時間:2023-08-29 16:28:30
序論:在您撰寫歐姆定律所有知識點時,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。
關鍵詞:系統性;邏輯性;發散式思維能力;電磁感應;知識體系
“電磁感應”這節課,可以這樣設計教學層次:首先啟發學生思考:電是從哪里來的?引入新課――“電磁感應”,然后給學生介紹什么是“電磁感應”現象,因為概念非?;逎y懂,我于是提煉出四個字來“動磁生電”,接下來解釋什么是“動磁”?當然“動磁”不是指“會跳動,會走動”的磁,而是時刻“變化”的磁,而“變化的磁“,又不是千變萬化、復雜多樣的,提煉其邏輯性則共有兩種情況,且無論是哪種情況都會出現電路閉合時既有感應電動勢又有感應電流,電路不閉合則只有感應電動勢,沒有感應電流。具體的電磁感應現象(動磁生電)知識體系可以這樣進行講解:
一、閉合電路(線圈)中的磁通發生變化時的電磁感應現象
1.感應電動勢的方向:楞次定律判斷
楞次定律指出了磁通的變化與感應電動勢在方向上的關系,即感應電流產生的磁通總要阻礙引起感應電流的磁通的變化。
(其實質“阻礙”,具體內容可概括為四個字“增反減同”)
2.感應電動勢的大?。悍ɡ诙捎嬎?/p>
e=N
二、直導體切割磁感應線時的電磁感應現象
1.感應電動勢的方向:右手定則判斷
如圖1所示,平伸右手,大拇指與其余四指垂直,讓磁感線穿入掌心,大拇指指向導體運動方向,則其余四指所指的方向就是感應電動勢的方向。
圖1
2.感應電動勢的大小:法拉第定律計算
e=Blvsinα
主要知識體系和教學內容的邏輯性用如上大表在黑板上給學生講解清楚以后,本節課的所有知識點由此大框架基本可以一目了然,學生學習掌握起來也非常得心應手、易如反掌,接下來就是根據所學知識進行針對性的練習了,由《電磁感應》的兩種情況各設置一個習題讓學生進行一下實踐應用,第一種情況用例題如下:有一個1000匝的線圈,在0.7秒內通過它的磁通從0.02Wb增加到0.09Wb,如果線圈的電阻是10歐,當它跟一個電阻為990歐的電熱器串聯成回路時,求電熱器的電流。即用本節課所學的法拉第定律e=N 和歐姆定律I=U/R即可解決問題,鞏固加深了線圈產生電磁感應現象的相關知識。
直導體切割磁感應線時的電磁感應現象則編制例題如下,讓學生實踐應用:如圖2所示,均勻磁場的磁感應強度B=2T,方向垂直紙面向里,電阻R=0.5歐,導體AB,CD在平行框上分別向左和向右勻速滑動,V1=5m/s,V2=4m/s,AB和CD的長度都是40厘米。求:
(1)導體AB,CD上產生的感應電動勢的大小。
(2)電阻R中的電流大小和方向。
學生實踐運用的知識點的第二種情況e=Blvsinα和歐姆定律I=U/R具體求解即可。對于本次課的練習題,無論是當堂處理,還是留為作業,根據本節課的知識體系和知識框架,學生都很容易對號入座、熟練掌握、鞏固提高。
教學方法是多種多樣、千變萬化的,但又是有規律可循的,教師如果能夠始終注意建立科學的知識體系,做到每堂課深挖知識點的邏輯性,培養學生的學習興趣,就能讓學生在學習的過程中不斷地體會到學習的快樂。
Abstract: The Basis of Circuit Analysis is a professionally basic course for students who major in the e-information science and technology, electrical engineering and automation, therefore it is essential to apply better teaching methods to help electronic majors learn the course well. Based on my own teaching experiences, this paper discusses the teaching methods of the course, the Basis of Circuit Analysis.
關鍵詞: 電路分析基礎;引導學生;教學方法
Key words: the basis of circuit analysis;guide the students;teaching methods
中圖分類號:G642.3文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)16-0207-01
0引言
《電路分析基礎》是電子信息科學與技術、電氣工程及其自動化專業的專業基礎課,對它掌握的好壞對后續教學起到很大的影響。此外這門課一般放在大一下學期開設,而此時學生對電路的了解還停留在高中階段,并且??粕幕A稍差,所以要想使學生學好這門課,我們就要一方面以課本為依托,但是另一方面又不能拘泥于課本,應盡量把抽象的內容簡單化,引導學生把所學知識串成知識鏈,讓學生通過多練習來更好地掌握。下面我就結合自己的教學過程實踐談一點體會。
1在學習電路入門時,我們要引導學生注意大學的電路知識與高中內容的區別
雖然在《電路分析基礎》中,我們接觸到的三個基本變量仍是電流、電壓、電功率,但此時的電流、電壓已經涉及到了參考方向,也就是貫穿《電路分析基礎》始終的“+”、“-”號問題,這是學生在接觸這門課程時首先遇到的問題。同樣,在求解電功率過程中,電壓、電流的參考方向是否關聯也成為學生的一個難點,此時我們就要對學生強化“+”、“-”號問題:引入參考方向,比對參考方向來確定“+”、“-”號。讓學生頭腦中開始緊繃這根弦,這樣我們才能順利地引入歐姆定律、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律,而這三個定律是我們處理電路問題的三大法寶。
2我們要把電阻性電路的處理方法讓學生牢牢掌握
對電阻性電路的處理,基本分析方法有三種:支路電流法、網孔分析法、節點電位法。其中以網孔分析法和節點電位法用的較多,每種方法我們都有固定的公式來處理。但是在用網孔分析法時,如果在巡行中遇到理想電流源(或受控電流源),它兩端的電壓應取多大呢?根據電流源的特性,它的端電壓與外電路有關,而這在電路求解之前是不知道的,所以這時可先假設該電流源兩端電壓為,然后把當作理想電壓源一樣看待列寫基本方程,引入這個未知量,最后我們再多列一個關聯方程即可求解。而在用節點電位法時,如果我們遇到理想電壓源,又該如何處理呢?此時,應對理想電壓源支路設未知電流。只要我們時刻提醒自己注意以上兩種特殊情況,那么任何電阻性電路的問題就基本上都可解決了。接下來,我們把常用的電路定理:疊加定理、齊次定理、戴維寧定理、諾頓定理和最大功率傳輸定理依次引入,以便更好地簡化電路和更靈活地處理電阻性電路的任何問題。
3引導學生掌握電阻性電路的基礎后,再加上動態電路元件及正弦激勵條件下進行化繁為簡,并利用前面已有知識處理電路問題
當我們引入動態電路元件――電容和電感后,由于它們的電壓和電流之間是微分或積分關系,使得學生在列寫動態電路方程時感到茫然,不知如何下手來列方程了。此時我們就要引導學生:列動態電路方程時,歐姆定律、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律仍然是列寫方程的依據,只要我們在遇到電容、電感時,寫出它們之間的微分關系或積分關系即可。學會求解獨立初始值和非獨立初始值之后,我們就可用三要素法來處理激勵為直流時一階電路的零輸入、零狀態、全響應了。當動態元件引入電路后,我們再引入正弦激勵,引入相量,給出電路基本元件的相量關系,基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電壓定律的相量形式,以及引入阻抗、導納,那么我們仍然可以將網孔電流法、節點電位法用于正弦穩態電路進行電路分析了。
4在教學過程中,要引導學生有效地總結知識點,對相近知識點進行類比
《電路分析基礎》中需要學生記住的定理、公式很多,如果單個記憶,學生很容易混淆,因此,在課堂中我們要引導學生對定理進行類比,搞清每個定理使用的條件及使用中需要注意的事項,對相近知識點要注意它們推導過程中的差異,牢記共性,區分不同,在認知結構上理解并記憶以上內容。這樣每個定理、知識點我們就都能牢牢掌握了,最后再通過多加練習來輔助,從理論角度上學好這門課已經沒有太大問題了。
5理論與實踐并重,讓學生多練習。處理好作業環節
《電路分析基礎》是一門實踐性很強的課程,僅僅掌握理論,只會眼高手低,無法扎實地打好基礎。因此,我們一定要讓學生多練習,對于老師認為不是難點的地方,學生可能會暴露很多問題,那些在作業中出現的問題就恰恰是給我們的最好的反饋,因此及時收繳、批改作業就顯得非常重要。對于作業中出現的問題,如果老師僅僅是在作業中做些對或錯的批改標記,是難以真正引起學生注意的,所以說在課堂中我們務必要及時予以糾正,并進行解釋,從而讓學生自己真正把錯的地方弄明白。
6加強實驗環節
理科與文科最大的差異就是,前者最終的目的是要將理論應用于實踐。因此,首先,我們要求學生先做完所有的驗證性試驗,使他們從思想上真正地接受這些結論,然后,啟發他們進行一些自己的改造,例如設計一些簡單的電路,進行電路仿真試驗,從而激發學生對這門課的興趣,“興趣是最好的老師”,這些小小的成就感也會促使學生去主動地學習這門課程。
總之,只要我們將電阻性電路及正弦穩態電路的分析方法牢牢掌握了,那么我們在電路中引入自感、互感之后,仍然可以靈活自如地來處理電路了。加上作業、試驗環節,我們學好《電路分析基礎》這門課程應該沒什么難度了。
參考文獻:
[1]張永瑞.電路分析基礎[M].西安電子科技大學出版社,2009.
[2]楊蕊.提高《電路分析基礎》課程教學質量的研究與實踐[J].湖北經濟學院學報,2008,(6).
知識是人們前進的最大動力,因為有知識,我們知道我們從哪里來,也知道我們將要到哪里去。下面小編給大家分享一些物理九年級上冊知識,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
物理九年級上冊知識1能量與做功
1、做功
物理學中規定:作用在物體上的力,使物體在力的方向上通過了一段距離,就說這個力對物體做了機械功(簡稱“做功”)
2、做功的兩個必要的因素:
(1)作用在物體上的力;
(2)物體在力的方向上通過的距離。
3、功的計算方法:
定義:力對物體做的功,等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
公式:功=力×距離,即 W=F·s
單位:在國際單位制中,功W的單位:牛·米(N·m)或焦耳(J)
1J的物理意義:1 N的力,使物體力的方向上通過1m的距離所做的功為1J。
即:1J=1N×1m=1 N·m
注意:在運算過程中,力F的單位:牛(N);距離s的單位:米(m);
4、機械功原理
⑴使用機械只能省力或省距離,但不能省功。
⑵機械功原理是機械的重要定律,是能量守恒在機械中的體現。
5、功率
⑴功率概念:物理學中,把單位時間里做的功叫做功率。
⑵功率的物理意義:功率是表示做功快慢的物理量。
⑶功率計算公式:功率=功/時間
符號表達式:P=W/ t推導式p=Fv(F單位是N,V單位是m/s)
⑷功率的單位:在國際單位制中,功的單位是焦耳,時間的單位是秒,功率的單位是焦耳/秒,它有一個專門名稱叫瓦特,簡稱瓦,符號是W,這個單位是為了紀念英國物理學家瓦特而用他的名字命名的。1W=1 J / s
6、機械效率
⑴機械效率的定義:有用功與總功的比。
⑵公式:
⑶有用功(W有用):克服物體的重力所做的功 W=Gh。
⑷額外功(W額外):克服機械自身的重力和摩擦力所做的功。
⑸總功(W總):動力對機械所做的功W=FS。
⑹總功等于用功和額外功的總和,即W總=W有用+W額外。
7、“能量”的概念:物體具有做功的本領,就說物體具有能。
總結:在物理學中,能量和做功有密切的聯系,能量反映了物體做功的本領。一個物體能做的功越多,這個物體的能量就越大。
⑴動能:物體由于運動而具有的能。
⑵重力勢能:物體由于被舉高而具有的能。
⑶彈性勢能:物體由于發生彈性形變而具有的能。
質量相同時,速度越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能越大;速度相同時,質量越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能大。
物體被舉得越高,質量越大,它具有的重力勢能就越大。物體具有的動能和勢能是可以相互轉化的。
8、內能與熱量
⑴內能:物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫內能。
⑵物體的內能與溫度有關:物體的溫度越高,分子運動速度越快,內能就越大。
⑶熱運動:物體內部大量分子的無規則運動。
⑷改變物體內能的方法:做功和熱傳遞,這兩種方法對改變物體的內能是等效的。
⑸物體對外做功,物體的內能減小;外界對物體做功,物體的內能增大。
⑹物體吸收熱量,當溫度升高時,物體內能增大;物體放出熱量,當溫度降低時,物體內能減小。
⑺所有能量的單位都是:焦耳。
⑻熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有多少熱量的說法是錯誤的)
⑼比熱(c ):單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量叫做這種物質的比熱。
⑽比熱是物質的一種屬性,它不隨物質的體積、質量、形狀、位置、溫度的改變而改變,只要物質相同,比熱就相同。
⑾比熱的單位是:焦耳/(千克·℃),讀作:焦耳每千克攝氏度。
⑿水的比熱是:C=4.2×103焦耳/(千克·℃),它表示的物理意義是:每千克的水當溫度升高(或降低)1℃時,吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳。
⒀熱量的計算:① Q吸 = =cm(t-t0)=cmt升 (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克·℃);m是質量;t0是初始溫度;t 是后來的溫度。)② Q放 =cm(t0-t)=cmt降
⒁能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變。
9、內能與熱機
⑴燃燒值q :1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫熱值。單位是:焦耳/千克。
⑵燃料燃燒放出熱量計算:Q放 =qm或者Q放 =qv;(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/千克;m是質量,單位是:千克。),有時候氣體的熱值可以用 Q放 =qv計算(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/立方米;v是體積,單位是:立方米。)
⑶利用內能可以加熱,也可以做功。
⑷內燃機可分為汽油機和柴油機,它們一個工作循環由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。一個工作循環中對外做功1次,活塞往復2次,曲軸飛輪轉2周。
⑸熱機的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。
⑹在熱機的各種損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
物理九年級上冊知識2電學初步
1、靜電現象:
⑴摩擦可以使物體帶電,帶電體具有吸引輕小物體的性質。
⑵摩擦起電實質:電荷從一個物體轉移到另一個物體,使物體顯示出帶電的狀態。
⑶正電荷:與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷相同,叫正電荷;負電荷:與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷相同,叫負電荷。
⑷電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
⑸要知道物體是否帶電,可使用驗電器;驗電器的原理:同種電荷互相排斥。
⑹閃電是一種瞬間發生的大規模放電現象。
2、電路
電路:用導線把電源、用電器、開關等連接起來組成的電的路徑。
⑴各元件的作用:用電器:利用電來工作。電源:供電;開關:控制電路通斷;導線:連接電路,形成電流的路徑;
⑵短路:導線不經過用電器直接跟電源兩極連接的電路,叫短路。整個電路短路是指電源兩端短接,這時整個電路電阻很小,電流很大,電路強烈發熱,會損壞電源甚至引起火災。做實驗時,一定要避免短路;家庭用電時也要注意防止短路。
⑶畫的電路圖說明注意事項:⑴用統一規定的符號;⑵連線要橫平豎直;⑶線路要簡潔、整齊、美觀。
⑷通路是指閉合開關接通電路,電流流過用電器,使用電器進行工作的狀態。斷路是指電路被切斷,電路中沒有電流通過的狀態。
⑸串聯電路、并聯電路的區別
(識別串聯電路與并聯電路的方法:⑴路徑法⑵拆除法⑶支點法)
3、電流
電流是指電荷的定向移動。電流的大小稱為電流強度(簡稱電流,符號為I),國際單位是安培,符號為A。電流方向規定:正電荷運動的方向為電流方向,自由電子移動的方向與電流方向相反。
⑴電流表的讀數:一看量程,二算分度值,三讀數。
⑵電流表的接法:①電流表必須串聯在電路中;②使電流從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出;③通過電流表的電流不能超過其量程;④嚴禁將電流表與電源或用電器并聯。(注意:①在不超過最大測量值的情況下,應盡量使用較小的量程測量,對于同一個電流表來說,量程越小測量結果越精確;②在不能估計被測電流大小的情況下,可先用最大的量程試觸,根據情況選用合適的量程。)
⑶串聯電路的電流特點:串聯電路中的電流處處相等;并聯電路中的電流特點:并聯電路干路中的電流等于各支路電流之和。
4、電壓
電壓的單位:伏、千伏、毫伏。電源是提供電壓的裝置,電壓使電荷定向移動形成電流原因.
⑴生活中常見的電壓值:一節干電池電壓1.5V;一節蓄電池電壓2V;我國生活用電電壓220V;對人體安全電壓≤36V。
⑵串聯電路中的電壓規律:串聯電路中總電壓等于各部分電壓之和;并聯電路中的電壓規律:并聯電路中各支路的電壓相等。
5、電阻
物理學中把導體對電流阻礙作用的大小叫電阻。電阻的符號:R
⑴電阻的單位:歐姆;符號:Ω
⑵單位換算關系:1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω
6、電阻相關特性
導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積有關
⑴長度相同、橫截面積相同,材料不同,電阻不同;
⑵材料相同、長度相同,橫截面積越大,電阻越小。
⑶材料相同、橫截面積相同,長度越長,電阻越大;
⑷對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大。
7、電阻分類
保持阻值不變的電阻簡稱定值電阻。可以調節變化的電阻簡稱可變電阻
8、滑動變阻器的結構:
⑴金屬桿:金屬桿的電阻很小,其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零,可以忽略不計;
⑵電阻絲:圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲,其阻值較大,標牌上所標的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值;
⑶滑片:滑片可以在金屬桿上左右移動,滑片的上部與金屬桿相連,下端通過電阻絲的接觸滑道(刮去絕緣層的部分)與電阻絲相連通。
⑷接線柱:有四個接線柱,一上一下接入電路時,能起到變阻作用。連接電路時,要斷開開關,滑動變阻器的滑片要調到阻值最大的位置
⑸滑動變阻器的原理:通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變接入電路中電阻的大小。
9、歐姆定律:
導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比.歐姆定律公式:I=U/R歐姆定律公式變形式:U=IR R=U/IR
10、歐姆定律意義
歐姆定律的物理意義:揭示了“導體中的電流由導體兩端的電壓和導體的電阻決定”這一制約關系。
11、伏安法測電阻:
把導體接入電路,使導體中通過電流,用電壓表測出燈泡兩端的電壓,用電流表測出通過燈泡的電流,再用歐姆定律公式算出燈泡的電阻。
物理九年級上冊知識3電功和電功率
1.電功(W):電流所做的功叫電功
2.電功的單位:國際的單位:國際單位:焦耳。
常用單位有:度(千瓦時),1度=1千瓦時=3.6×106焦耳。
3.測量電功的工具:電能表(電度表)
4.電功計算公式:W=UIt(式中單位W焦(J);
U伏(V);I安(A);t秒)。
5.利用W=UIt計算電功時注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;
②計算時單位要統一;③已知任意的三個量都可以求出第四個量。
6.計算電功還可用以下公式:W=I2Rt
;W=Pt;Q=It(Q是電量);
7.電功率(P):電流在單位時間內做的功。
單位有:瓦特(國際);常用單位有:千瓦
8.計算電功率公式:P=W/t=UI(式中單位P瓦(w);W焦(J);t秒(s);U伏(V);I安(A)
9.利用計算時單位要統一,①如果W用焦、t用秒,則P的單位是瓦;
②如果W用千瓦時、t用小時,則P的單位是千瓦。
10.計算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓。
12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率。
13.實際電壓(U):實際加在用電器兩端的電壓。
14.實際功率(P):用電器在實際電壓下的功率。
當U > U0時,則P > P0 ;燈很亮,易燒壞。
當U < U0時,則P < P0 ;燈很暗,
當U = U0時,則P = P0 ;正常發光。
(同一個電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有;如:當實際電壓是額定電壓的一半時,則實際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”是表示額定電壓是220伏,額定功率是100瓦的燈泡如果接在110伏的電路中,則實際功率是25瓦。)
15.焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
16.焦耳定律公式:Q=I2Rt
,(式中單位Q焦;I安(A);R歐(Ω);t秒。)
【關鍵詞】高中物理;電;創新路徑
高中物理知識實驗創新的根本目的在于優化教學方式,突破知識重點,解決知識難點,培養與訓練學生的動手操作能力和物理創造性思維能力,在加深物理知識理解的基礎上,培養和提高學生創新能力。重要的是,高中物理知識的實驗創新要面向學生,凸顯學生主體地位,讓學生自己動腦,動手,使之成為學生實現知識、能力、態度有機整合的載體。對此,本文結合物理學習經驗,以物理教材為根本依據,針對高中物理“電知識”的實驗創新,提出了三點自己的看法。
一、改進式創新:看得見的充放電過程
本質上來講,教材是教學生成的根本,在人才培養中起著導向性作用。一直以來,我國非常重視教材建設,尤其是國本教材都是過權威論證和實踐證實的,具有內容豐富、專業系統、科學規范、形式新穎等特點。所以,在高中物理的創新學習中,我們必須深入挖掘教材內容,通過對教材的詳細研究,對現有教材中的實驗進行改進式創新,以加深對相關知識的理解與掌握。
例如,在“電容器與電容”的課堂學習中,教材雖然介紹了電容器充放電的過程,但抽象的理論講解很難讓學生形成正確的感性認知,成為了許多學生難以突破的一大障礙。此外,如果按照教材所提供的電路圖進行實驗,因充放電時間過短,學生很難看到充放電時形成的電流。對此,筆者經過深入思考后,對其進行了改進,結果如下:
電容器充放電電流隨時間的變化i=e,其中E代表電動勢初始電壓,R代表總電阻,時間常數τ=RC,C代表電容。不難發現,最大電流Im=,放電時間由τ=RC所決定。如圖1所示,在原電路圖上設置一個大電阻R,就能夠極大地增加時間常數。然后再連接上一個示波器,就形成了一個看得見的充放電過程。
經過改進式創新后,我們能夠清楚地看到充電過程中電流減小,電壓升高,而在放電時電流和電壓都降低,且充放電所形成的電流方向相反,實現了抽象物理知識的具象化,加深了學生的知識理解。
二、自發式創新:閉合電路的歐姆定律
在高中物理學習中,并非所有知識點都配有實驗,但為了全面把握那些重難點知識,我們可結合教學內容,自行設計實驗方案,實現高中物理知識的自發式創新。
例如,在“閉合電路的歐姆定律”的課堂學習中,教材對外電路定義、內電路、電勢變化情況、能量守恒解釋、原理推導等都是理論概述,并未進行實驗闡述,這就導致許多學生無法形成明確的感性認知,甚至會產生“電池使用時是否會形成內電壓”的懷疑。對此,為了消除該知識點的思維障礙,筆者進行了如下的自發式實驗創新:
實驗器材:電壓傳感器、小燈泡、可調內阻電池、滑動變阻器、導線、開關等。
實驗步驟:(一)電源極板電勢提升
1.對極板兩極電壓展開實際測量;
2.改變外電阻大小,重復上述步驟;
3.改變內電阻,重復上述兩步驟;
4.對數據進行分析,最終得到極板電壓提升等于內外電壓之和的結論。
(二)演示內電阻對用電器工作有影響
1.用小燈泡替代外電路用電器;
2.閉合開關,小燈泡亮起;
3.加大電源內阻,小燈泡隨之變暗,減小電源內阻,小燈泡隨之變亮;
4.經分析得出內電阻對用電器工作有影響的結論。
通過上述的創新實驗,閉合電路的歐姆定律知識變得更加直觀,不僅有助于深化知識認知與理解,而且留下了深刻印象,充分激發了物理實驗探究的興趣與欲望。
三、拓展式創新:“人體”觸電的演示
新課改的深入開展,使得高中物理教材更加注重知識的邏輯性,更加強調學生課程核心素養的養成。因此,在高中物理學習中,學生要在吃透教材的前提下,加強拓展創新,在深入理解相關知識內涵的基礎上,拓展物理知識視野和提高物理科學素質。
在高中物理學習中,許多有關“電”的知識,都具有非常強的實用性,但其中很多知識都是“一筆帶過”,或“一圖帶過”,如人體高壓觸電、低壓觸電的區別,單靠教材很難深刻理解和把握,這就需要我們對這些知識展開拓展式實驗創新,以達到高效學習的目的。對此,筆者進行了如下“人體”觸電的演示實驗設計:
實驗器材:木板、電源、機器人、導線、發光二極管等。
實驗步驟:
1.接通電源,將機器人放在導線前,并將機器人左右手分別連接火線和零線,此時機器人身上的二極管發光,代表人體觸電;
2.接通電源,將機器人放在導線前,并將機器人左手連接火線,腳下放置絕緣木板,此時機器人身上的二極管不發光,代表人體不觸電;
3.接通電源,將機器人放在導線前,并將機器人左手連接火線,腳下放置金屬板,此時機器人身上的二極管發光,代表人體觸電;
4.接通電源,模擬高壓電線落于地面。在機器人向高壓線行進途中,當兩腳之間出現一定距離時,二極管發光,而并攏后就不會發光,演示了跨步電壓觸電。
綜上所述,在高中物理學習中,學生要立足教材,積極開展改進式、自發式、拓展式實驗創新,構筑奇妙的電、光、磁、波等物理世界,實現物理核心素養的養成與提高。
【參考文獻】
[1]張文超.高中物理教學中創新實驗的設計方法探討[J]. 科技創新導報,2016(21)
在初中物理的學習過程中,大多數同學都認為電學的學習最為困難,究其原因不但是由于電學內容的知識容量大、概念多、規律多、公式多、實驗多,而且是由于電路圖的連接及分析繁瑣,使得很多同學學起來感覺枯燥無味,久而久之失去了學習的興趣。提高電學知識的學習效果有兩個關鍵點。
一、平時認真學習、系統總結,夯實電學基礎知識點。
俗語說的好:“基礎不牢,地動山搖?!睂W習電學知識也是這樣,日常學習之中,既要認真識記基本知識點,還要善于總結所有知識點的系統性。電學重要知識點主要有五個概念,即電流、電壓、電阻、電功、電功率;三個規律,即歐姆定律,串聯電路的電流、電壓、電阻等特點,并聯電路的電流、電壓、電阻等特點;兩種測量儀器即電流表和電壓表;三個基本實驗即組成串聯電路和并聯電路,伏安法測電阻,伏安法測功率;一種基本探究物理問題的方法即控制變量法。在掌握概念的時候應理解為什么引入這個概念,這個概念反映了什么物理現象或事實,如何準確定義,該物理量的單位是什么,還有哪些常用單位,換算關系怎樣,與之相近的概念是什么,它們之間有什么區別和聯系,該概念有什么重要應用等等。對于規律,應著重理解它們反映的是哪些物理量間的什么樣的關系或變化規律,這些規律的成立條件和適用范圍是什么,對于測量儀器要掌握它與被測電路是串聯還是并聯,正負接線柱應如何與電源相連接,能否直接接到電源的正負兩極上,該電表有幾個量程,如何選,如何讀數,這兩種儀器在外形上和使用方法上有什么異同點等等。在實驗復習時要掌握每一個實驗的原理,電路圖、實物圖連接,電表量程的選擇和讀數方法,開關和滑動變阻器的作用及使用規則,器材的選擇道理,實驗記錄表格的設計,實驗數據的記錄和處理,減小誤差的方法,實驗結論的歸納和總結等。除以上知識點以外,電學中還有正電荷和負電荷、摩擦起電、電荷量、導體和絕緣體、電流的形成、電源、電路及三種狀態、短路的分析、電流的效應、磁性和磁體、磁化、磁極、磁場、磁感線、電動機和發電機的原理、電磁感應、感應電流、家庭電路、安全用電常識等一般性知識點,對于這些知識,同學們也要認真識記并能應用它們解釋有關簡單的物理現象和電學問題。
二、解題過程中要不斷地進行解法技巧的總結和應用,達到舉一反三、觸類旁通的效果。
平時做題中希望同學們不僅要“知其然”,還要“知其所以然”,不斷總結錯誤的原因,并歸納總結解題的規律。譬如,同學們可以通過做題得到如下的技巧。1、串、并聯電路的識別技巧:首首相連、尾尾相接,只有一條電流路徑、元件之間相互影響的電路是串聯電路,首尾并列接在電路分流點和匯流點這兩點之間,有多條電流路徑、元件之間能獨立工作可以不相互影響的電路為并聯電路;2、串、并聯電路中的特點識記技巧:串聯電路除了電流處處相等之外,總電壓和總電阻分別是各部分電壓和各部分電阻之和,每個電阻分得的電壓、電功、電功率都與電阻成正比,而并聯電路是電壓相等,總電流等于各個電阻的電流之和,總電阻的倒數等于各個電阻的倒數之和(在僅有兩個電阻串聯的情況下,總電阻等于兩個電阻的積除以兩個電阻的和),每個電阻分得的電流、電功、電功率都與電阻成反比;無論串聯電路還是并聯電路總電功或總電功率都等于各個電阻的電功或電功率之和;3、公式選擇有技巧:在計算電功、電功率時,往往不使用原始公式W=UIt和P=UI,在串聯電路中因為電流處處相等往往選擇W=I2Rt,P=I2R,進行解題,而在并聯電路中,由于電壓相等,常用W=U2/R.t,P=U2/R,這樣會使解題的速度更加迅速和便捷;4、計算時單位的選擇有技巧:如解答1kw.h的電能能供“220V 40W’的燈泡正常工作多長時間?解答此題應該先將1kw.h換算成焦耳,然后根據P=W/t帶入數據和單位,計算出結果即可,但是計算量很大,容易出錯。如果將該題40W換算成0.04千瓦然后帶入計算就簡單多了,由此可以看出在解答計算題時,如果根據實際的題目選擇最優化的解答方式會取得事半功倍的效果;5、含有電流表、電壓表等元件的復雜電路分析有技巧:很多同學在分析電路連接情況時,往往只能針對用電器進行簡單的判斷,每當遇到如開關、電壓表、電流表滑動變阻器等這些儀器連接時,用拆除元件的方法就可以簡化判斷的步驟:(1)開關,若是開關閉合,就在原開關處畫一導線連通,若是開關斷開,就將開關去掉不要;(2)電壓表,由于電壓表的電阻很大,因此可把連電壓表處當成開路,即只需把電壓表去掉即可;(3)電流表,由于電流表的電阻很小,因此可把連電流表處當成短路,電流表拆下并用導線連通;(4)滑動變阻器,當滑動變阻器移到電阻值最小時可以在原滑動變阻器處畫一導線連通,當移到其他位置時可以當作一個有效電阻進行分析。通過上述方法所得的簡化電路圖表示出的用電器連接情況即為原電路中綜合元件連接情況。6、電學綜合計算題的解答技巧:(1)根據題意畫出電路簡圖并標出已知量和待求量;(2)分析當開關斷開或閉合、滑動變阻器移到某一位置時等條件下,所有的用電器是以什么方式連接的,電流表與哪一用電器串聯就是測哪一用電器的電流,電壓表與哪一用電器并聯就是測哪一用電器的電壓;(3)根據剛才所分析出來的電路連接方式,結合歐姆定律、串并聯電路的電流、電壓、電阻、分流或分壓、電功、電功率等特點和計算電功、電功率的原始公式及變形公式,以電路中的不變量(電源電壓、用電器的阻值等)為紐帶,建立方程或方程組求解待求量即圓滿完成任務。
【關鍵詞】 高中物理 提綱 復習 系統化
【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1674-4772(2013)10-023-01
高中物理涉及電磁場,天體運動等聽起來天馬行空,學習起來也比較枯燥,所以復習起來如果沒有系統分類,合理規劃的話也會是一知半解,一頭霧水,本問主要針對這一現象,歸納總結一些方法,以供參考。
1. 分章節詳細閱讀教材和筆記
教材是所有知識點的根本,所有基礎或者引申出的知識都是來源于教材;另外,哲學有語,存在即合理,教材是經過時間考驗的知識點的結集,是經典。所謂萬變不離其宗,無論考試出什么樣的題目都是以教材為基準的。
首先,一定要正確理解定義(概念),這是最重要的!定義是所有問題的根基,不理解定義就無從談起做題了。其次,原理、定律、公式的理解和背誦。這些知識不僅要知其然,還要知其所以然,這樣才能真正做到理解,對記憶有很大幫助。最后,對非黑體部分認真閱讀。很多同學在看教材時有一個誤區,就是只看黑體標注的原理、定律等,對其它內容則視而不見。這是很不好的習慣,在教材的編寫上,對每個知識點都是有引、有據、有例的,沒有這些的輔助,單純的記憶定律是沒有任何效果的。換個角度來說,命題老師也會抓住這一現象,有可能故意考察同學們往往會忽略的地方。
筆記是學習和復習的重要工具,作用同樣不可小覷。俗話說,講臺就是教師的舞臺,每位教師都想展現最完美的自己,在課前做的準備可想而知,筆記就是大量勞動力的結晶。再者,教師畢竟比學生成熟,在備課過程中發現教材中的不足或者內容不甚完善的地方會主動添加,使之成為容易理解的。其實,同學們在筆記中能夠學到的東西不只有這些,更重要的是學習老師看待問題的思路,這對以后的解題幫助甚大。
2. 分模塊進行整理
在對教材中的內容有了比較深刻的理解以后,就可以嘗試對知識進行分模塊整理了,基本可以分為這幾個模塊。
力。其中涉及的主要知識點有:對物體進行受力分析,各種力的類型、產生的原因及求法,力的合成與分解等等。
運動。其中涉及的主要知識點有:速度、位移、加速度、時間的關系,宏觀經典牛頓運動定律的應用,微觀粒子引力,曲線運動,碰撞(沖量、動量),跟力相結合后的運動問題等等。
電與電場。其中涉及的主要知識點有:庫侖定律,電場強度,電場線,電容,帶電粒子在電場中的運動,電流、電阻、電壓的關系,歐姆定律,電阻的串聯與并聯,電功率,電壓表、電流表等等。
磁場。其中涉及的主要知識點有:磁感線,磁感應強度,帶電粒子在磁場中的圓周運動,洛倫茲力提供向心力問題,運動導體在磁場中產生電流等等。
光與波。其中涉及的主要知識點有:光的折射與反射,波的干涉和衍射,波長、周期、頻率、振幅、相位等相關知識,機械振動與機械波,光的波粒二象性等等。
能量。其中涉及的主要知識點有:宏觀物體的動能、勢能,微觀粒子的動能、勢能,動能定理,動量定理,機械能守恒定律,熱,功問題等等。
原子。其中涉及的主要知識點有:核聚變,核裂變,原子結構,粒子性質,與波相結合的問題等等。
3. 知識網絡系統化,查漏補缺
上述各個知識模塊之間的相互聯系可以組成一個知識點網絡。拿力和運動為例,把力和運動相聯系起來的是牛頓運動定律,這樣在這兩個模塊之間就可以寫上牛頓運動定律,如下圖所示:
每兩個模塊能相互聯系起來的都可以這樣做一個圖,這樣把所有的模塊都放在一個大圖中就形成一個網絡,這項工作留給同學自己來做。有了這個網絡知識圖,就可以自己想所有的學過的知識了,在一張紙上寫下所能想到的知識,然后和記錄過的筆記相對比,就可以發現自己忘記的或者不太熟悉的知識,起到查漏補缺的效果。
4. 聯系化復習,根據題型進行復習整理
對知識有了系統的認識以后,再通過例題和習題的分析就可以自己總結題型了。如電和磁相結合以后可以延伸很多種類型的題目,有帶電粒子在復合場中運動問題,導體棒在磁場中運動問題,求研究對象的力與運動關系等。
學習的目的就是要應用去解決問題,有時候自己創造題目自己做也是一種學習的方式,將自己認為可以聯系起來的幾個知識點組合成一道綜合題,不斷去創造、創新,才能不斷有能力的提高。
5. 做題貫穿始終(練習的必要性)
做一定量的習題是深刻理解知識、掌握方法的基礎,知識和方法只有在解決具體的問題中才能掌握。解題時要側重常規方法,淡化特殊技巧,解決問題不是解題的目的,我們更注重題目所包含的方法。
物理這門學科是需要踏踏實實學習的,切記不要浮躁,不可眼高手低、好高騖遠,按照上述的方法從最根本最簡單的做起,一步一步地,不斷地學習,進而系統化,所有問題都會迎刃而解的。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 盧海峰,高中物理復習策略探究,成才之路, Way of Success,
2012(36).
合作學習
〔中圖分類號〕 G633.7 〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2012)12—0035—01
隨著新課改的實施,“以人為本”教育理念逐漸深入人心,那么如何才能既減輕學生的課業負擔又保證教學質量呢?教師必須在處理教科書中的例題、習題上狠下工夫??茖W高效地安排例題、習題,是減輕學生課業負擔的有效對策。
一、精選習題,克服解題的盲目性
解題可以鞏固和強化基礎知識,但如果誤認為習題做得越多,學生成績就越好,則有可能導致事倍功半的后果,不僅達不到訓練學生的基本技能和思維能力的目標,相反還容易使學生感到枯燥乏味,興趣受挫。所以,教師要對做題的意義有充分的認識,在解題訓練中,還要對習題的內容和類型以及先后次序等進行全面科學的安排。既要有針對性地精練,還要把解題與鞏固知識、提高能力結合起來,最大限度地發揮解題的作用。
例如,這道九年級物理練習題:一個電熱杯正常工作時的電壓是220V,其額定電功率是900W。此電熱杯正常工作時,2s內消耗的電能是多少?1min內產生的熱量是多少?此題只是要求計算應用電功,非常簡單。教師不妨再補充如下幾問:這個電熱器的電阻是多少?額定電流是多少?如此補充后,就幾乎包括了相關章節的所有知識點。通過對這類習題的分析求解,學生熟練掌握了相關知識點,還掌握了解決一類問題的方法,教學效果很好。
二、一題多解,訓練思維能力
對同一道例題采用多種方法求解,是訓練學生思維能力的重要手段之一。因此,教師應在常規解法的基礎上,引導學生積極思考,多方位地分析、觀察,盡量找出不同的解題方法。這樣既能加強物理課程各部分內容的聯系與轉化,又能培養學生思維的靈活性。例如,一段導體兩端電壓是2V時,導體中的電流是0.5Α,如果電壓增大到3V,導體中的電流為多大?
解法一:根據歐姆定律I=■得:R=■=■=4?贅, I1=■=■=0.75A.
解法二:因為是同一段導體,電阻不變,所以■=■,
則I2=■·I1=■×0.5A=0.75A.
通過比較,讓學生明白各種解法的依據是什么,各有什么優缺點。這無疑有助于培養和提高學生的解題能力。
三、加強合作學習,深入理解知識點