发布时间:2024-03-21 10:25:31
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篇的欧姆定律的概念样本,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。
1.教材的地位和作用
“欧姆定律”是在学生学习了电流、电压、电阻等概念以及使用电压表、电流表、滑动变阻器之后的内容,这样的安排既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性、系统性。通过学习“欧姆定律”,主要使学生掌握在同一电路中电学三个基本物理量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法,同时也为下一步学习“电功率”以及“焦耳定律”等其他电学知识与电路分析和计算打下基础,起到了承上启下的作用。
2.教学目标
(1)知识与技能
通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
(2)过程与方法
运用“控制变量法”探究电流跟电压、电阻的关系,归纳得出欧姆定律。
(3)情感态度与价值观
通过对欧姆定律的认识,体会物理规律的客观性和普遍性,增强对科学和科学探究的兴趣。
3.教学的重难点
重点:理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
难点:对欧姆定律的理解和应用。
二、说教法
这节课可综合应用目标导学、讲授和讨论等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生学习物理的兴趣,激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导,以学生为主体的原则。
三、说学法
在物理教学中,应该对学生进行学法指导,应重视学情,突出自主学习,锻炼实验操作能力。在本节课的教学中,通过阅读例题,让学生在阅读过程中进行分析、推理,培养学生的自学能力与分析推理能力。
四、说教学设计
在教学中公式的推导是建立在学生体验的基础上的,先由学生解题而后再去总结、引导,学生通过自主解决实际问题获得感性认识。教师该讲的还是要讲,该放手的就尽管让学生去完成,即便会有一些问题,也可以让学生去发现问题的源头出在哪里,让学生对问题进行分析和讨论,这样既加深学生对欧姆定律的理
关键词:欧姆定律;教学思考;教学研究
一、在欧姆定律教学过程当中,学生经常会遇到的问题
物理学科作为一门科学类学科,其教学内容通常比较枯燥,部分学生表示学习比较费劲,如何能让学生彻底明白和消化欧姆定律,是教师需要考虑的问题。教师可制订相关学习计划,针对不同层次的学生制订适合的学习计划。教学中的重点:电流、电压、电阻等相关知识点,一定要重点讲解以便学生掌握,将理论知识与动手实践结合起来,让学生在实践中加强对实验中的仪器和知识点的把握。
二、让学生明白欧姆定律的主要内容即电流、电压、电阻三者之间的关系
欧姆定律作为初中物理电学的基础,在初中教学之中只涉及部分电路,只有充分掌握了欧姆定律才能进一步学习电学部分的相关理论分析和计算。欧姆定律即阐述电流、电压、电阻三者之间相互关联的关系,教师在实验当中引导学生自己推算出电压、电阻、电流三者之间的关系,从而引出欧姆定律,让学生的记忆更加清楚。演示实验完成后要让学生自己动手,加深理解。
掌握基础定律知识后,教师则应当引导学生分析三者之间变化的问题,即电流是随着电阻与电压的变化而改变。在欧姆定律例题分析中比较常见的问题是多个变量的问题分析,教师要引导学生分析,运用一不变二变的方法来进行问题分析。由于初中学生的理解水平有限,且电压、电流、电阻的概念比较抽象,教师可借助多媒体教学工具,利用相关教学短片帮助学生理解。将电阻比喻成“阻碍电流通行的路障,电阻越大路越不好走,电阻越小通过速度则快”,并且引导学生明白电阻是导体自身的特有属性,电阻的大小是受到温度、导体的材料、长度等各方面因素影响的,与其两端的电压跟电流的大小无关,电阻不会随着电流或者电压的大小改变而改变,只是运用电压和通过的电流比例数值表达起来比较方便。
很多学生在学习欧姆定律之后,错误地以为电阻是受电流与电压影响的。相关教师一定要及时纠正学生的错误理解,教师在做演示实验时,需要让学生明白研究方法。运用控制变量法来研究,如电阻不变,研究电流与电压之间的数量关系;电压不变,来分析电阻与电流之间的量变关系,并且要直接将实验方法演示给学生看,从而加深学生的理解。
三、让学生一带一,提高学生掌握程度
不同的学生对欧姆定律的掌握程度不尽相同,教师可将成绩优秀的学生与成绩较差的学生进行分组,形成学习氛围较好的学习小组。采取团体合作的方式来帮助学生学习,有些学生面对老师和面对同学学习效果也不同。学生相互之间的沟通比较方便,理解能力也大体相同,进步速度也相对较快,教师从一旁进行指导。让学生在掌握了基础的相关知识以后,教师再进行分析,让学生充分掌握后再进行巩固提高,能提高举一反三采取多方面思维的能力。学生之间相互讨论,也能形成良性的竞争式学习,另外树立学习的榜样,也能从心理上鼓励学生主动学习,帮助学生产生学习兴趣和学习积极性。并且让学生不定期进行交换学习,以促进学生的整体学习水平。这样既能促进学生相互之间学习进步,又能培养学生团结合作的精神。
总之,欧姆定律作为电学的基础,学生必须真正掌握该定律,教师在实际教学过程当中,应该对物理教学内容进行细化和具体化,让不同层次的学生群体都能充分掌握。此外,还要引导学生在思维方面和动手实践方面进行改进,并且从中归纳出一些行之有效的教学方法,从而让学生更好地掌握欧姆定律的基础理论,为以后的学习做好铺垫,提高相关教学任务的质量,在实际教学过程当中,注重培养学生的动手实践能力、案例分析和其他方面解决问题的能力,让学生能够掌握控制变量法。同时要培养学生积极探索事物本质的科学精神,切实提高学生的物理综合素质。
参考文献:
[1]宣小东.对现行教材中欧姆定律教学设计的一些思考[J].物理教学探讨,2005(3).
[2]许忠林.初中物理欧姆定律教学中常见的问题及对策研究[J].成才之路,2015(9).
[3]符东生.关于初中“欧姆定律”教学的思考[J].物理教学,2014(8).
[4]王存香.《欧姆定律》教学思考[J].数理化解题研究,2014(5).
难点;关键点;关系
〔中图分类号〕 G633.7
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)
06—0039—02
“三个焦点”是指在课堂教学中的三个主要因素,即重点、难点、关键点。下面笔者就以初中物理课堂教学为例来谈谈这“三个焦点”及相互关系和处理方法。
一、课堂教学中的“三个焦点”
1.重点。教学重点即课堂教学中的知识重点,是最基本、最重要也是学生应该掌握的教学内容,是一节课中要解决的主要矛盾。抓住了教学重点,就抓住了课堂教学中的关键。
2.难点。教学难点指学生在学习知识过程中难以理解和掌握的内容,是在完成“重点”教学任务或对教学内容进行提升和发展、延伸与拓展,以及理解、分析和解决问题时难以逾越的思维障碍。
3.关键点。教学关键点指解决好重点、难点的关键措施,它往往是学生的易错点、易混点、易忽略点。
例如,《密度》一节教学的重点是:(1)通过实验探究,学会用比值的方法定义密度的概念。(2)理解密度的概念、公式。(3)用密度知识解决简单的实际问题。难点是:在实验探究的基础上利用“比值”定义密度的概念。关键点是:做好实验探究,用“比值”建立密度的概念。
二、“三个焦点”之间的关系
教学重点、难点和关键点之间既相互独立又相互关联。任何学科的教学内容都有一定的知识结构,是一张相互联系的网。重点是这张网上的“纲”,难点是这张网上的“结”,关键点是理“纲”解“结”的方法措施。三者关系有全部重叠、部分重叠、非重叠三种。全部重叠时只要抓住关键点,重点、难点也就解决了;部分重叠时,抓住关键点就意味着突出重点或排除难点;非重叠时要精心设计和安排关键点去解决重点和难点。难点解决不好会影响整个课堂的教学效果,如果只注重教学难点,而未能较好地抓住教学重点和关键点,不但难点难以突破,而且教学任务也难以完成。关键点是突破重点、攻克难点的突破口,抓住关键点,才能更好地掌握重点和突破难点。
三、教学过程中如何处理好“三个焦点”
1.备好课。备好课是上好课的前提和保证,在备课过程中应注意以下几点:
(1)找准重点。备课时必须依据教学大纲的要求,认真研究教材或参阅有关资料,正确分析教材的重点,考虑好在教学中如何突出重点。例如,欧姆定律是反映电学中三个重要的物理量,是电流、电压、电阻关系的一个重要定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,因此通过实验探究得出欧姆定律,掌握和理解欧姆定律的内容和公式,并用欧姆定律进行分析和解决简单的电路问题是教学的重点。
(2)找到难点。要找到难点,就要联系学生的实际情况,根据他们的知识基础和思维能力,分析和找到学生难于理解的地方,即内容比较抽象、深奥、复杂或学生接受起来比较困难的知识和技能,并且为在课堂上解决这个难点,可以提供适当的措施和方法。例如,欧姆定律教学的难点是设计实验过程和对欧姆定律的理解,其中学生对实验方法的掌握是重点也是难点。
(3)找出关键点。教学关键点突出反映了学生在新知识学习过程中认识上的矛盾性,体现了已学知识与新知识的联系,展示了教学过程中由感知教材向理解教材的合理过渡。因此,确定与处理教学关键点,对于顺利学习新知识起决定性的作用。 要确定与处理好关键点,就要深入钻研教材,弄清教材内容的内在联系。要对教材的内容作深入剖析,理出知识的层次,找出已学知识和后续知识与这些内容的联系,找出解决重点及难点的关键所在。例如,欧姆定律教学的关键点是:通过对实验数据的分析,概括出电流与电压、电流与电阻的关系。
2.上好课。上好课是提高教学质量的关键和保证,因此要做到以下几点:
(1)突出重点。教授重点是一节课的中心任务,课堂中的所有教学活动都必须紧紧围绕教学重点进行,在教学结束时应及时归纳总结,以突出重点。例如,牛顿第一定律中“一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态”是教学的重点,教学时应着重讲解。
(2)突破难点。难点是课堂教学中应集中解决的问题。对于难点,可采用“温故知新法”、 “循序渐进法”、 “类比法”、 “难点分散法”、“情境引导法”、“讨论交流法”等各种方法和措施,使难点得到解决。此外,还要了解学生对难点的掌握情况,并及时采取有效的解决措施。例如,牛顿第一定律的难点是对定律的理解,“一切”是指范围,即该定律对所有物体都普遍适用;“没有力的作用”是指定律成立的条件,它包含两层意思,一是理想情况,即物体确实没有受到外力作用,二是物体所受合力为零;“或”即两种状态居其一,不能同时存在。定律表明:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动。并根据“牛顿第一定律”理解惯性(物体保持运动状态不变的性质)以及运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因)。
1 结合专业实际特点利用以下手段促进课程改革
1.1 贴近生活。各种家用电器的大量使用,为物理教学提供了丰富的感性材料。如电压、电流、电磁炉等,学生在日常生活中,观察和接触的电现象和应用电的知识的事例,恰当地利用学生已有的感性认识及生活经验,通过举例引导学生提取储存在头脑中的印象。教师在课堂上应密切联系生活实际,注意身边的科学,如学生普遍对现代电子信息技术比较感兴趣,教师可以针对这一问题,有意识地讲述物理知识在电子信息技术中的重要作用等。以日常生活中的电学概念教学,可以增加学生学习的主动性。
1.2 注重实验。物理学是一门以实验为基础的自然学科,物理规律和理论是以实验为基础并验正的。在物理学里,某些性质不同的物理现象都是要通过实验来验证的,运用演示实验或学生亲自做实验来获得感性认识,容易更好的集中学生的注意力,培养学生的观察力,激发学生的学习兴趣。新颖的实验往往更能吸引学生注意,恰当地将教材中的实验加以发展、变化,可以增加学生的好奇心和求知欲。采用演示教学法,在整个教学过程中,教师边演示、边提问、边解答,学生边观察,边考虑问题,把抽象的理论变得具体、生动。使学生在愉悦的教学环境中,深深感受到学习的趣味性和有用性。
1.3 利用多媒体课件模拟演示。物理概念和原理是比较抽象的,有些现象在传统的实验中也是无法展示的,所以仅靠形象、表象和想象对初学者来说是不容易理解和掌握的。但是,利用多媒体课件可以较好地解决这一难点。例如“电流”概念比较抽象,可以利用多媒体模拟电路中电流的流动,看到正电荷从正极向负极运动,这样将电流转换成电荷的流动,让本来看不见的电流变成动态的画面,将课本中不动的图形变为电荷不断流动的动画。遵循学生的思维由浅入深、由表及里,从具体到抽象,由现象到本质的循序渐进的思维过程,可以比较容易地解决这一教学难点。加深学生对电流的感观认识,从而为建立电流概念打下基础。
1.4 在公式分析。讲解公式时,注重公式推理、得出过程,注重公式的使用条件,主要学习公式的如何使用。这是物理式正确使用的前提,前期学不好,后期无法正确应用。中职学生在初中物理中已学过的部分电路欧姆定律,它只适用于电路中某个导体或某一部分电路的电压、电流和电阻三者之间的关系。《电工基础》中引入了全电路欧姆定律新知识,进一步完善电路中内、外电路的电流、电压(电动势)和电阻间的关系,使知识由“部分电路”向“全电路”深化和发展。教学中可以充分利用部分电路欧姆定律的概念和相关知识,引入全电路欧姆定律的概念。如在课本电路中,将全电路分解为外电路和内电路两部分,在外电路中,根据部分电路欧姆定律可知负载R两端的电压降为:U=IR.在内电路中,电源电动势E与内阻r的电压降Ur和电源端电压的关系是:U=E-Ir。在全电路中,负载两端电压U与电源端电压U相等,且内外电路电流相等,则可得:I=E/R+r即为全电路欧姆定律。通过实例的讲解,注意强调部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两种概念的共同点、不同点以及相互联系,使学生对新知识能进一步理解和掌握。
2 提高基础学力,促进科学素养可持续发展
学力,是指通过学习获得的能力。物理教育在提高学生科学素养的同时,还要提高学生的学力水平,并使更多的学生对物理产生兴趣。学力是教育的内核,是学校课程设计的前提。任何一门学科教学的目标大体有四个组成部分:①知识、理解;②技能;③思考力、判断力;④关系、动机、态度。前两部分为显性学力,后两部分为隐形学力。就犹如浮在水面上的冰山,浮出水面的仅仅只是冰山一角,而更多的、隐匿在水面下的才是支撑浮出水面部分的基础,四部分做为一个整体反映了一种学力观。
3 结合学生、学校或专业的特定环境和特点,开展适合专业特点和学生实际的校本课程开发,是培养学生专业素养的必要补充
1“反电动势”概念的导入
师:在直流电路中我们知道,欧姆定律只适用于纯电阻电路,对于还有电动机的非纯电阻电路并不适用,这是为什么呢?
生:对纯电阻电路来讲电功等于电热,而非纯电阻电路电功并没有全部转化成电热还有一部分转为为机械能.
师:很好,以前我们从能量转化的角度分析了其中的原因,今天换一个角度,能不能从电压的角度直接来分析欧姆定律为什么对非纯电阻不成立呢?
设计意图加入设问学生会积极听课,激发了学生的学习兴趣.
2“反电动势”概念的生成
分析直流电动机的工作过程,直流电动机通电后线圈在磁场中因受安培力产生动力矩而转动,线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电动势,从而产生感应电流,由右手定则判断发现感应电流的方向与原电流方向相反,所以线圈转动产生的感应电动势具有削弱原电源电动势的作用,我们把这个电动势称为“反电动势”.
3“反电动势”概念的升华
最后利用所学习的新概念“反电动势”来分析课前提出的问题.
若直流电动机线圈电阻设为R,电动机两端所加电压为U(图1),电动机工作时产生反电动势为E反抵消一部分电源电动势,剩余的电压才降在线圈的内阻上.设闭合回路中流过电动机的电流为I,则
I=U-E反R(1)
或者U=IR+E反(2)
所以电路中的由欧姆定律计算的电流I=UR不再成立.
这样学生不仅深刻理解反“电动势”的作用,而且对非纯电阻电路有了新的认识和领悟,实现了知识的迁移和升华.
设计意图课堂首尾呼应来解决上课时概念提出时的问题.
另外若(2)式两边都乘以电流I就得到:IU=I2R+E反I,式中UI为提供给电动机的功率,叫做电动机的输入功率,I2R是电动机线圈发热消耗掉的热功率,E反I是转变为机械能的功率,即电动机的输出功率.这恰好与我们前面所学习的内容相对应,学生由此会对非纯电阻的本质理解印象深刻.
4归纳总结
①电动机只有在转动时才会出现反电动势(线圈转动切割磁感线产生感应电动势);
②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反,所以称为反电动势;
③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能,它输出的机械能功率P=E反I;
④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir(r是电动机线圈的电阻),电动机的总功率为P=UI,发热功率为P热=I2r,正常情况下E反Ir,电动机启动时或者因负荷过大停止转动,则I=U/r,线圈中电流就会很大,可能烧毁电动机线圈.
应用迁移如图2所示,有一个提升重物用的直流电动机,电阻为r=0.6 Ω,电路中的固定电阻R=10 Ω,电路两端的电压U=160 V,理想电压表的示数U′=110 V,则通过电动机的电流是多少,电动机产生的反电动势多大?电动机的机械功率是多少?
分析求电动机流过的电流不能直接应用欧姆定律,对电动机U′=E反+Ir,由于反电动势未知,所以间接求解,由于电动机和电阻串联则电流相等(条件理想电压表)
解I=U-U′R=160-11010 A=5 A,
由U′=E反+Ir,
E反=U′-Ir=(110-5×0.6) V=107 V,
机械能功率P机械=E反I=107 V×5 A=535 W.
拓宽视野反电动势一般出现在电磁线圈中,如继电器线圈、电磁阀、接触器线圈、电动机、电感等.通常情况下,只要存在电能与磁能转化的电气设备中,在断电的瞬间,均会有反电动势,反电动势有许多危害,控制不好,会损坏电气元件.克服反电动势最简单有效的方法,是在线圈两端反向并联一支二极管,当产生反电动势时,电流通过二极管释放,从而保护控制元件.这是从大禹治水的方法中学到的,对于洪水,要疏导,让它流入大海,而不是堵,堵是堵不住的.
关键词:“伏安法” “电压”、“电流”、“电阻” “问题式”
“伏安法”测电阻可以加深理解欧姆定律,在实践教学中,通过把教材中的电阻替换为小灯泡来进行实验,有助于学生构建知识,重在质疑能力。达到电学中教学中的以下目的。
一、可以弄清各物理量之间的关系。
认识定律中的“电压”、“电流”、“电阻”这三个物理量是对同一导体(或同一部分电路),在同一状态下的三个物理量。这就是欧姆定律的“同一性”和“同时性”。欧姆定律的数学表达式可写成I=U/R,其物理意义是:导体中的电流跟这段导体两端的电压在正比,跟这段导体的电阻成反比。
在学习中,由于学生的数学经验,把公式变形U=IR,会错误认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,理论上电压是形成电流的原因,给电阻R加上电压U,在电阻中就有电流I=U/R,如果电阻R改变了,会引起R中的电流I改变,但不会引起电压U的变化。公式还可以变形为R=U/I,同样,又能否认为导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟其中的电流成反比呢?当然不可以,因为电阻是由导体本身的性质决定的。
二、建立电路的图景。
根据要求,学生可以画出等效电路图,在图上标出已知量的符号、数值和未知量的符号,其中标注的各物理量符号,应该是SI制中统一规定的字母,加深对物理SI制物理量的理解。
三、更好地理解串联电路中电压与电流的关系,认识滑动变阻器的作用。
在实验中,把滑动变阻器与作为研究对象的小灯泡串联,总电压就等于小灯泡两端的电压和变阻器两端的电压之和。小灯泡两端的电压和变阻器两端的电压的大小与它们的阻值的大小有关,当滑动片移动时,不仅改变了串联电路中的电流,同时也改变了各电阻两端的电压。这样,当改变定值电阻R的大小时,调节R′可使R两端的电压发生变化。所以,在实验中,滑动变阻器的作用是改变或控制定值电阻R两端的电压。
四、对于计算得到的结果,应该用学过的物理概念和规律去评估是否合理,然后作出答案,对结果的物理意义加以讨论。
在学生的分组实验中,根据欧姆定律的数学表达式I=U/R,假定小灯泡的电阻R不变,逐步调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压增大,小灯泡的电流会随着电压增大而增大,它们的值应该是定值。这样做是基于学生对控制变量法的掌握和理解,并采用物理学方法中减少误差的方法多测几次来求平均。在实验中注意要求观察实验现象,学生发现电压发生变化时,小灯泡的亮度也发生变化这个现象。
然而,教师要求电压分别为1V,1.5V,2V时,它所对应的电流的值也在变化,从而验证了导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比的规律。但是学生在处理数据时,发现每次的电阻值发生了很大的变化,从学生的对物理规律和认识上,其必然对每次电阻值产生怀疑、是否在实验中读数产生了误差而促使学生进一步从新调节电压在实验,同样得到了相同的数据。第二,我们常用的求平均的方法是否能减少误差。
关键词:课堂环节;探究情境;教学质量
目前,技工学校都面临着一个困惑:学生基础差、积极性不高;电子电工学科抽象,学生不易接受。因此单向的教学方式已不符合现有的教学状况。现状告诉我们:只有加强互动,让学生主动学习才是提高教学质量的关键。
提高课堂教学质量,根本在于教师是否能够抓住学生的心。笔者根据多年的教学实践和电子电工这门学科的实际情况,进行了一系列的尝试,认为巧妙地创设问题性探究情境可以从以下几方面着手:
一、创设探究情境,以疑激思,导入新课
快速、有效地导入新课,是使课堂教学获得成功的一个关键。而以实验或现象创设教学情境,并通过设置疑问启发学生思维的新课导入法,是教师引发学生认知冲突、激发学生学习兴趣的一种可行有效的方法。
例如:在进行“闭合电路欧姆定律”的教学时,可先设计一个电路:把E1=3 V、E2=9 V的两个电源的一端并联,并联端与小灯泡的一端连接,小灯泡的另一端与开关S一端连接,然后,把开关的一端与E1E2的一端分别连接。再进行以下演示:先将开关扳到位置1,观察现象,此时小灯泡几乎发白光。接着让学生讨论、猜想:如果老师把开关扳到位置2,将会出现什么情况呢?大多数学生讨论的结果是灯泡会烧毁,而实际的结果却是灯泡的亮度还不如接电源E1时亮。这是怎么回事呢?原来是电源内部的电阻在起作用。这个结果大大出乎学生意料之外。他们内心已经形成的认知结构被这一现象严重打破了。这时渴求得到理论上解释的心情非常迫切,我们教师就可以轻松地带领着学生走进探求知识的新天地。
二、创设探究情境,深化理解,突破教学难点
电子电工学中很多概念和定律都比较抽象,学生在学习时常感到困惑。但它们之间又有许多相似之处和密切联系。我们可以利用简单的实验通过比较的方式创设探究情境,顺利地突破教学难点。
比如,我们在讲授“磁路欧姆定律”的内容时,发现学生对“磁路”这一概念较难理解。我们可以先演示一个实验:取一条形磁铁放在低压电源上,待会儿拿条形磁铁去吸引大头针,发现一颗也吸不住。学生的兴趣瞬间被眼前的实验现象激发出来了。我们可以趁机提出问题:本来具有磁性的条形磁铁为什么此刻连一颗大头针也吸不住?磁铁的磁性怎么会消失呢?激起学生的好奇心理后,立即解释清楚其中的原因。在解决了“磁路”这个问题后,我们又可以根据“磁路欧姆定律”与“电路欧姆定律”的相似性,拿它们进行对比,创设一系列的问题来帮助学生理解定律:它们形式上是否相似?“电路欧姆定律”讨论的是电动势E、电流I和电阻R三者之间的关系,“磁路欧姆定律”讨论的是哪三个物理量之间的关系呢?在磁路与电路的对比中,磁动势Fm、磁通Φ、磁阻Rm各自对应电路中的什么等等。如此问题性探究情境的创设不仅能轻松地为学生解惑,而且能增进学生对概念和定律的理解,课堂教学质量自然就提高了。
三、创设探究情境,启思理绪,巧妙分析解决问题
课堂教学中,教师若能构建一个具有阶梯性和延伸性的探究情境,有助于学生理清解题思路,其启发作用比我们习惯的陈述性讲解法要好得多,还能培养学生的严密逻辑思维能力,起到举一反三的作用。
构建具有阶梯性和延伸性的探究情境,是指问题探究的设计要由浅入深,由易到难,把学生思维逐步引向新的高度。也就是说,我们要善于把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干相互联系的子问题,或几个小阶段,这些子问题不仅要紧扣当前教学应当解决的问题,还要蕴含与当前问题有关但需要学生进一步去思考、去探索的问题。同时我们要注意学生已有知识、心理发展水平和学习材料的难易程度,使知识的“探索”过程和“获取”过程有机统一;其次教师设置的探究问题要梯度适中、排列有序,形成有层次结构的开放性系统,并不断地与外界教学环境保持能量、信息的交换和延伸,使学生产生“有阶可上、步步登高”的愉悦感,从而兴趣盎然的接受知识,训练自己的思维能力。
四、创设探究情境,归纳提炼,总结授课要点
课堂教学过程应该是以不断地提出探究问题并解决问题的方式来获取新知识、新思维的过程。探究情境对于学生来说,除了能引发他们对问题进行思考外,也能有效地引导他们对知识进行归纳总结,构建知识框架,使课堂教学能突出重点,强化目标。例如,进行“库仑定律”课题教学时,在引出、陈述、应用定律之后对课堂内容进行总结归纳,我们可以采用生动的提问式归纳法替代呆板的直述式归纳法;静止点电荷间的相互作用力遵循什么规律?这种作用力的大小与哪些因素有关?方向如何?“点电荷”这一概念怎样理解?库仑定律适用于非点电荷间的相互作用力吗等等。这种方式不仅使整堂课更显活泼,而且归纳提炼的效果也更好。
一、辨析概念,夯实基础
任何知识的学习掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。
(一)、关于电路
1、串联、并联
初中物理中要求学生掌握最基本的两种连接方式:串联、并联。能否正确分析辨别他们对后面内容的学习至关重要。识别电路的类型,可以根据定义:“逐个顺次连接”为串联,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间,(“首”为电流流入用电器的哪一端,“尾”指电流流出用电器的那一端)此电路为并联电路。
2、通路、开路、短路
电路中出现的这三种状态,其中通路为处处相通的电路,开路为电路中有处断开的电路,这两种状态易于接受,便于分清。但是学生对于短路的分辨显得力不从心,不知道何处短路,为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点,捷径是指这条路径中电阻很小,小到可以忽略不计、即为空导线,当一根空导线,或开关、或电流表(电阻小到可以认为没有)与某个用电器并联时,电流只走空导线,开关或电流表而不走用电器,使该用电器被短路,从而不能工作。
(二)三个重要的物理量—电流、电压、电阻
1、概念辨析
电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。
2、表示符号
电流、电压、电阻三物理量分别用i、u、r表示,而单位表示字母分别为a(安培)、v(伏特)、ω(欧姆)。
3、工具的使用
电流表是测量电流的工具;电压表是测量电路两端电压的工具;调节电路中的电流和用电器两端的电压,可以使用滑动变阻器。
(三)电功(w)、电功率(p)
物理学中电功没有确切的定义,只是描述性的,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。
二、理解规律,把握关键
(一)三个物理量在串、并联电路中的特点
在串联电路中:电流处处相等;电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。在并联电路中:干路中电流等于各支路电流之和;各支路两端的电压相等;并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。
(二)欧姆定律
一段导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。这个定律非常重要,一定要加强理解,熟记其使用的条件及注意事项。
(三)电功定律
某段电路上的电功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压u,电路中的电流i,通过的时间t,三者的乘积来计算电功。
(四)焦耳定律
导体中有电流通过时,导体就要发热,此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系:电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比,跟这段导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
三、疏通关系,构建框架
在掌握了上述理论知识的基础上,还要想法疏通各个物理量之间的关系,熟悉各物理量的单位及换算关系,能够快速选择相应的计算公式,列式解答。
(一)重要的计算公式
1、三个物理量的关系公式
串联时:i=i1=i2;u=u1+u2;r=r1+r2(若有几个等阻值为r0的电阻串联则r=nr0)
并联时:i=i1+i2;u=u1=u2;1/r=1/r1+1/r2(若有几个阻值为r0的电阻并联则总电阻r=ro/n)
2、欧姆定律:i=u/r
此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量,但它的作用非常重要。在使用公式时要注意:①三个物理量都要针对同一段导体,或同一个电路而言;②三个物理量的单位都要使用国际单位,即分别为a、v、ω;③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。
3、电功公式:w=uit;电功率公式:p=ui
电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响,使计算电功率公式特别多,在选择使用时很难选择,所以要注意选取的技巧和方法,要求的问题所在电路为串联时:电功选用公式:w=i2 rt,电功率选用p=i2 r;而当要求所在的电路为并联时,则分别选用w=u2/r.t,p=u2/r,这样的选择都利用了所在电路的特点(电流相等或电压相等)加快解题。
4、焦耳定律:q=i2 rt
焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样,使用时同样要注意公式的选择问题,当所求问题的电路为纯电阻(除了电能转化为内能外,别无其他形式的能产生)电路时,几个公式可以任意选取;若不是纯电阻电路只可使用公式q=i2 rt不然的话计算有误。
(二)单位的换算
单位换算的前提条件有两个:一是记住每个物理量的单位及表示符号;二是要牢记各单位之间的换算进率。其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多,注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000。还要注意一点,由于欧姆定律及其变形公式的影响,电功、电功率,焦耳定律的公式较多,产生的单位同样很多,使用时各物理量均使用国际单位。
四、善于总结,归纳要领
下面的这些要领非常重要。
(一)串、并联电路的识别
上面已经提到区别它们的方法,在做题中要选取适当的方法,迅速作出判断。
(二)短路的辨别
把握短路现象的真正含义——电流不经过用电器回到电源的负极。注意电流的特性——电流走捷径。当在电路中发现有空导线,开关或电流表等元件与用电器并联时,相应的用电器被短路不工作。
(三)串、并联电路中的三个物理量的关系
两种电路中的三个物理量的大小关系,前面已说得较为详细,但这一点要特别重视,牢记串联时电流相等,并联时电压相等,这一点解题时作用特别大。