2所示,给电路通电1秒钟,利用初中物理所学的电学知识,能够求出哪些物理量(要求:写出计算公式,计算过程)
例3 一边长为a ,质量为m的正方体实心木块放在水平桌面上,根据已知条件,你能推算出哪些与木块有关的物理量?并将你推算的物理量及计算式以表格的形式填写下来.
评析 此类题型的设计,不是就题论题 的解决问题,而是从知识点出发,启发和诱导学生从一个问题联想到与其相关联的大量的知识,从中找出要解决问题 的内在知识,使学生对所学的物理知识起到“牵一机而动全局”的作用.这种题型的设计,既全面复习了基础知识,又培养了学生思维的灵活性和多端性.
3.3 设计创造性思维的题目,培养学生思维的独创性