時間:2023-08-21 16:57:52
序論:在您撰寫歐姆定律問題時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一、兩表的變化
例1 如圖1中電源電壓保持不變,R2為定值電阻。開關S閉合后,以下說法正確的是( )。
A. 滑片P向右移動,表A示數變小,表V示數變小
B. 滑片P向右移動,表A示數變大,表V示數變大
C. 滑片P向左移動,表A示數變小,表V示數變大
D. 滑片P向左移動,表A示數變大,表V示數變小
解析:滑片P向右移動時,滑動變阻器R1的阻值變大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,根據公式I=■可知,電路中的電流變小,R2的阻值不變,由U2=I2R2可知這時R2兩端的電壓變小。則電流表、電壓表的示數均變小。同理,若滑片P向左移動,電流表、電壓表的示數均變大。故正確選項為A。
答案:A
點撥:本題考查了同學們對電路電阻發生變化時,相應電表示數變化對應關系的掌握程度,并能熟練運用歐姆定律解決問題。這一考點是中考考查頻率最高的考點之一。電路中電表的示數變化問題主要有兩種類型:一類是由于開關的斷開或閉合,引起電路中各物理量的變化;另一類是由于變阻器滑片的移動,引起電路中各物理量的變化。這類問題的解題思路應先認清電路的連接形式,然后分清電流表和電壓表在測誰的電流和電壓,再根據電路總電阻的變化,運用歐姆定律和串、并聯電路的特點,來分析電流表和電壓表示數的變化。
二、開關與電路變化
例2 如圖2 所示電路,電源電壓恒定不變,R1、R2為兩個定值電阻,其阻值不隨溫度變化。當閉合開關S1,斷開開關S2、S3時,電流表的示數為3A;當閉合開關S1和S2,斷開開關S3時,電流表的示數為5A;當閉合開關S3,斷開S1、S2時,電路的總電阻為R3,則R1與R3之比為( ?搖)。
A. 5∶2?搖 B. 2∶5
C. 5∶3 D. 3∶5
解析:當閉合開關S1,斷開開關S2、S3時,只有電阻R1接在電源的兩端,電流為3A,則R1=■;閉合開關S1和S2,斷開開關S3時,R1與R3并聯,故通過R2的電流I2=I-I1=5A-3A=2A,R2=■=■。當閉合開關S3,斷開S1、S2時,R1與R2串聯,R3=R1+R2=■+■=■。所以R1 ∶ R3=■ ∶ ■=2 ∶ 5。
答案:B
點撥:開關在電路中的作用,除使整個電路接通或斷開外,還可以改變電路結構和使部分電路形成短路。本題的三個開關處在不同狀態時,形成了三個不同的電路:①只有R1接在電路中;②R1與R2并聯接在電路中;③R1與R2串聯接在電路中。只有根據題意,認清電路結構,才能運用串、并聯電路的規律和歐姆定律解題。
三、實驗探究
例3 要測出一個未知電阻Rx的阻值?,F有量程適當的電壓表、電流表各一只,已知阻值為R0的電阻一只,以及電源、若干開關和導線。請根據以下要求設計兩種測量Rx阻值的方法。要求:
(1)電流表、電壓表、已知阻值的電阻R0三個器材,每次只能選用兩個;
(2)測量器材在一種方法中可以使用兩次(即可以測出電路中兩個不同部分的值);
(3)將實驗電路圖、測量的物理量及RX的表達式分別填入下表。
解析:要測出Rx的阻值,由公式Rx=■知,必須設法直接或間接測出Ux、Ix。
方法一:電路如圖3所示,閉合開關S,測出Rx兩端電壓Ux和通過Ix的電流Ix,則Rx=■。
方法二:電路如圖4所示,閉合開關S,用電壓表分別測出RX兩端電壓Ux和R0兩端電壓U0,則Rx=■R0。
點撥:這是一道測未知電阻的電路設計題,此題解法較多,要求同學們根據歐姆定律及串、并聯電路的特點,進行電路設計。這類考題考查的知識面大,層次也深,不但實驗的基本項目要考查,而且還要考慮器材的規格和性能以及在實驗中起的主要作用,有實驗電路圖或實物圖的連接、電路故障的判斷等,實驗中往往同時使用電學的三大儀器——電流表、電壓表和滑動變阻器。因此是近幾年各地中考的熱點,考查的重中之重,出題形式也靈活多樣。
四、綜合應用
例4 小雯設計了一個測量物體重力的“托盤秤”,如圖5所示是原理示意圖,其中的托盤用來放置被測物體,OBA是可繞O點轉動的杠桿,R1是壓力傳感器(其電阻值會隨所受壓力大小而變化,變化關系如下表),R0為定值電阻,為顯示重力大小的儀表(實質是一個量程為0~3 V的電壓表)。已知OB ∶ OA=1 ∶ 2,R0=100 Ω,電源電壓恒為3 V(忽略托盤、杠桿及壓桿的重力)。
(1)托盤上沒放物體時,壓力傳感器R1的電阻值是?搖?搖 ?搖?搖Ω。
(2)當托盤上放被測物體時,電壓表的示數如圖6所示,則此時壓力傳感器R1上的電壓是多少?
(3)第(2)題中被測物體的重力是多少?
解析:(1)由表中壓力與電阻的關系可知,當托盤上沒放物體,即壓力為0時,R1的電阻值是300 Ω。
(2)由圖可知,R0和R1串聯,電壓表顯示加在R0兩端的電壓U0,根據串聯電路的電壓關系知,加在R1兩端的電壓為:U1=U-U0=3 V-2 V=1 V。
(3)根據串聯電路的電流規律及歐姆定律,I1=I0=U0/R0=2 V/100 Ω=0?郾02 A,R1=U1/I1=1V/0?郾02 A=50 Ω
查表得:F=250 N
由杠桿平衡條件可知GlOB=FlOA
G=■=■=500 N
通過對此類問題的研究,筆者得出了一套教學中講解這類問題的省時省力的方法,而且也比較容易給學生講清楚,中考中的難題一下子就變成了中檔題,不僅大大減少了解題時間,也提高了正確率.
講這個專題,從一個電阻到兩個電阻,再到三個電阻的情況,從合并定值電阻到合并定值電阻和滑動變阻器,逐漸拓寬學生的思路,由淺入深,層層深入,最終讓學生悟出了解決這種問題的方法.
1一個電阻
如圖1所示,定值電阻R接在電源兩端,當電源電壓從U1增大到U2,電路中的電流從I1增大到I2,問這個定值電阻多大?引導學生回答
I1=U1R,I2=U2R,
則ΔI=I2-I1=U2R-U1R=ΔUR.
給學生講清楚,這個公式成立的條件是R是定值,如果R不是定值,則
ΔI=I2-I1=U2R2-U1R1≠U2-U1R.
上面的公式還可以變形為ΔU=ΔI•R和R=ΔUΔI.這樣利用公式R=ΔUΔI就可以求出定值電阻的值.
現在可以給學生出一道練習題:當一只電阻兩端的電壓從2 V增加到2.8 V時,通過它的電流增加了0.1 A,則該電阻的阻值是.學生就很容易利用這種方法就解出了.
2兩個電阻
加大難度,變成兩個電阻的情況.如圖2所示,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯接在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1測量R1電壓,V2測量R2的電壓,電流表測量電路中的電流.移動滑動變阻器的滑片,電壓表V1示數的變化量為ΔU1,電壓表V2的示數的變化量的絕對值為ΔU2電流表示數變化量的絕對值為ΔI.學生很容易得出U1I=R1(定值),U2I=R2(變化).引導學生思考:因為R1一定,所以ΔU2ΔI=R1,而R2是變化的,ΔU2ΔI=什么呢?這個問題有些難度,經過思考,有的學生會想到,由于電源電壓是定值,所以電壓表V1的示數的變化量的絕對值ΔU1與電壓表V2的示數的變化量的絕對值ΔU2在數值上應該相等.
即U1+U2=U(一定),
ΔU1=ΔU2,
而I1=ΔI2=ΔI,
所以有ΔU2ΔI=ΔU1ΔI=R1.
這樣就把變化電阻上的電壓與電流之比轉化成定值電阻上電壓與電流之比.由變化轉化成不變,問題解決了.有了這個結論,再看下面這道比較難的題就容易多了.
例題1如圖2所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器接入電路部分的阻值,閉合開關S,以下說法中正確的是
A.滑片P在某位置不變時,表V1讀數與表A讀數之比等于R1
B.滑片P在某位置不變時,表V2讀數與表A讀數之比等于R1
C.滑片P移到另一位置時,表V2讀數變化量與表A讀數變化量之比的絕對值等于R2
D.滑片P移到另一位置時,表V2讀數變化量與表A讀數變化量之比的絕對值等于R
答案是AD.
3三個電阻
難度進一步加大,進入三個電阻的情況.如圖3所示,定值電阻R1、R2與滑動變阻器R3串聯接在電壓一定的電源兩端.電壓表V1測量R1電壓,V2測量R2的電壓,電壓表V3測量R3電壓,電流表測量電路中的電流.移動滑動變阻器的滑片,電壓表V1示數的變化量為ΔU1,電壓表V2的示數的變化量的絕對值為ΔU2,電流表示數變化量的絕對值為ΔI,學生很容易得出U1I=R1(定值),U2I=R2(定值),U3I=R3(變化).而ΔU1ΔI=R1,ΔU2ΔI=R2也比較容易得出.而ΔU3ΔI=什么是比較有難度的問題,經過思考,會有一些同學想到因為(ΔU1+ΔU2=ΔU3),所以有ΔU3ΔI=ΔU1+ΔU2ΔI=R1+R2.這時候提示學生思考,R1+R2是什么,其實就是R1跟R2串聯的等效電阻.也就是可以把圖3中的兩個電阻R1和R2等效成圖4中的一個大的電阻(R1+R2),把圖3中的兩個電壓表V1和V2合并成圖4中的一個大的電壓表V12.這樣就把三個電阻的問題轉化成了兩個電阻的問題,而兩個電阻的問題學生是能夠解決的.
能夠解決三個電阻的問題學生會很興奮,接著問學生三個電阻轉化成兩個電阻,必然要把兩個電阻合并,合并哪兩個電阻呢?很多學生會自然地想到合并兩個定值電阻.為了解開學生這個思維障礙,可以在電阻R2和R3兩端并聯電壓表V23,如圖5所示.問學生ΔU23ΔI=什么?學生經過激烈的思想沖突,會想到這與應該把定值電阻R2跟滑動變阻器R3合并成一個大的滑動變阻器,如圖6所示.這樣就可以得出ΔU23ΔI=R1.
由此提示學生再次思考,三個電阻合并成兩個電阻的原則是什么.學生經過思考會得出要看電壓表的位置,要把跟電壓表并聯的電阻合并成一個,電壓表外面的合并成一個.這樣不管有多少個電阻,我們都能轉化成兩個電阻的問題,都可以解決了.
然后經過下面同步的練習,再做2010年中考22題,就覺得簡單多了.同步練習:在如圖8所示電路中,電源電壓保持不變.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P 向下滑動時,四個電表的示數都發生了變化,電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數變化量的絕對值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示,下列選項正確的是()A.U1/I不變,ΔU1/ΔI不變B.U2/I變大,ΔU2/ΔI變大C.U3/I變大,ΔU3/ΔI不變 D.U3/I變大,ΔU3/ΔI變大2010中考22題:如圖9所示,電源兩端電壓不變,電阻R1的阻值為2Ω.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P位于A點時,電壓表V1的示數為4V,電壓表V2的示數為10V.當滑動變阻器的滑片P位于B點時,電壓表V1的示數為8V,電壓表V2的示數為11V.則電阻R2的阻值是Ω.同步練習的答案是AC,2010中考題的答案是6Ω.通過由淺入深的逐步講解,比較難懂的歐姆定律變化量的問題學生也能比較容易的理解和掌握了.以上是我對歐姆定律變化量問題重要性和解法的一些粗淺分析,希望能對同行們的教學有所啟發或幫助.其它方法R=R1R2R1+R2=5 Ω×10 Ω5 Ω+10 Ω≈3.3 Ω.
(5)R1的功率P1=U1I1=3 V×0.6 A=1.8 W,
其它方法P1=I21R1=(0.6 A)2×5 Ω=1.8 W,
P1=U2R1=(3 V)25 Ω=1.8 W.
(6)R2的功率P2=U2I2=3 V×0.3 A=0.9 W.
(7)電路中的總功率P=UI=3 V×0.9 A=2.7 W,
其它求法P=P1+P2=1.8 W +0.9 W =2.7 W,
P=U2R1+U2R2=(3 V)25 Ω+(3 V)210 Ω=2.7 W.
(8)仿造上述方法,利用學過的電功公式,還可以求出R1、R2以及電路消耗的電功,同學們可用多種方法試試,以加強對電功公式的理解和應用.
拓展練習如圖5所示電路,電源電壓為3 V, R1=R3=5 Ω,R2=10 Ω,求:(1)當S1,S2都斷開時,電流表和電壓表的示數各是多少?(2)當S1,S2都閉合時,電流表和電壓表的示數各是多少?(3)當S1斷開S2閉合時,電流表和電壓表的示數各是多少?
點撥(1)當S1,S2都斷開時,R2與R3串聯,實質與例2中的(2)(4)所求物理量相同;
(2)當S1,S2都閉合時,R3和電壓表被短路,電壓表的示數為零,實質是R1與R2并聯,所求電流與例3中的(3)相同;
(3)當S1斷開S2閉合時,實質與例1中的(1)相同.
【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?;煜?,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)
關鍵詞:歐姆定律;教學難點;問題
閉合電路歐姆定律是電路中的一條重要規律,對于思維能力尚不是很完善的高中生來說,還是具有一定的難度?!爸R不是被動接受的,而是認知主體積極建構的”,因此在教學過程中教師應積極的換位思考,針對學生的能力水平來嘗試多種教學方式方法,
使學生切實掌握相關知識。此知識點之所以成為難點的重要原因和問題主要為:概念抽象,理解困難;傳統教學方法單一;知識點容易混淆;應試教育,不能活學活用。所以,對以上問題提出一些突破教學難點的思路和方法,以供參考。
一、激發興趣,打破抽象
在本章的教學內容中,對這一定律的概念和相關知識較為抽象,偏重理論的數學分析和推理,并且缺少直觀的實驗,使學生學習和理解起來存在著很大的難度。只是一貫地依靠教師的講解難以達到良好的效果,反而有可能會適得其反,使學生感到枯燥乏味。因此,教師首先應該通過巧妙有效地向學生導入學習內容,最大限度地提高學生對新知識的好奇心和學習動機,俗話說得好:“興趣是最好的老師”,營造一個可以使學生提出問題的學習情景。
通過簡單實驗和提出問題,來激發學生的學習熱情和學習興趣,
為下面對此難點的講解分析做了良好的開頭。使學生能主動地進行實驗研究,在探索中產生學習興趣,了解物理研究方法,增強綜合實踐能力。
二、分組實驗,總結結論
在傳統的教學中,常規的是先在之前所學知識的基礎上推理出閉合電路歐姆定律的公式,再以此對其進行分析,得出變化規律。在此,應大膽地打破這種常規,這種方法只是簡單的數學演繹推理,無法讓學生感知認識到物理的規律變化。所以,接下來就要以更為具體、多樣的實驗,探索其中的規律。讓學生分組實驗,每組進行多種不同的實驗進行對比,然后組員之間進行自由討論,
再通過組員代表進行發言,最后通過教師的總結得出結論。在這樣的通過分組實驗、自主探索、合作交流、總結規律和解決問題的方法中,不但可以使學生深刻理解閉合電路歐姆定律的知識規
律,而且能提高學生的主動性,培養學生敢于探索、團結協作的精神,達到事半功倍的效果。
三、深入解析,避免混淆
通過以上的實驗學習,學生基本掌握了閉合電路歐姆定律的基本知識,由于在學習閉合回路歐姆定律之前,學生已經學習過歐姆定律,這使得學生很容易產生概念混淆。所以,接下來教師應該對此知識點進行深入的分析,為學生講解電動勢、外電壓、內電壓、外電阻等概念,且其核心內容是了解閉合電路與部分電路的不同,教師可以通過實驗讓學生實際的理解閉合電路以及分電路、
內電路、外電路等等相關知識。這些內容較為復雜,學生容易混淆,在有了前面一系列實驗的基礎上,再進行這些知識的講解,學生可以更好地理解,避免了知識點的混淆。
四、領悟思想,學以致用
通過實驗提出問題進行導入,進而通過學生主動積極實驗、觀察、交流和討論分析,加以教師的歸納總結,對于閉合電路歐姆定律的知識學生基本已經掌握,對課程的難點、重點也得到了直觀的分析和解答。在此之后教師應該及時地對學生進行知識的擴展,結合到生活中,在課后作業中盡可能聯系到實際生活環境,家庭中常見電路現象,使學生更深入地理解并掌握相關知識,領悟物理的思想方法和認識規律的本質,將所學知識運用到實際生活之中,達到活學活用、學以致用的效果。不僅及時鞏固知識、查漏補缺,同時引導學生主動學習,從而保證了學生的學習速度和學習質量。
隨著科技的發展,教學方式也在隨其變化。物理教學過程中不能只是一味地“灌輸式”的應試教育,應該讓學生主動起來,把課堂歸還給學生,在學習活動中提高學生的自主學習能力、創新意識,在學生遇到問題時教師應該對學生進行點撥、啟發和激勵,這樣自然而然的突破教學中的難點、重點,找到解決問題有效的方法。盡管教學有一定的方法,但“教無定法”,怎么教學,怎么上課,也視學習環境和學生情況而定,更在于教師本人的長處和短處。所以,在教師教學過程中應該因地制宜,因材施教,通過不斷地優化教學方法,充分發揮學生學習的主體作用及教師的主導作用。
參考文獻:
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??梢韵葟碾娫凑龢O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:
1問題教學法
問題教學法是以“問題”為中心向外輻射開展活動任務的教學方法,師生圍繞問題互動探究,學生在問題解決的過程中,不僅僅習得固有的物理規律和結論,還有解決問題的過程體驗和情感的提升。問題教學法在初中物理教學中的應用關鍵在于從學生的最近發展區出發創設出適合學生探究,同時又緊緊圍繞教學內容的問題情境,打破學生原有的認知平衡,讓學生生疑,進而形成科學探究嘗試的欲望,在解決問題的過程中內化知識、完善建構。
從心理學角度分析,問題教學法教學過程中,學生的心理活動程序如圖1所示。
對于初中物理教學而言,當一個具體的物理問題擺在學生面前時,他們首先會在原有的認知狀態中進行搜索,概念、規律、方法等躍進了大腦,識圖將問題的目標在大腦圖式里找到聯系。這里面有知識的同化和順應過程,最終完善為新的認知結構。
2“歐姆定律”教學案例分析
2.1開門見山,借助問題溫故知新
筆者在課堂導入環節,從上一節課和學生一起學習的變阻器入手,設置問題情境提出問題。
問題1如圖2所示,請你根據原有的知識和經驗,想一想有什么辦法可以增大電路中電流表的讀數?在使用滑動變阻器時應注意什么?
問題設計意圖通過圖2情境的創設和問題的拋出,引導學生針對問題進行互動討論,積極猜想,并形成連接電路實驗檢驗的欲望。在實驗的過程中,學生在其原有認知的基礎上實現思維的發散,并通過自主探究找到改變電路中電流的辦法。實驗中應注意滑片C向A端滑動容易造成短路,這是實驗中應注意的問題。
問題2在大家自己進行實驗探究的過程中,你有什么發現?有什么疑惑的地方?
問題設計意圖通過這個問題的拋出,引導學生積極地交流,越發接近教學內容,同時生成新的問題:“導體中的電流跟電壓、電阻三個物理量到底存在著什么關系,這種關系是否具有穩定性,能夠形成特定的規律?”這是一個反思后再創造的過程,學生的探究熱情被點燃。
2.2一針見血,接近教學的主要內容
學生的激情被點燃了,應從教學的主要內容出發,引導學生進一步猜想,領引著學生一步步去揭示教學內容,這一過程也應該是借助于問題的形式開展。
問題3請猜一猜流過導體的電流與導體兩端的電壓存在怎樣的關系?流過導體的電流與導體的電阻又可能存在怎樣的關系?并相互交流一下猜想的依據。
問題設計意圖學生通過問題的領引大多會做出正比或反比的猜想,其根據都是源于自己在前面自主探究實驗中改變滑動變阻器阻值大小,而看到的結論。借助于這樣的問題設置,學生經歷了猜想及假設的過程,科學探究中的重要方法得以浸潤。
2.3思維碰撞,設計實驗完成探究
在學生有了猜想后,筆者提出了幾個問題引導學生進行實驗的設計和方案的選取,驅動探究式教學進一步深化。
問題4既然有了上述的猜想,你覺得應該設計什么樣的實驗進行驗證呢?根據自己的設想,能不能設計出具體的實驗方案?
問題5從探究電流與電壓的關系出發,思考需要選擇什么器材,實驗電路如何設計?
問題設計意圖通過問題的設置讓學生聯系到“控制變量法”,同時學生將自己設計的電路拿出來進行交流,從學生的認知規律來看,首先他們會想到用燈泡進行實驗,此時需要我們教師進行及時的引導,因為燈泡的溫度變化會導致其阻值的變化,而我們的實驗應控制電阻不變,所以應該選擇定值電阻進行實驗。學生再次設計出電路圖(如圖3)。
問題6利用上述電路圖進行實驗探究,會遇到什么麻煩?
學生通過連圖進行實驗操作后發現,只能測一組數據,如果要測多組數據要改變電池的節數,操作比較麻煩,而且偶然誤差大。新的問題自然生成。
問題7有沒有什么辦法可以對實驗方案進行改進和優化?
關鍵詞:歐姆定律;理解概念;實際問題
歐姆定律是初中物理教材中一條很重要的電學定律,是電學內容的重要知識,也是學生今后學習電磁學最基礎的知識。歐姆定律無論在理論上還是在實際生活中運用都非常廣泛,可是對于初中生來說,學習起來有很大的難度,因此,作為一名物理教師,有責任教會學生怎樣學好歐姆定律。下面是我在教學實踐中的幾點嘗試,僅供大家參考:
一、引導學生理解概念內涵
學習歐姆定律的關鍵是從理解概念入手,因為多年的教學經驗告訴我:很多學生能夠準確地背誦歐姆定律公式,但不會對公式進行巧妙的運用,更說不上對公式進行深入理解了。這種現象往往導致學生在考試時經常出錯,縱觀我們的中考試題,很多題目涉及概念題,所以說理解概念是非常重要的。因此,在學習歐姆定律時,我這樣引導學生理解歐姆定律:1.導體中的電流與導體兩端電壓是成正比的,與導體電阻是成反比的。2.在實際的電路中有幾個導體,即使是同一個導體,在不同的時刻I、U、R值也是不同的,因此在運用歐姆定律時應看清是不是同一導體、同一時刻的I、U、R值。3.要明白是電阻大小的一個計算公式,不是決定式,如果某段導體兩端的電壓變化幾倍,它的電流也隨之變化幾倍,因此,比值R是一個定值。
二、引導學生解決實際問題
在物理教學中,教師不只是讓學生掌握教材知識,更重要的是引導他們運用物理知識來解決生活問題,學生只有把書本中的知識運用到生活當中,才能適應社會發展的需要。例如在學習歐姆定律時,我給同學們出示了這樣一個問題:在開汽車時,聽聽音樂可以減輕司機駕車疲勞,使乘車人身心愉快,某汽車上的收音機基本結構如圖所示,
初中物理中的歐姆定律對學生來說是一個難點,教師只有運用恰當的教學方法,學生才能有所收獲。在今后的教學中,我將繼續研究新穎的教學方法,進一步提高物理課堂教學效率。
參考文獻:
[1]蔣國成.中考對歐姆定律的考查分析與復習指要[J].中學教學參考,2009(23).