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歐姆定律的推理實用13篇

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篇1

2.教學目標

(1)知識與技能

通過實驗探究電流跟電壓、電阻的定量關系,分析歸納得到歐姆定律。理解歐姆定律,能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。

(2)過程與方法

運用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關系,歸納得出歐姆定律。

(3)情感態度與價值觀

通過對歐姆定律的認識,體會物理規律的客觀性和普遍性,增強對科學和科學探究的興趣。

3.教學的重難點

重點:理解歐姆定律,能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。

難點:對歐姆定律的理解和應用。

二、說教法

這節課可綜合應用目標導學、講授和討論等多種形式的教學方法,提高課堂效率,培養學生學習物理的興趣,激發學生的求知欲望。充分體現以教師為主導,以學生為主體的原則。

三、說學法

在物理教學中,應該對學生進行學法指導,應重視學情,突出自主學習,鍛煉實驗操作能力。在本節課的教學中,通過閱讀例題,讓學生在閱讀過程中進行分析、推理,培養學生的自學能力與分析推理能力。

四、說教學設計

篇2

(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法,回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識;培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態,不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個力學的出發點,不能把它當作第二定律的特例;慣性質量不是狀態量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時,應使學生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運動狀態,所以……”。教師還應該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時,常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈敽玫膽T性系。

(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達:物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意:公式F=Kma中,比例系數K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時關系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系,以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。

(3)萬有引力定律教學時應注意:①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程,卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗,海王星、冥王星的發現等物理學史料,對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發現了它的局限性。

(4)機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結出來,因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理,在外力和非保守內力都不作功或所作的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化,就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量,用它來解決問題時,就可以不涉及狀態變化的復雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件(只有系統內部的重力和彈力做功)。這個定律不適用的問題,可以利用動能定理或功能原理解決。

篇3

二、學情分析

1、從學生的認識結構和能力水平來看,學生不知道電源的內阻對閉合電路的影響,因此,常常把路端電壓看成是不隨外電路變化的。這種先入為主的錯誤觀念,容易形成思維定勢,僅通過幾次講解是難以逆轉的。

2、學生已學習了電動勢、內電阻、外電阻等概念,知道部分電路的歐姆定律。

三、教學目標

1、基礎知識技能方面:

(1)導出閉合電路的歐姆定律

(2)研究路端電壓的變化規律,掌握閉合電路中的

(3)學會運用閉合電路的歐姆定律解決簡單電路的問題,知道閉合電路中能量的轉化。

2、能力方面:

(1)通過實驗,讓學生積極主動的探求科學結論,成為知識的探索者和“發現者”,在獲得知識的同時發展能力。

(2)通過分組隨堂實驗,培養學生利用實驗研究,得出結論的探究物理規律的科學思路和方法,加強對學生科學素質的培養。

(3)通過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。

3、思想及情感方面:

A.通過外電阻改變引起電流、電壓的變化,樹立學生“事物普遍聯系”的觀點。

B.通過分析外電壓變化的原因,了解內因與外因關系。

C.通過短路電流的模擬實驗,加強學生的安全用電意識。

D.通過先猜想再驗證的教學模式,培養學生“大膽猜想,小心求證”的科學研究態度以及合作實驗的意識。

四、重點難點

1.重點:閉合電路的歐姆定律的導出

2.難點:路端電壓的變化規律,

應用閉合電路的歐姆定律解決簡單的實際問題

五、突破重難點的教學設計思想

1、營造能引起學生認知沖突的問題情景

設計一個如圖1所示的電路,讓學生先猜測再觀察實

驗現象。(小燈接電動勢為3v電源時較亮)讓學生產生強烈的認知沖突,激發了他們的探求新知的動機,為突破重難點提供了良好的開端。

2、讓學生積極主動地去歸納物理規律、構建自己的正確理解

教師演示實驗, 讓學生在實驗數據中探索出“新”的物理規律,使學生在探研過程中分析、歸納、推理的能力得到提高,同時也突破了教學難點。

六、課前準備

【教學用具】

自制演示實驗電路板、干電池、安培表、伏特表、滑動變阻器、電鍵、導線、課件等。

七、教學過程

(一)創設情景引入新課

演示實驗一:電源電動勢增大時小燈泡的亮度變化

教師出示電路板,小燈泡與兩節干電池串聯,閉合開關,小燈泡發光。在原電源的基礎上,再串上4節干電池,讓學生猜想:閉合開關后,小燈泡可能會發生什么現象?

教師演示:發現小燈泡變暗了。

留下疑問:是什么原因導致小燈泡沒有變得更亮,也沒有燒壞,而是變暗了呢?

(二)新課教學

1、閉合電路的歐姆定律的推導

設問:我們已經學習了電動勢,知道電動勢是反映電源將其他形式的能量轉化為電能本領的物理量,在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,那如果電源接入了電路,電動勢與內電壓、外電壓之間又有怎樣的關系呢?

演示實驗二:E與U內、U外的關系

教師向學生介紹可變內阻電源裝置。讓同學們仔細觀察兩個電表的讀數并記錄五組數據。教師邊演示邊讓學生記錄數據。

2、路端電壓與負載的關系

探究活動二:路端電壓與負載的關系

老師引導學生設計電路圖。讓學生分組實驗探究路端電壓與負載的關系,注意短路、斷路兩種特例的分析,記錄實驗現象。

演示實驗三:低壓電源短路

電路短路時,電路當中的電流非常大,會造成很嚴重的后果,生活中一定要避免短路的發生。教師演示模擬電源短路的小實驗(為了安全起見,只用10V的學生電源),加強學生安全用電意識。

教師:通過實驗我們研究了路端電壓和負載的關系,在實驗過程中我們發現當外電阻變化時,電流會變,路端電壓也會變,那路端電壓和電流之間會不會有直接的關系呢?

探究活動三:路端電壓與電流的關系(推理法與圖象法相結合)

引導學生利用閉合電路的歐姆定律推導路端電壓與電流關系的數學表達式:教師:大家利用所學的數學知識推斷一下:若以電流為自變量,路端電壓為因變量,那么

函數圖象應該是怎樣的?

教師利用幻燈片展示一張U-I圖像,讓學生觀察這張圖像,思考直線與Y軸、X軸的交點分別代表什么物理意義,引導學生深刻理解圖像。

探究活動四:閉合電路中的功率關系

教師:引導學生推導得到有關功率的相關結論:

教師:學習了有關閉合電路的歐姆定律相關的知識后,我們一起來看看在剛上課時所留下疑問:電源電動勢由3V變成9V,為什么小燈泡會變暗呢?

學生自己分析,推測小燈泡變暗的原因。

演示實驗四:多個小燈泡并聯時的亮度變化

例題:當開關逐漸閉合時,小燈泡的亮度會發生怎樣的變化,電壓表的讀數呢?

篇4

人教版高中物理選修3-1第二章第七節《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的核心內容,其中包含了許多科學思想方法,是學生學習和體會科學思想方法的好素材。作為一節典型的規律探究課,本節內容較抽象,學生在學習時,對電源內電路認識模糊,難以理解電源有內阻;對內外電路的電壓與電源電動勢的關系及路端電壓與負載關系感到疑惑,對其中蘊含的科學方法未能深刻領會。“如何有效突破這些教學難點?”“如何設計好閉合電路歐姆定律的探究過程,有效實施三維目標教學?”一直是廣大物理教師研究的重要課題,本文試圖通過對本節課的教材、教法的分析,探究形成學生認知困難的主要原因以及在本節課中如何有效實施探究教學,培養學生的核心素養。

1 教材、教法分析

人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎⒌綞勢、歐姆定律、串并聯電路、焦耳定律和導體的電阻之后來學習的。很顯然,這種安排的意圖是在承接“從做功角度認識電動勢”的基礎上,引導學生從功能關系角度來建立閉合電路的歐姆定律,體現了循序漸進的教學原則。順應這種構想,教材對本節內容以如下方式呈現:先直接給出閉合電路的概念,然后從功能關系出發, 根據能量守恒,理論推導出閉合電路的歐姆定律和U+U=E,再根據閉合電路的歐姆定律,理論分析路端電壓與負載的關系。這種呈現方式的好處是:既充分體現了功和能的概念在物理學中的重要性,又有利于學生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現方式具有一定的合理性和科學性。

筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學,領略了執教老師們的各種處理方法,比較有代表性的是以下兩種教法:

第一種教法是沿用原教材的思路,采用比較傳統的方式,注重理論探究,先從理論上推導得出閉合電路歐姆定律的數學表達式,再應用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規律,最后引導學生運用規律解題,把立足點放在訓練學生的解題能力上。

第二種教法注重突出實驗的地位,發揮實驗在探究教學中的作用。利用實驗創設懸念,引入課題,設計探究實驗,讓學生在實驗中總結歸納出內外電壓之間的關系,再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負載的關系。

根據課后反饋發現,沿用原教材思路設計的教學,效果并沒有達到設計者想象的結果,究其原因,主要有以下幾個方面:

1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的,注重于數學推理,比較抽象,缺乏令人信服的探究實驗,學生無直接經驗感知和相應的認知過程,難以形成深刻的理解。

2.教材對閉合電路,特別是內電路的建構過于直接,無感知過程,學生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解,加之學生對部分電路的歐姆定律印象深刻,對電源內部的電路無直觀印象,對電源也有內阻心存疑慮,難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。

3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關系推導得到IR+Ir=E和U+U=E,這種處理方式,會讓學生對U+U=E的普適性產生懷疑:非純電阻電路還適用嗎?

4.作為一節規律探究課,本節課包含了許多科學思想方法,教材過于注重理論推導,忽視了實驗探究,淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學思想方法教育,這對培養學生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的,也不利于提高課堂教學的有效性。

第二種“通過設計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法,調動學生學習的主動性和積極性,學生能獲得更直觀的認識,有效地突破一些教學難點,但由于本節知識點多,思維量大,設計過多的實驗(特別是設計繁雜的分組實驗)勢必會分散學生的注意力,干擾學生的正常思考,擠壓學生思考和實踐應用的時間,影響了學生主體作用的發揮,效果同樣不盡如人意。

2 教學建議

2.1 尊重學生的認知規律,科學設計探究過程

從物理學史來看,歐姆定律是基于實驗而發現的,并非演繹推理的結果,教材通過功能關系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負面影響是學生缺乏感性認識,沒有參與知識發現過程中的情感體驗,難以形成深刻的理解,課堂上學生學習的積極性也不高。規避這種負面影響的方法就是在教學設計時,應當尊重學生的心理特點和認知規律,科學地設計探究過程,讓學生在親身探究中理解定律,體驗方法。基于這種指導思想,筆者在教學設計時,先用兩節新電池和內阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電,產生了與學生日常生活經驗相矛盾的現象來設置“懸念”――引入新課。然后,引導學生針對“引入實驗”中的現象展開探究,讓學生在實驗探究中分析、思考、歸納,得出電源內電壓和外電壓之間的關系。接著再引導學生利用功能關系,從理論角度來推導、探究,讓實驗得出結論在理論上獲得支撐。最后,引а生利用所學規律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎的“實驗和理論推導相互結合的探究過程”的設計,既避免了設計過多的實驗,又讓學生親身體驗了探究的過程,加深了對知識的理解,深刻領會到物理學科的嚴謹性和流暢性,感受到物理的探究之美和應用之美。同時,又能激發學生的學習熱情,使物理課堂教學產生無窮的樂趣,進而實現高效的物理課堂教學。

2.2 合理創設問題情境,引導學生質疑探究

作為一節規律探究課,本節課的重點是如何落實探究教學,讓學生在探究中理解閉合電路的歐姆定律,感知科學探究的過程和方法。在探究教學中,問題是探究的起點,沒有問題就不可能有探究,正是在問題的驅動下,學生才能積極思考,從而產生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規律形成過程的基礎上,精心創設問題情境,以問誘思,引導學生融入到探究學習的情境中去。例如:在構建“閉合電路”概念時,用兩節新電池和內阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后,可設置如下問題情境:“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時,亮度反而暗了?難道電池壞了?”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變?。繙p小的電壓哪兒去了?”“電池有內阻?可能嗎?”“我們來看看電池(觸摸電池),電池變熱了,什么原因導致工作的電池會變熱?”學生在問題的引領下觀察、實驗、體驗,由此認識到“電源內部也有電阻和電流”“電源內部電流的通路,稱為內電路”。這種以問題啟發學生思考,以實驗引導學生體驗來構建閉合電路的方法,既彌補了教材對內電路建構的非直觀性,也讓學生經歷了在質疑中分析、探究的過程,學生對閉合電路的認識潛移默化、水到渠成,遠比直接灌輸效果好。

在引導學生從能量角度驗證實驗探究結果時,設置如下問題情境:“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規律,這個結論可靠嗎?”“如果我們能從理論上找到依據,是不是更可靠?如何從理論上來分析呢?”“從能量角度行嗎?”“內、外電路在時間 t 內消耗多少電能? ”“這些能量從何而來?”學生在上述問題的引導下,發現也可以從能量角度來推導得出與實驗相同的結果。

在引導學生探究路端電壓與負載的關系時,設置以下問題情境:“實驗表明,燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故,你們能說說路端電壓與什么有關嗎?”“它們之間具體的關系是什么?”“如何設計實驗來研究呢?”“從實驗數據中能得出什么結論?”“能從理論上分析為什么會發生這樣的變化嗎?”“如果外電阻斷開,路端電壓為多少?外電阻短路,路端電壓又為多少?”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么?”在這一個個問題的引領下,學生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關系,不僅體驗了科學探究過程,提高了理論分析和實驗探究的能力,也養成了樂于探索、勤于動手的好習慣。

2.3 注重滲透科學方法教育,加深對規律本質的認識

作為一根主線,科學探究法貫穿在整個課堂教學過程中,教學中要注意尊重學生的心理特點和認知規律,強化科學探究法的顯性教育:以引入實驗為線索,引導學生經歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設、設計實驗、分析論證”等過程,領會科學探究的方法。

“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解,突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題,但這種模型對學生來說還是比較抽象,難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比,來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法,既簡單又源于學生的生活經驗,學生容易接受,教學中應注意引導學生體會類比法的作用。

“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導”和“路端電壓與負載的關系推導”中兩次用到,教學中要注意借助問題情境,把規律的探究以一個個問題的形式呈現出來,讓學生在問題的引領下經歷演繹、推理過程,構建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負載關系”的正確理解,體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。

另外,本節課中,要特別注意引導學生在了解路端電壓與負載電阻的關系的基礎上,通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現實意義,體會極限法在物理學習中的作用和意義,有效地訓練學生突破思維定勢,培養創造性的思維能力。

2.4 注重理論聯系實際,物理與生活的聯系

研究和學習物理最重要的方法就是理論聯系實際,將理論和實際、物理與生活聯系起來,可以幫助學生更透徹地理解所學的物理知識,培養學生的創造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產、生活聯系密切,教學設計時,應注意還原知識的產生背景,注重將知識應用于實際生活。例如:新課引入可以從生活現象來提出問題,引發學生思考探究;在得出路端電壓與外電阻R的關系后,引導學生通過將R推向兩個極端情況的分析,來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導線直接相連”;在學完了本節知識后,可引導學生用本節課所學知識分析解決新課引入及生產、生活中的實際問題。讓學生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程,培養學生利用物理知識分析解決實際問題的能力,建構對知識(尤其是難點知識)的正確理解,從而真切地感受所學物理知識的實用性,充分理解物理學科對時展的深遠意義。

篇5

縱觀整個初中物理,可以將物理規律分為以下三類:

1.實驗規律

物理學中的很多規律都是在觀察和實驗的基礎上,通過分析歸納總結出來的。我們把它們叫做實驗規律。如杠杠平衡原理、歐姆定律、阿基米德原理等。

2.理想規律

有些物理規律不能直接用實驗來證明,但是具有足夠數量的經驗事實。如果把這些經驗事實進行整理分析,抓住主要因素,忽略次要因素,推理到理想的情況下,總結出來的規律,這樣的規律我們把它叫做理想規律,如牛頓第一定律、真空不能傳聲等。

3.理論規律

有些物理規律是以已知的事實為根據,通過推理總結出來的,我們把它叫做理論規律。如并聯電路中電阻大小的計算等。

怎樣才能搞好規律教學呢?

1 聯系新舊知識、收集事實依據,學會研究物理規律的方法

物理規律本身反映了物理現象中的相互聯系、因果關系和有關物理量間的嚴格數量關系。因此在物理規律的教學中必須將原來分散學習的有關概念綜合起來。只有用聯系的觀點來引導學生研究新課題提出新問題才能激發學生新的求知欲與新的興趣。另一方面物理規律本身總是以一定的物理事實為依據的。因此學生學習物理規律也必須在認識、分析和研究有關的物理事實的基礎上來進行。尤其是初中學生他們的抽象思維能力不強理解和掌握物理規律更需要有充分的感性材料為基礎。

2 建立思維方法,理解物理規律

初中階段所研究的物理規律一般著重于用文字語言加以表達即用一段話把某一規律的物理意義表述出來,有些規律還用公式加以表達。對于物理規律的文字表述要認真加以分析,使學生真正理解它的含義而不是讓學生去死記結論。例如牛頓第一定律這一理想規律的教學就可采用“合理推理法”,即在實驗的基礎上進行推理想象,由有摩擦的情況推想到無摩擦時的運動情況,最后把這一規律的內容表述出來。在理解時要弄清定律的條件是“物體沒有受到外力作用”。還要正確理解“或”這個字的含義,“或”不是指物體有時保持勻速直線運動狀態有時保持靜止狀態,而是指如果物體原來是靜止它就保持靜止狀態,如果物體原來是運動的它就保持勻速直線運動狀態;許多理論物理規律的內容可以用數學形式表達出來就是公式。要使學生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數量關系而不能從純數學的角度加以理解。例如:對于歐姆定律的表達式應當使學生理解這一公式表達了電流的強弱決定于加在導體兩端電壓的大小和導體本身電阻的大小,即某段電路中電流的大小與這段電路兩端的電壓成正比與這段電路中的電阻成反比,公式中的I、U、R三個物理量是對同一段電路而言的。把公式進行變換得到電阻的定義式R=U/I。如果不理解公式的物理意義就可能得出“電阻與電壓成正比”這一錯誤的結論。

3 明確物理規律的適用條件和范圍

每一個物理規律都是在一定的條件下反映某個物理現象或物理過程的變化規律,而規律的成立是有條件的。因此每一規律的適用條件和范圍也是一定的。學生只有明確規律的適用條件和范圍才能正確地運用規律來解決問題才能避免亂用規律、亂套公式的現象。例如,歐姆定律I=U/R,適用于金屬導體,不適用于高電壓的液體導電,不適用于氣體導電,不適用于含源電路或含有非線性元件的電路。而且I、U、R必須是同一段電路上的三個物理量。

4 認清關系,加以區別

物理規律總是與許多物理概念緊密聯系在一起的,與某些物理規律也是互相關聯的,應當使學生把物理規律與同它相關的物理概念和物理規律之間的關系搞清楚。如:牛頓第一定律與物體的慣性雖有聯系但二者有本質的區別不能混為一談。在教學中經常發現學生把慣性與運動狀態等同起來,把物體不受外力作用保持原來的運動狀態說成是“保持物體的慣性”。我們知道慣性是物體的固有屬性,物體無論是靜止還是運動、是否受力,任何時候都有慣性。而牛頓第一定律是一個反映這些客觀事實的物理規律,兩者不能混為一談。

篇6

在進行一項定律教學時,教師都會有意識的補充大量與這一定律有關的內容,這就是所謂的“溯源”教學.任何一個重要物理定律的建立,都會經過一個漫長的過程,在探索一個成功的定律,最后這個定律一定能夠得到確立,其中一定離開不科學的研究和正確的思維推理,這是人類一筆寶貴的知識財富,也是我們物理教學不可缺少的寶貴財富.

例如,牛頓萬有引力定律時,我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起,然后是開普勒在擁有這些數據的基礎上,通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規律(開普勒三定律),最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規律予以解釋,終于發現了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學習牛頓萬有引力定律的過程中,我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法.

在學習歐姆定律時,很多學生開始時都以為研究導體電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難,只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是在歐姆那個年代,非但沒有電流表、電壓表等儀器,連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有,歐姆面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學中最重的定律的呢?頓時讓學生對此產生了濃厚的興,在學習歐姆定律如何誕生的過程時,我們還結合歐姆的實踐,介紹了用圖線探新規律的方法.

通過一系列系統的學習,讓學生掌握一些重要的科學研究方法,有些學生在得到深刻體會時說到:學好物理定律是寶貴的,但搞懂研究物理定律的科學方法更寶貴,掌握了這些科學的研究方法,就能探索出大自然層出不窮的奧秘.

物理本就是一門自然學科,它的規律都是通過對生活中的一些現象觀察和在實驗的基礎上,認真思考總結得出來的.

二、習題研究教學法

不論是教師還是學生,在習題練習上都花費了大量的時間,物理習題教學也是物理課堂教學的重要組成部分之一.因此,習題教學的改革是一個非常重要的問題.想要培養學生具有良好的理解、分析、推理等能力,在做我們要求學生物理習題時就應該有目的性的習題來進行練習.

1.圍繞解題方法做習題

課本上一般都是按照力、熱、電、光等系統性的順序來講解,但是當我們講解習題時,應該圍繞解題方法分類來講解物理練習題.例如,對稱法、圖象法等等,這樣有系統的劃分和分類集中把一些重要的解題方法,在學習到某個階段的時候,集中將一批解題方法相同的習題安排給學生練習,使他們深刻的記牢這個解題方法.在以后的學習中遇到這種題類,能夠應用自如.

2.階梯練習法

階梯練習主要是幫助學生掌握一些難度高的題類比較有效.例如,在學生遇到一道難題不會做時,老師不應該直接告訴他們應該怎么去做,這時應該通過課堂講解一些題型相同,但難度較小的讓他們做做.或者講解一道內容完全不同,但解題方法相似的題給他們去理解,直到學生領悟出這道難題應該怎樣解為止.這樣讓學生一步一步自己往上爬,通過自己的努力提高學習的水平,比被動地聽老師講解效果要好得多.

篇7

2學習物理規律需要重視規律的形成過程

物理規律是物理知識中的最核心內容,多數是從物理事實的分析中直接概括出來的,學習物理規律更需要重視物理規律的形成過程.要知道物理規律的實驗基礎、基本內容、數學表達式、適用范圍、應用等等.例如:歐姆定律是電學中最重要的規律之一,學習它,我們要知道歐姆定律的實驗基礎,歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關系,首先要用到控制變量法,電阻一定,研究電流與電壓的關系,電壓一定,研究電流與電阻的關系.電阻一定,可找一定值電阻(R=5 Ω),研究電流與電壓的關系,實際上要看電壓變,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:可以通過滑動變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實驗得出電阻一定時,電流與電壓成正比.電壓一定,可找一穩壓電源,也可通過滑動變阻器來保持電阻兩端的電壓不變,研究電流與電阻的關系,實際上是看電阻變,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),移動滑動變阻器,保持電阻兩端的電壓(U=3 V)不變,從而測出相應的電流值.分析實驗數據得出,電壓一定時,電流與電阻成正比.

歐姆定律的基本內容是:通過導體的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.數學表達式為I=U/R,歐姆定律是在金屬導體做實驗的基礎上,總結出來的,一定適用于金屬導體,對于其它的導體是否適用,要用實驗驗證,通過實驗證明,歐姆定律還適用于電解液導電,不適用于氣體導電,可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導體,電解液導電,不適用于氣體導電.應用有三方面:(1)求電流,(2)求電壓,(3)求電阻.解題時要注意I、U、R三個物理量的對應性、同時性、統一性,即對應于同一導體、同一段電路,同一時刻、同一狀態,單位要統一于國際單位.

3學生實驗需要重視實驗過程

學習物理要以觀察、實驗為基礎,觀察自然界中的物理現象,進行學生實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體的明確認識,這種認識是理解物理概念和規律的必要的基礎.學生實驗需要重視實驗過程,如要了解每個學生實驗的實驗目的、實驗原理、實驗方法、需要測量的物理量、實驗器材、實驗步驟、實驗記錄、實驗結論、必要的誤差分析等等都應該清楚.

4科學探究需要重視探究過程

科學探究就是讓學生模擬科學家的工作過程,按照一定的科學思維程序探索學習的過程,從中學習科學方法、發展科學探究所需要的能力、增進對科學探究的理解,體驗探究過程的心理感受.科學探究需要重視探究過程.科學探究的過程是一個創造的過程,而創造力的核心是創造性思維.因此,探究實質是一個思維的過程,這個思維的過程是模擬科學工作者進行科研的思維程序來進行的,這種思維程序就是學生科學探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作.

5做物理習題需要重視解題過程

學習物理要求概念清,多練習.可見做物理習題很重要,做題可以幫助我們鞏固所學的知識,檢驗學習效果,錘煉思維的靈活性,全面提高學生的科學素養,培養學生觀察、實驗能力,分析概括能力,運用物理知識解決簡單的實際問題的能力,以及創新精神和實踐能力.物理題型很多,如填空題、選擇題、實驗題、探究題、簡答題、計算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習題,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題,都要正確理解題意,正確審題;明確相應的物理過程,物理情景,建立物理模型;運用相應的物理概念、物理規律,直接得出結果或結論.稍微有點靈活性,有點難度的題目,要分清層次,理清思路,找出聯系,或進行物理公式變換或公式推導,或運用數學思想(如列方程、列方程組)求解.最后就是檢查.

6學習物理需要重視有的物理量是過程量

物理學所研究的許多問題,都直接涉及到某一物理現象發生的整個過程,或者是過程中的某些狀態.因此,相應地就引人了許多關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的狀態量.

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2、理解閉合電路歐姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意義,并能熟練地用來解決有關的電路問題.

3、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和.

4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系,知道這種關系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關問題.

5、理解閉合電路的功率表達式.

6、理解閉合電路中能量轉化的情況.

(二)能力目標

1、培養學生分析解決問題能力,會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規律

2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系,知道這種關系的公式表達和圖線表達,并能用來分析、計算有關問題.

3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律,培養學生用多種方式分析問題能力.

(三)情感目標

1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化,樹立學生普遍聯系觀點

2、通過分析外電壓變化原因,了解內因與外因關系

3、通過對閉合電路的分析計算,培養學生能量守恒思想

4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義

教學建議

1、電源電動勢的概念在高中是個難點,是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎,在處理電動勢的概念時,可以根據教材,采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極,克服電場力做功,非靜電力搬運電荷在兩極之間產生電勢差的大小,反映了電源做功的本領,由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法,給出電動勢等于內、外電路上電勢降落之和的結論.教學中不要求論證這個結論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯),幫助學生接受這個結論.

需要強調的是電源的電動勢反映的電源做功的能力,它與外電路無關,是由電源本生的特性決定的.

電動勢是標量,沒有方向,這要給學生說明,如果學生程度較好,可以向學生說明,做為電源,由正負極之分,在電源內部,電流從負極流向正極,為了說明問題方便,也給電動勢一個方向,人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向,即從負極指向正極.

2、路端電壓與電流(或外電阻)的關系,是一個難點.希望作好演示實驗,使學生有明確的感性認識,然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關系圖線,可以直觀地表示出路端電壓與電流的關系,務必使學生熟悉這個圖線.

學生應該知道,斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此,用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內阻時,希望通過第五節的“思考與討論”,讓學生自己解決這個問題.

3、最后講述閉合電路中的功率,得出公式,.要從能量轉化的觀點說明,公式左方的表示單位時間內電源提供的電能.理解了這一點,就容易理解上式的意義:電源提供的電能,一部分消耗在內阻上,其余部分輸出到外電路中.

教學設計方案

閉合電路的歐姆定律

一、教學目標

1、在物理知識方面的要求:

(1)鞏固產生恒定電流的條件;

(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量,它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.

(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內、外電壓之和.

(4)掌握閉合電路的歐姆定律,理解各物理量及公式的物理意義

(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.

2、在物理方法上的要求:

(1)通過電動勢等于電路上內、外電壓之和的教學,使學生學會運用實驗探索物理規律的方法.

(2)從能量和能量轉化的角度理解電動勢的物理意義.

(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律的討論培養學生的推理能力.

(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律,培養學生用多種方式分析

二、重點、難點分析

1、重點:

(1)電動勢是表示電源特性的物理量

(2)閉合電路歐姆定律的內容;

(3)應用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.

2、難點:

(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內、外電壓之和.

(2)短路、斷路特征

(3)應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關系

三、教學過程設計

引入新課:

教師:同學們都知道,電荷的定向移動形成電流.那么,導體中形成電流的條件是什么呢?(學生答:導體兩端有電勢差.)

演示:將小燈泡接在充滿電的電容器兩端,會看到什么現象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現這種現象呢?

分析:當電容器充完電后,其上下兩極板分別帶上正負電荷,如圖1所示,兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后,電子就在電場力的作用下通過導線產生定向移動而形成電流,但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少,兩極板間電勢差也逐漸減少為零,所以電流減小為零,因此只有電場力的作用是不能形成持續電流的.

教師:為了形成持續的電源,必須有一種本質上完全不同于靜電性的力,能夠不斷地分離正負電荷來補充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差,從而在導線中維持恒定的電流,能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時,電源中的非靜電力將不斷做功,從而把已經流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.

板書:1、電源:電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置.它并不創造能量,也不創造電荷.例如:干電池是把化學能轉化為電能,發電機是把機械能、核能等轉化為電能的裝置.

教師:電源能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能,并且能夠提供恒定的電壓,那么不同的電源,兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號),請幾個同學觀察電池上面寫的規格,發現盡管電池的型號不同,但是都標有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進行測量,發現結果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發電機、蓄電池、紐扣電池,它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學生回答:不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學生:用電壓表直接測量)·

結論:電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(如材料、工作方式等)決定,同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的,不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性,物理學中引入了電動勢的概念.

板書:2、電源電動勢

教師:從上面的演示和分析可知,電源的電動勢在數值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.

板書:電源的電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.

例如,各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節1號電池接入電路中,它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示

,電路如圖所示,結論:開關閉合前,電壓表示數是1.5V,開關閉合后,電壓表示數變為1.4V.實驗表明,電路中有了電流后,電源兩極間的電壓減少了.

教師:上面的實驗中,開關閉合后,電源兩極間的電壓降為1.4V,那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實驗電路,介紹閉合電路可分為內、外電路兩部分,電源內部的叫內電路,電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內電壓.我們現在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內、外電壓之間的關系.

板書:3、內電壓和外電壓

教師:向學生介紹實驗裝置及電路連接方法,重點說明內電壓的測量.實驗中接通電鍵,移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小,由兩個電壓表讀出若干組內、外電壓和的值.再斷開電鍵,由電壓表測出電動勢.分析實驗結果可以發現什么規律呢?

學生:在誤差許可的范圍內,內、外電壓之和等于電源電動勢.

板書:在閉合電路中,電源的電動勢等于內、外電壓之和,即.

下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關系.

教師:我們來做一個實驗,電路圖如圖所示

觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.

結論:把開關撥到2后,發現小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實驗現象呢?這就要用到我們將要學習的內容——閉合電路的歐姆定律.

板書:閉合電路的歐姆定律

教師:在圖1所示電路圖中,設電流為,根據歐姆定律,,,那么,電流強度,這就是閉合電路的歐姆定律.

板書:4、閉合電路的歐姆定律的內容:閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比,和電路的內外電阻之和成反比.表達式為.

同學們從這個表達式可以看出,在電源恒定時,電路中的電流強度隨電路的外電阻變化而變化;當外電路中的電阻是定值電阻時,電路中的電流強度和電源有關.

教師:同學們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現象呢?

學生:9V的電源如果內電阻很大,由閉合電路的歐姆定律可知,用它做電源,電路中的電流I可能較小;而電動勢3V的電源內阻如果很小,電路中的電流可能比大,用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電,燈泡的亮度取決于,那么就出現了剛才的實驗現象了.

教師:很好.一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是不變的.那么外電阻的變化,就會引起電路中電流的變化,繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.

幾個重要推論

(1)路端電壓隨外電阻變化的規律

板書:5幾個重要推論

(l)路端電壓隨外電阻變化的規律演示實驗,圖3所示電路,

4節1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯組成電源(因為通常電源內阻很小,的變化也很小,現象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片,觀察電流表和電壓表的示數是如何隨變化?

教師:從實驗出發,隨著電阻的增大,電流逐漸減小,路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現象嗎?

學生:因為變大,閉合電路的總電阻增大,根據閉合電路的歐姆定律,,電路中的總電流減小,又因為,則路端電壓增大.

教師:正確.我們得出結論,路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減小.一般認為電動勢和內電阻在短時間內是不變的,初中我們認為電路兩端電壓是不變的,應該是有條件的,當無窮大時,0,外電路可視為斷路,0,根據,則,即當外電路斷開時,用電壓表直接測量電源兩極電壓,數值等于電源的電動勢;當減小為0時,電路可視為短路,為短路電流,路端電壓.

板書5:路端電壓隨外電阻增大而增大,隨外電阻減小而減小.斷路時,∞,0,;短路時,,.

電路的路端電壓與電流的關系可以用圖像表示如下

(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規律.

教師:在純電阻電路中,當用一個固定的電源(設、r是定值)向變化的外電阻供電時,輸出的功率,

又因為,

所以,

當時,電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線,如圖所示.

板書6:在純電阻電路中,當用一個固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時,輸出的功率有最大值.

教師:當輸出功率最大時,電源的效率是否也最大呢?

板書7:電源的效率隨外電阻變化的規律

教師:在電路中電源的總功率為,輸出的功率為,內電路損耗的功率為,則電源的效率為,當變大,也變大.而當時,即輸出功率最大時,電源的效率=50%.

板書8:電源的效率隨外電阻的增大而增大.

四、講解例題

五、總結

探究活動

1、調查各種不同電源的性能特點。

(包括電動勢、內阻、能量轉化情況、工作原理、可否充電)

2、考察目前對廢舊電池的回收情況。

(1)化學電池的工作原理;

(2)廢舊電池對環境的污染主要表現在哪些方面;

(3)當前社會對廢舊電池的重視程度;

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一、初中物理教學存在的問題

1.內容過于抽象

物理的學習方法有別于語文或者數學的學習方法,不是像語文那樣進行記憶,也不是像數學那樣來源于公式的推導,物理是以現實生活中某些現象為研究對象,通過數學工具來研究某些現象的變化規律。但是由于初中物理的學習比較簡單,往往是現實生活中某些現象的理想化模型的研究。例如,牛頓第一定律告訴我們,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。這對于剛剛學習物理的初中生來說是很難理解的。對于牛頓第一定律的教學既不可以采用語文學習的方法來進行死記,同時更無法采用數學的公式推導得到牛頓第一定律,因此必須采用物理學習的方法來進行學習。如,對于歐姆定律理解,通過學習僅僅知道歐姆定律描述的是電流、電壓、以及電阻之間的關系,而根據歐姆定律推導得到的R=U/I,從數學角度分析就會得出電阻隨著電壓和電流的變化而變化,但是這樣的理解是完全錯誤的。因為電阻是導體特有的屬性,不會隨著電壓和電流的改變而改變。因此筆者認為初中物理教學存在的主要問題之一就是教學內容過于抽象,學生對于物理的學習缺乏興趣。

2.實驗教學過少

物理教學中一個非常重要的環節就是實驗教學。實驗教學對于初中生理解基本的物理概念和規律具有重要的意義,同時對于提高初中生的創新能力和動手能力也具有非常重要的意義。初中物理體現了理論與實踐的結合,但是現實是初中物理教學更多的只是注重基本概念的教學,而忽略了實驗教學的重要性。例如,對于歐姆定律的學習,課本上直接給出了電流、電壓、以及電阻之間的關系,但是對于剛剛接觸電學知識的初中生來說是很難理解的,同時也很難理解電阻是電器元件的固有屬性這樣的一個結論。采用實驗教學可以提高初中生學習物理的興趣,同時通過實驗,測量出電阻兩端電流和電壓的多組數據,通過數據分析得到歐姆定律也比較合理,這樣的結論也容易被初中生所接受。許多的學校對于初中物理的教學忽略了實驗教學的重要作用,要么采用語文式的教學模式,讓學生死記這些結論,要么采用數學式的教學模式,通過大量的題海去理解公式。其實這些對于初中生真正的理解公式的物理意義,提高初中生的創新能力均是不利的,所以實驗教學過少是初中物理教學存在的重要問題。

二、初中物理教學存在問題的對策

1.抽象概念具體化

初中物理中的許多概念規律對于初中生來說都比較抽象,例如電阻的概念,密度的概念等。許多物理概念規律來源于現實生活,因此將抽象的概念規律具體化對于初中生學習物理是非常重要的。例如,對于平面鏡成像特點,可以用這樣的方法進行講解,“學生拿一面鏡子來自己看看自己,你們發現鏡中的自己和現實中的自己有什么關系呢?”例如,對于密度的學習,教師可以采用這樣的方式進行講解。“學生,你們說一杯水和一桶水誰的質量大?”,“同樣體積的水和油,誰的質量大?”對于這樣的問題,初中生都可以回答:對于同樣的物質,體積越大,質量越大;對于同樣體積的水和油,水的質量大于油的質量。那么接下來學生就會很容易接受質量、密度以及體積之間的關系,并且對于理解密度是物質固有的屬性這樣一個概念也是容易接受的。

2.完善實驗設施,強化實驗教學

物理是以實驗為基礎的科學,因此對于初中物理的教學必須完善實驗設施,強化實驗教學。實驗作為教學方法的一種基本構成因素,是學習物理的基本方法,通過實驗培養學生的觀察能力、綜合分析能力、抽象概括能力、歸納演變能力、邏輯思維能力等,培養學生進行學習和研究的科學素質;同時實驗又具有直觀性,通過各種形式的感知,豐富學生的直接經驗和感性認識,使學生獲得生動的表象,從而比較全面、客觀地掌握知識,提高認識能力。隨著新課程的改革,物理實驗考查已作為一項不可缺少的內容,使物理實驗教學又具有重要的現實意義。特別是初中階段有些問題的結論不能通過數學推導直接得到,這時實驗推理就顯得更為重要。例如,牛頓第一定律它的條件是物體在不受外力時的運動情況,這在現實生活中是不可能做到的,但是教師如果能在做這個實驗過程中將小車運動的表面多換幾個,如粗糙毛巾、棉布、木板、玻璃等,通過觀察記錄和比較小車從斜面同一高度下滑時在不同表面上運動的距離遠近,并通過合理的推理就不難概括得出牛頓第一定律,這使得學生更加深刻的理解某些物理概念和定律,同時也學到科學的學習方法。

參考文獻:

[1]樊建安。初中物理課堂教學存在的問題及解決對策[J]。新課程研究一基礎教育,2010,1

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能力目標

1.培養學生邏輯推理能力和研究問題的方法.

2.培養學生理論聯系實際的能力.

情感目標

激發學生興趣及嚴謹的科學態度,加強思想品德教育.

教學建議

教材分析

本節從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題,從實驗得出結論.串聯電路總電阻的計算公式是本節的重點,用等效的觀點分析串聯電路是本書的難點,協調好實驗法和理論推導法的關系是本書教學的關鍵.

教法建議

本節擬采用猜想、實驗和理論證明相結合的方式進行學習.

實驗法和理論推導法并舉,不僅可以使學生對串聯電路的總電阻的認識更充分一些,而且能使學生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些.

由于實驗法放在理論推導法之前,因此該實驗就屬于探索性實驗,是伏安法測電阻的繼續.對于理論推導法,應先明確兩點:一是串聯電路電流和電壓的特點.二是對歐姆定律的應用范圍要從一個導體擴展到幾個導體(或某段電路)計算串聯電路的電流、電壓和電阻時,常出現一個“總”字,對“總”字不能單純理解總和,而是“總代替”,即“等效”性,用等效觀點處理問題常使電路變成簡單電路.

教學設計方案

1.引入課題

復習鞏固,要求學生思考,計算回答

如圖所示,已知,電流表的示數為1A,那么

電流表的示數是多少?

電壓表的示數是多少?

電壓表的示數是多少?

電壓表V的示數是多少?

通過這道題目,使學生回憶并答出串聯電路中電流、電壓的關系

(1)串聯電路中各處的電流相等.

(2)串聯電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和.

在實際電路中通常有幾個或多個導體組成電路,幾個導體串聯以后總電阻是多少?與分電阻有什么關系?例如在修理某電子儀器時,需要一個10的電阻,但不巧手邊沒有這種規格的電阻,而只有一些5的電阻,那么可不可以把幾個5的電阻合起來代替10的電阻呢?

電阻的串聯知識可以幫助我們解決這個問題.

2.串聯電阻實驗

讓學生確認待測串聯的三個電阻的阻值,然后通過實驗加以驗證.指導學生實驗.按圖所示,連接電路,首先將電阻串聯入電路,調節滑動變阻器使電壓表的讀數為一整數(如3V),電流表的讀數為0.6A,根據伏安法測出.

然后分別用代替,分別測出.

將與串聯起來接在電路的a、b兩點之間,提示學生,把已串聯的電阻與當作一個整體(一個電阻)閉合開關,調節滑動變阻器使電壓示數為一整數(如3V)電流表此時讀數為0.2A,根據伏安法測出總電阻.

引導學生比較測量結果得出總電阻與、的關系.

再串入電阻,把已串聯的電阻當作一個整體,閉合開關,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為一整數(如3V)電流表此時示數為0.1A,根據伏安法測出總電阻.

引導學生比較測量結果,得出總電阻與的關系:.

3.應用歐姆定律推導串聯電路的總電阻與分電阻的關系:

作圖并從歐姆定律分別求得

在串聯電路中

所以

這表明串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和.

4.運用公式進行簡單計算

例一把的電阻與的電阻串聯起來接在6V的電源上,求這串聯

電路中的電流

讓學生仔細讀題,根據題意畫出電路圖并標出已知量的符號及數值,未知量的符號.

引導學生找出求電路中電流的三種方法

(1)(2)(3)

經比較得出第(3)種方法簡便,找學生回答出串聯電路的電阻計算

解題過程

已知V,求I

根據得

答這個串聯電路中的電流為0.3A.

強調歐姆定律中的I、U、R必須對應同一段電路.

例二有一小燈泡,它正常發光時燈絲電阻為8.3,兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源,要使燈泡正常工作,需要串聯一個多大的電阻?

讓學生根據題意畫出電路圖,并標明已知量的符號及數值,未知量的符號.

引導學生分析得出

(1)這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V,而電源電壓是6V,那么串聯的電阻要分擔的電壓為

(2)的大小根據歐姆定律求出

(3)因為與串聯,通過的電流與通過的電流相等.

(4)通過的電流根據求出.

解題過程

已知,求

解電阻兩端電壓為

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2.理解串聯電路的等效電阻和計算公式.

3.會用公式進行簡單計算.

能力目標

1.培養學生邏輯推理能力和研究問題的方法.

2.培養學生理論聯系實際的能力.

情感目標

激發學生興趣及嚴謹的科學態度,加強思想品德教育.

教學建議

教材分析

本節從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題,從實驗得出結論.串聯電路總電阻的計算公式是本節的重點,用等效的觀點分析串聯電路是本書的難點,協調好實驗法和理論推導法的關系是本書教學的關鍵.

教法建議

本節擬采用猜想、實驗和理論證明相結合的方式進行學習.

實驗法和理論推導法并舉,不僅可以使學生對串聯電路的總電阻的認識更充分一些,而且能使學生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些.

由于實驗法放在理論推導法之前,因此該實驗就屬于探索性實驗,是伏安法測電阻的繼續.對于理論推導法,應先明確兩點:一是串聯電路電流和電壓的特點.二是對歐姆定律的應用范圍要從一個導體擴展到幾個導體(或某段電路)計算串聯電路的電流、電壓和電阻時,常出現一個“總”字,對“總”字不能單純理解總和,而是“總代替”,即“等效”性,用等效觀點處理問題常使電路變成簡單電路.

教學設計方案

1.引入課題

復習鞏固,要求學生思考,計算回答

如圖所示,已知,電流表的示數為1A,那么

電流表的示數是多少?

電壓表的示數是多少?

電壓表的示數是多少?

電壓表V的示數是多少?

通過這道題目,使學生回憶并答出串聯電路中電流、電壓的關系

(1)串聯電路中各處的電流相等.

(2)串聯電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和.

在實際電路中通常有幾個或多個導體組成電路,幾個導體串聯以后總電阻是多少?與分電阻有什么關系?例如在修理某電子儀器時,需要一個10的電阻,但不巧手邊沒有這種規格的電阻,而只有一些5的電阻,那么可不可以把幾個5的電阻合起來代替10的電阻呢?

電阻的串聯知識可以幫助我們解決這個問題.

2.串聯電阻實驗

讓學生確認待測串聯的三個電阻的阻值,然后通過實驗加以驗證.指導學生實驗.按圖所示,連接電路,首先將電阻串聯入電路,調節滑動變阻器使電壓表的讀數為一整數(如3V),電流表的讀數為0.6A,根據伏安法測出.

然后分別用代替,分別測出.

將與串聯起來接在電路的a、b兩點之間,提示學生,把已串聯的電阻與當作一個整體(一個電阻)閉合開關,調節滑動變阻器使電壓示數為一整數(如3V)電流表此時讀數為0.2A,根據伏安法測出總電阻.

引導學生比較測量結果得出總電阻與、的關系.

再串入電阻,把已串聯的電阻當作一個整體,閉合開關,調節滑動變阻器,使電壓表的示數為一整數(如3V)電流表此時示數為0.1A,根據伏安法測出總電阻.

引導學生比較測量結果,得出總電阻與的關系:.

3.應用歐姆定律推導串聯電路的總電阻與分電阻的關系:

作圖并從歐姆定律分別求得

在串聯電路中

所以

這表明串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和.

4.運用公式進行簡單計算

例一把的電阻與的電阻串聯起來接在6V的電源上,求這串聯

電路中的電流

讓學生仔細讀題,根據題意畫出電路圖并標出已知量的符號及數值,未知量的符號.

引導學生找出求電路中電流的三種方法

(1)(2)(3)

經比較得出第(3)種方法簡便,找學生回答出串聯電路的電阻計算

解題過程

已知V,求I

根據得

答這個串聯電路中的電流為0.3A.

強調歐姆定律中的I、U、R必須對應同一段電路.

例二有一小燈泡,它正常發光時燈絲電阻為8.3,兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源,要使燈泡正常工作,需要串聯一個多大的電阻?

讓學生根據題意畫出電路圖,并標明已知量的符號及數值,未知量的符號.

引導學生分析得出

(1)這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V,而電源電壓是6V,那么串聯的電阻要分擔的電壓為

(2)的大小根據歐姆定律求出

(3)因為與串聯,通過的電流與通過的電流相等.

(4)通過的電流根據求出.

解題過程

已知,求

解電阻兩端電壓為

篇12

二、電磁學的知識結構和知識規律

1.知識結構

2.知識規律

“電場”一章是學好電磁學的基礎和關鍵,基本概念多,且抽象,如電場強度、電場線、電勢和電勢能等。教材從電荷在電場中受力和電場力做功兩個角度研究電場的基本性質,許多知識要在力學知識的基礎上學習。

“恒定電流”一章是在初中基礎上的充實、擴展和提高,重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律,電路的等效處理方法和實驗的設計是本章的重點。

“磁場”一章闡明了磁與電的統一性,用研究電場的方法進行類比,可較好地解決磁場和磁感強度的概念。由安培力導出洛侖茲力,由洛侖茲力導出帶電粒子在勻強磁場中的運動規律等,因此,分析推理是本章的特點。

“電磁感應”一章的重要物理規律是法拉第電磁感應定律和愣次定理,這部分知識中,能量守恒定律是將各知識點串起來的主線。由于楞次定律較抽象,要通過實驗進行分析、歸納,需加強學生的抽象思維能力。

“交變電流”和“電磁波”是在電場和磁場基礎上結合電磁感應的理論和實踐。麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律,同時也把波動理論從機械波推到電磁波,從而對物質的波動性的認識提高了一步。

三、電磁學的研究方式:“場”和“路”

電荷周圍存在電場,每個帶電粒子都被電場包圍著,運動電荷的周圍除了電場還存在磁場,磁體的周圍也存在磁場?,F在的科學實驗和廣泛的生產實踐完全肯定了場的觀點,并證明了電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質的一種形式,是物質相互作用的特殊方式,也是電磁運動的實質。教材中以場為主線,主要有電場、磁場和電磁場。電場強度和電勢是描述電場性質的兩個重要物理量。磁感強度是描述磁場性質的重要物理量。電磁感應規律是反映電場和磁場間密切聯系的一種物理現象。麥克斯韋從理論上指出了變化的電場和磁場總是相互聯系的,一個不可分割的統一體,這就是電磁場。庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應定律為建立麥克斯韋理論,提供了基礎和實驗規律。

電路知識具有廣泛的實用價值,以路為主線,主要有直流電路、交流電路(包括振蕩電路)。歐姆定律是從實驗中總結出來的一條重要規律,是解決電路問題的重要依據。要會分析電路的連接方式(串聯或并聯)及等效處理方法,電功和電功率的計算,不僅能解決直流電路問題,還可以解決交流電路的問題。

篇13

2教學模式的解讀

“三環六步導學”教學模式的基本構想是,一節課由不同類型和形式的學習活動單元及過程組成,讓學生在目標和學習方法的引導下,自主合作學習,探究、體驗、領悟學習內容,展示、交流學習結果,教師通過講授、指導、評價等方式引導學生學習.

2.1“三環六步”教學模式的框架

[TP1CW36.TIF,BP#]

該模式體現創設情境、目標(或問題)引導、任務驅動、學生自學、活動探究、交流討論、自主評價、師生互動、應用反饋等多種學習方式綜合運用的一種教學模式(圖1).

2.2“三環”的涵義

“三環”是指 “目標導引、活動探究、評價應用 ” 三個環節.教學過程運用三個環節交替遞進,有效解決教學過程中目標不明、方法不清、評價滯后的問題.這三個環節的構想在筆者所在區域得以廣泛實踐.

2.2.1目標導引

我們到超市購物,如果沒有明確的目標,就會漫無目的地閑逛,如果有目標,購物效率會大大提高.學習活動也是如此,若是學生對學習目標是模糊的,學習效果就會打折扣.所以學習目標不單是教學設計的一個要素,不僅是教師要明白,也應該讓學生明白,讓學習活動有的放矢.一個好的學習目標的要[LL]素應該是:學習內容+學習方法+預期達到的學習水平和要求.這樣的學習目標不僅讓學生明確了學什么,而且讓學生明確怎么學,知道可以通過哪種學習方式達到目標,就能引導學生自主開展學習活動,也能引導學生自主開展評價活動.

2.2.2活動探究

活動探究是在學習目標的導引下進行的一系列學習活動和方法的總稱.通過問題引導、學法指導,一步i引導學生按具體的學習方式進行自主學習,進而達成學習目標,提高學習效率,同時培養學生的學習能力,促進學生學會學習.對于每一個學習活動,教學內容、方式是具體的,需要到達的水平和要求是明確的,這樣學生就可以在目標和學習方法的引導下,自主合作學習,探究、體驗、領悟學習內容.

2.2.3評價應用

在教學過程中,每個學習活動結束時,都安排相應的學生自主評價,及時檢查評價學習效果.在一節新課結束后,也要安排課堂小結、當堂演練、拓展延伸,對學生進行形成性評價,檢驗學生對所學知識應用情況.通過及時評價、形成性評價使自主評價緊隨教學活動的展開而展開,貫穿于教學活動的始終,通過評價促進學生的發展.

2.3“六步”的涵義

“六步”是指對于某一課時或某個學習活動采取的六個基本步驟,即“情景問題探究評價應用反饋”.“六i”是基于“以學定教”提出的一種范式,對于某個教學內容,并非要面面俱到,可以是全部,也可以側重其中的部分步驟.

2.3.1情境

新課程強調學習情境的創設.情境創設的途徑很多,如利用實驗創設,聯系社會生活現象和素材創設,利用新舊知識的聯系創設,通過實踐體驗創設,利用現代信息技術創設等.情境創設的作用是巨大的,能引發認知沖突,激發興趣,喚起主動學習的欲望,矯正前概念的偏差,做好思維鋪墊,活躍課堂氛圍.情境可以在引入課題時創設,也可以在每個學習活動單元過程中進行創設.

2.3.2問題

探究始于問題,沒有問題就沒有探究.針對學習目標而設計的一個個學習活動單元,是圍繞問題展開的,為解決這些問題,根據問題的特征而預設了多樣化的學習方法,讓學生在解決問題的過程中學習.對有的問題,可采取自主學習解決;有的問題,可采取小組合作學習解決;有的問題,可采用實驗法;還有的問題,需要進一步猜想與假設,設計實驗,進行實驗探究;

對教學過程中生成的問題,還要突破預設的束縛,靈活加以處理.總之,問題的設計是關鍵,問題設計得合理,解決問題的方法科學,就會有效驅動學生的整個學習過程,取得良好的學習效果.

2.3.3探究

新課程提倡探究式教學.廣義地講,學生或通過自己的活動,或在老師的引導下,通過各種方式的主動學習,從未知到已知的過程,都是探究過程.所以,如上所述,針對具體問題而采取的自學指導、合作探究、理論推理、實驗探究,以及精講點撥、師生對話、演示操作、小組討論、體驗、展示等學習活動,都是為了讓學生建構形成自己理解的知識和方法而采取的探究活動,這是教學過程的重頭戲.

2.3.4評價

新課倡導“立足過程,促進發展”的學生學習評價,促進學生全面富有個性的發展,促進教師反思和改進教學.這里的評價可以是對學生學習過程的及時評價,對自學效果的檢查,也可以是對整堂課的學習情況的檢測,還包括老師對學生的課堂表現進行的口頭點評、學生互評和學生對課堂收獲的自我總結.通過評價幫助學生認識自我,發展自我.同時,通過學生之間開展自主評價活動,從而使學生學會評價.

2.3.5應用

在學習過程中,應用指在一定情境下展示和表達學生所理解的知識,這個步驟貫穿于課堂提問、課堂練習、課外實踐和測驗考試之中,所以在上述“三環”的基礎上,還應注重當堂演練、拓展延伸等環節,既加強對知識的理解,也可初步檢驗學習目標的達成情況.

2.3.6反饋

反饋指教師利用課堂觀察、自主評價、當堂演練、拓展訓練和形成評價等環節,與學習目標中的水平和要求對照,提供反饋信息,發現學生理解概念和規律 上的差異,采取措施,修正教學素材或過程,修正偏差,進而進行釋疑解難、變式訓練,使盡可能多的學生達成學習目標.

綜上所述,“三環六步學導”教學模式以學習活動為中心,通過學生的自主、探究、合作學習,實現“以學定教、以教導學”的目的,不僅學會知識、技能和方法,而且學會學習,充分體現了“雙主”――教師的主導性和學生的主體性,使主導性和主體性和諧統一,發揮最大效益.能將課堂真正還給學生,使學生學會學習,學會評價,從而提高學生的學習能力和評價能力.

3“三環六步導學”教學模式課例

本文以人教版第十七章第二節《歐姆定律》為例,依據“三環六步導學”教學模式,具體地介紹.

3.1目標導引

(1)通過看書、討論,理解歐姆定律的內容、公式、單位及適用的條件.

(2)通過閱讀例題、老師講授、同步練習,學會運用歐姆定律進行簡單的計算及一般方法.

3.2活動探究

情景上節課,學生已經學習了電流跟電壓和電阻的關系,請同學們回顧一下并表述出來.

活動1:閱讀課本78頁,然后回答下面的問題.

活動2:討論電流、電壓、電阻之間的因果關系.

活動3:閱讀課本78、79頁的例題1和例題2,思考用公式進行計算的一般步驟和規范要求.

[BP(]活動4:例題講析

例3在如圖所示的電路中,調節滑動變阻器 R′,使燈泡正常發光,用電流表測得通過它的電流值是0.6 A.已知該燈泡正常發光時的電阻是20 Ω,求燈泡兩端的電壓.[BP)]

活動4:例題講析,點撥電阻與電壓、電流無關,歐姆定律的[HJ1.45mm]另一個適用條件是同一時刻(同一狀態).

例1加在某一電阻器兩端的電壓為5 V時,通過它的電流是0.5 A,則該電阻器的電阻應是多大?如果兩端的電壓增加[JP3]到20 V,此時這個電阻器的電阻值是多大?通過它的電流是多大?

3.3評價應用

3.3.1自主評價

評價1:請你口頭表達歐姆定律的內容.

評價2:請你說出歐姆定律的數學表達式.

評價3:公式中各物理量的單位是什么?(提示區分物理量的符號和單位符號)

評價4:歐姆定律的適用條件是什么?

評價5:下列關于歐姆定律說法中正確的是

A.導體中的電流與導體兩端的電壓成正比

B.導體中的電流與導體的電阻成反比

C.電壓一定時,導體的電阻與導體中的電流成反比

D.電阻是導體本身的一種性質,與電流、電壓無關

評價6:歸納用歐姆定律公式進行計算的一般步驟.

3.3.2當堂演練

(1)關于電流跟電壓和電阻的關系,下列說法正確的是

A.導體的電阻越大,通過導體的電流越小

B.導體的電阻越大,通過導體的電流越大

C.導體兩端的電壓越大,導體的電阻越大,通過導體的電流也越大

D.在導體兩端的電壓一定的情況下,導體的電阻越小,通過導體的電流越大

(2)一條鎳鉻合金線的兩端加上4 V電壓時,通過的電流是0.2 A,則它的電阻是[CD#3]Ω.若合金線的兩端電壓增至16 V時,它的電阻是[CD#3]Ω,這時若要用電流表測量它的電流,應選用量程為[CD#3]A的電流表.

(3)關于歐姆定律,下列敘述中不正確的是

A.在相同電壓下,導體的電流和電阻成反比

B.對同一個導體,導體中的電流和電壓成正比

C.因為電阻是導體本身的性質,所以電流只與導體兩端的電壓成正比

D.導體中的電流與導體兩端的電壓有關,也與導體的電阻有關

[TP1CW37.TIF,Y#]

(4)在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關系時,小東選用了甲、乙兩個定值電阻R甲、R乙分別做實驗,他根據實驗數據畫出了如圖2所示的圖像,請根據圖像比較電阻R甲與R乙的大小,R甲[CD#3]R乙.(選填“大于”、“等于”或“小于”)

3.3.3拓展延伸

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