欧姆定律的推导过程范文
时间:2023-07-12 17:41:46
导语:如何才能写好一篇欧姆定律的推导过程,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:物理定律;教学方法;多种多样
关键词:是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意:首先要明确、掌握有关物理概念,再通过实验归纳出结论,或在实验的基础上进行逻辑推理(如牛顿第一定律)。有些物理量的定义式与定律的表式相同,就必须加以区别(如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相关的物理定律之间的关系,还要明确定律的适用条件和范围。
(1)牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法,回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识;培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确:牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态,不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义,引入了惯性的概念,是研究整个力学的出发点,不能把它当作第二定律的特例;惯性质量不是状态量,也不是过程量,更不是一种力。惯性是物体的属性,不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时,应使学生理解和使用常用的措词:“物体因惯性要保持原来的运动状态,所以……”。教师还应该明确,牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系,但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时,常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。
(2)牛顿第二定律在第一定律的基础上,从物体在外力作用下,它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意:公式F=Kma中,比例系数K不是在任何情况下都等于1;a随F改变存在着瞬时关系;牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系,以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
(3)万有引力定律教学时应注意:①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程,卡文迪许测定万有引力恒量的实验,海王星、冥王星的发现等物理学史料,对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比(平方反比定律),减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式,只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也发现了它的局限性。
(4)机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来,因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理,在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化,就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量,用它来解决问题时,就可以不涉及状态变化的复杂过程(过程量被消去),使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件(只有系统内部的重力和弹力做功)。这个定律不适用的问题,可以利用动能定理或功能原理解决。(5)动量守恒定律历史上,牛顿第二定律是以F=dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来,主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相,就目前中学的实验条件来说,多数难以做到。即使做得到,要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出,再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律,也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题,相互作用的物体的所有动量都在一条直线上,所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误,应该使他们明确,在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化,表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量,使问题大大地简化。若物体不发生相互作用,就没有守恒问题。在解决实际问题时,如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大,就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用,系统中有多少物体在相互作用,相互作用的形式如何,只要系统不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),动量守恒定律都是适用的。
篇2
1.地位和作用
《欧姆定律及其应用》这一节在学生学习了电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法及电流与电压、电阻的关系之后才编排的。通过这一节的学习,要求学生初步掌握和运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究物理问题的实验方法,为进一步学习电学内容打下一定的基础。
2.教学目标
(1)知识目标
理解掌握欧姆定律及其表达式,能用欧姆定律进行简单计算;根据欧姆定律得出串并联电路中电阻的关系;通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力。
(2)技能目标
学习用“控制变量法”研究问题的方法,培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。
(3)情感目标
通过介绍欧姆的生平,培养学生严谨细致的科学态度和探索精神,学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。通过欧姆定律的运用,帮助学生树立物理知识普遍联系的观点以及科学知识在实际中的价值意识。
3.重点和难点
重点:理解欧姆定律的内容及其表达式和变换式的意义,并且能运用欧姆定律进行简单的电学计算。
难点:运用欧姆定律探究串、并联电路中电阻的关系。
二、说学生
1.学生学情分析
在学习这节之前学生已经了解了电流、电压、电阻的概念,并且还初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用,具备了学习欧姆定律基础知识的基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系的认识是肤浅的、不完整的,没有上升到理性认识,需要具体的形象来支持。所以在本节学习中应结合实验法和定量、定性分析法。
2.知识基础
要想学好本节,需要学生应具备的知识有:电流、电压、电阻的概念,电流表、电压表、滑动变阻器使用方法,电流与电压、电阻的关系。
三、说教法
结合学生情况和本节特点本人采取以下几个教法:采用归纳总结法、采用控制变量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、说教学过程
1.课题导入(采用复习设置疑问的方式,时间3分钟)
复习:电流是如何形成的?导体的电阻对电流有什么作用?
设疑思考:电压、电阻和电流这三个量之间有什么样的关系呢?通过简单的回顾、分析,使学生很快回忆起这三个量的有关概念,通过猜想使学生对这三个量的关系研究产生了兴趣,达到引入新课的目的。
2.展开探究活动,自主总结结论(时间37分钟)
根据上节探究数据的基础,让学生自主总结出两个结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
为了进一步得出欧姆定律的内容,可采用以下几点做法:各小组在教师指导下,对实验数据进行数学处理,理解数学上“成正比关系”“成反比关系”的意思,从而引入欧姆定律的内容;让学生思考用一个什么样的式子可以将这两个结论所包含的意思表示出来,从而引入欧姆定律的表达式。
3.说明事项
在欧姆定律中有两处用到“这段导体”,其意思是电流、电压、电阻应就同一导体而言,即同一性和同时性。
向学生介绍欧姆的生平,以达成教学目标中的情感目标。学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神,激发学生的学习积极性。
欧姆定律应用之一:通过课本第26页例题和第29页习题2和习题3,让学生自己先试做,然后教师再加以点评和补充,使学生理解掌握欧姆定律表达式及变形式的应用,达成教学目标的知识目标,充分体现了课堂上学生的自主地位。
应用欧姆定律解题时应注意以下几点问题:
(1)同一性
即公式中的U、I,必须针对同一段导体而言,不许张冠李戴。
(2)统一性
即公式中的U、I、R的单位要求统一(都用国际主单位)。
(3)同时性
即公式中的U、I,必须是同一时刻的数值。
(4)规范性
解题时一定要注意解题的规范性(即按照已知、求、解、答四个步骤解题)。
欧姆定律应用之二:探究串并联电路中电阻的关系。
(1)实验分析
在演示实验之前,要鼓励学生进行各种大胆的猜想,当学生的猜想与实验结果相同时,他会在实验中体验到快乐与兴奋,有利于激发学生的学习兴趣。
①演示实验
将两个电阻串联起来,让学生观察灯泡的亮度情况(变暗了),并说出原因(电路中的电流变小了,说明总电阻变大了)。
得出结论:串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。
②演示实验
将两个电阻并联起来,同样让学生观察灯泡的亮度情况(变亮了),并说出原因(路中的电流变大了,说明总电阻变小了)。
得出结论:并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出问题)为什么串联后总电阻会变大?并联后总电阻会变小?
得出结论:电阻串联相当于导体的长度变长了,所以串联电阻的个数越多总电阻就越大;电阻并联相当于导体的横截面积变粗了,所以并联电阻的个数越多总电阻就越小。
(3)定量分析
利用欧姆定律公式以及前面学过的串并联电路中电流和电压的特点推导串并联电路中总电阻的关系得出结论:(1)电阻串联后的总电阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)电阻并联后的总电阻=+…+。
4.小结(4分钟)
(1)理解掌握欧姆定律的内容及其表达式
(2)运用欧姆定律解决有关电学的计算题以及探究串、并联电路中电阻的关系
5.布置作业(1分钟)
本节作业的布置主要是针对欧姆定律表达式及其变形公式的运用,并结合前面学习过的串并联电路中电流、电压的特点的一些常见题型加以知识的巩固。
作业:《课堂点睛》17页至18页的习题。
五、说板书设计
欧姆定律的内容: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。
欧姆定律的表达式:I
电阻的串联:R串=R1+R2+…+Rn
篇3
1.巩固串联电路的电流和电压特点.
2.理解串联电路的等效电阻和计算公式.
3.会用公式进行简单计算.
能力目标
1.培养学生逻辑推理能力和研究问题的方法.
2.培养学生理论联系实际的能力.
情感目标
激发学生兴趣及严谨的科学态度,加强思想品德教育.
教学建议
教材分析
本节从解决两只5Ω的定值电阻如何得到一个10Ω的电阻入手引入课题,从实验得出结论.串联电路总电阻的计算公式是本节的重点,用等效的观点分析串联电路是本书的难点,协调好实验法和理论推导法的关系是本书教学的关键.
教法建议
本节拟采用猜想、实验和理论证明相结合的方式进行学习.
实验法和理论推导法并举,不仅可以使学生对串联电路的总电阻的认识更充分一些,而且能使学生对欧姆定律和伏安法测电阻的理解深刻一些.
由于实验法放在理论推导法之前,因此该实验就属于探索性实验,是伏安法测电阻的继续.对于理论推导法,应先明确两点:一是串联电路电流和电压的特点.二是对欧姆定律的应用范围要从一个导体扩展到几个导体(或某段电路)计算串联电路的电流、电压和电阻时,常出现一个“总”字,对“总”字不能单纯理解总和,而是“总代替”,即“等效”性,用等效观点处理问题常使电路变成简单电路.
--方案
1.引入课题
复习巩固,要求学生思考,计算回答
如图所示,已知,电流表的示数为1A,那么
电流表的示数是多少?
电压表的示数是多少?
电压表的示数是多少?
电压表V的示数是多少?
通过这道题目,使学生回忆并答出串联电路中电流、电压的关系
(1)串联电路中各处的电流相等.
(2)串联电路两端的总电压等于各支路两端的电压之和.
在实际电路中通常有几个或多个导体组成电路,几个导体串联以后总电阻是多少?与分电阻有什么关系?例如在修理某电子仪器时,需要一个10的电阻,但不巧手边没有这种规格的电阻,而只有一些5的电阻,那么可不可以把几个5的电阻合起来代替10的电阻呢?
电阻的串联知识可以帮助我们解决这个问题.
2.串联电阻实验
让学生确认待测串联的三个电阻的阻值,然后通过实验加以验证.指导学生实验.按图所示,连接电路,首先将电阻串联入电路,调节滑动变阻器使电压表的读数为一整数(如3V),电流表的读数为0.6A,根据伏安法测出.
然后分别用代替,分别测出.
将与串联起来接在电路的a、b两点之间,提示学生,把已串联的电阻与当作一个整体(一个电阻)闭合开关,调节滑动变阻器使电压示数为一整数(如3V)电流表此时读数为0.2A,根据伏安法测出总电阻.
引导学生比较测量结果得出总电阻与、的关系.
再串入电阻,把已串联的电阻当作一个整体,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为一整数(如3V)电流表此时示数为0.1A,根据伏安法测出总电阻.
引导学生比较测量结果,得出总电阻与的关系:.
3.应用欧姆定律推导串联电路的总电阻与分电阻的关系:
作图并从欧姆定律分别求得
在串联电路中
所以
这表明串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和.
4.运用公式进行简单计算
例一把的电阻与的电阻串联起来接在6V的电源上,求这串联
电路中的电流
让学生仔细读题,根据题意画出电路图并标出已知量的符号及数值,未知量的符号.
引导学生找出求电路中电流的三种方法
(1)(2)(3)
经比较得出第(3)种方法简便,找学生回答出串联电路的电阻计算
解题过程
已知V,求I
解
根据得
答这个串联电路中的电流为0.3A.
强调欧姆定律中的I、U、R必须对应同一段电路.
例二有一小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为8.3,两端电压为2.5V.如果我们只有电压为6V的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
让学生根据题意画出电路图,并标明已知量的符号及数值,未知量的符号.
引导学生分析得出
(1)这盏灯正常工作时两端电压只许是2.5V,而电源电压是6V,那么串联的电阻要分担的电压为
(2)的大小根据欧姆定律求出
(3)因为与串联,通过的电流与通过的电流相等.
(4)通过的电流根据求出.
解题过程
已知,求
解电阻两端电压为
电路中的电流为
篇4
在“闭合电路欧姆定律”一节教学的导课中,我凭借上节课学习的电源及其特性等知识,运用演示实验,并在演示实验的前后以及过程中揭示矛盾、提出疑问,以激发学生思维的积极性,诱发学生的创造性思维。
1.如何方便地测定电源的电动势?
演示:用伏特表按图(1)电路直接测电源的电动势,测得伏特表示数为2.9伏。
2.若电路中加接电阻R,闭合开关S,观察此时伏特表的读数。
演示:按图(2)电路,测得伏特表的示数为2.1伏。
此时教师及时把握实验造成的认识冲突进行设问:此时电源电动势变化了吗?为何第二次伏特表示数变小了呢?你能知道此时电源的内电压是多大吗?
通过上述的问题情境,使学生的思维进入专注的学习状态,随之,通过学生的思维,有利于理解E=U外+U内的关系式以及伏特表测量的物理意义,为闭合电路欧姆定律的教学埋下了伏笔。
3.若上述电路中再串联一个安培表(图3),当电阻R发生变化时,伏特表和安培表的示数将如何变化?
先让学生进行猜想,后演示,并运用欧姆定律I=U/R进行分析。猜想与实验结论形成了矛盾,使学生的认知再次发生了冲突。接着,在教师的引导下,让学生在矛盾的思索中,以直观的形象进入理性的顿悟,从而得出某部分电路R的变化对电路的影响,只用某部分电路的欧姆定律来分析已不适用,因而必须对整个电路进行认识把握。教师由此把握契机,导出本堂课的研究课题。
接着,我通过设计以下教学程序,让学生主动参与探索规律的活动,使之身临其境,再现了当年科学家研究的思维方法和发现的过程。
1.鼓励学生进行大胆猜想。
设问:闭合电路中的电流强度可能与哪些因素有关?
教师可启发学生在欧姆定律中决定电流强度I的有关要素,从而通过思维方法的迁移、猜想得到:I与R、与E、与r、等因素有关。
2.引导学生设计实验验证上述猜想。
设问:你能用什么方法验证上述猜想呢?(教师提示:物理学中最有说服力的武器――科学实验。)
设问:那么多变量之间的关系又如何处理?(教师启发学生:探索牛顿第二定律时对那么多变量问题的处理――控制变量的方法。)
3.实验的具体设计及演示验证。
通过逐个控制变量的方法,讨论、设计并演示如下实验:
(1)用手摇直流发电机M作电源(图4)。通过改变转速来改变电动势的大小。(当R、r一定时,I与E关系?)
(2)选用可调电源(图5),改变外电阻R,观察安培表示数变化。(当E、r一定时,I与R的关系?)
(3)选用可调电源(图6),改变电源内阻,观察安培表示数变化。(当E、R一定时,I与r的关系?)
通过上述教学程序,学生的思维实现了从猜想到实验性验证的探索过程。
4.引导学生根据已有知识进行科学推理,使之由定性升华到定量。
设问:由E=U外+U内能得出I与上述各量的定量关系吗?
对于外电路U外=IR,那么内电路U内=Ir亦成立吗?
再次引导学生运用实验手段验证。如图(6)所示,用探针接伏特表,可测得内电压,安培表可测得内电路的电流。通过改变R,测得伏特表和安培表的示数如下:
分析上表所得的数据,观察得到U内/I=定值,得出欧姆定律也同样适用于内电路,即U内=Ir。由此,学生可推导出:E=IR+Ir。讨论I的决定因素,将公式变换得I=E/(R+r),即闭合电路欧姆定律的数学表达式。
对闭合电路欧姆定律进行剖析、运用时,好让学生思考、观察、分析、讨论,增强课堂思维量,加深对规律的进一步理解,我通过设计以下问题的思维阶梯来拓展思维层次:
设问:1.请大家运用此规律解释前面导课中、的示数如何变化?
2.当外电路处于断路状态时,=E,为什么?
3.若电源两端连接一根导线(即电路处于短路状态),I=?短路状态有何危害?(学生思考后,教师演示短路状态时保险丝熔断实验。)
4.请大家根据U=E-I r关系式,画出U-I函数图线,并说明物理意义。
5.先通过实验演示,然后提出问题。
如图(7)电路,已知电阻R1=5Ω,当S闭合时,读出的读数(I1=0.35A),据此数据能否求电源的E和r?
(2)如何想法求得?(提示:若再给一只R2 =10Ω的电阻,行吗?)演示实验并测得的示数(I2 =0.22A),请学生列式求得(E=3V,r=3.5Ω)。
然后小结,此题告诉了我们一种测量E、r的重要方法,即课本中例题解决的问题,并进一步设问(留给学生课外思考):
①若把改成一只,如何设计实验测量E、r?
②若只给一只和一只及一只可变电阻,又如何设计实验测量E、r?
6.先给实物电路,让学生运用规律计算求解,后让学生观察实验,在发生认知冲突中,使学生自悟自解,深化思维层次。
(1)图(8)电路中,若把电阻R换成一只内阻为1.5Ω的电动机,当闭合开关S,的示数多大?(请学生求解。)
(2)演示实验:闭合S,让学生观察电动机转动以及电动机不转动,两种情况下的示数。
篇5
【关键词】电路电动机纯电阻与非纯电阻
电流通过纯电阻与非纯电阻时的能量转化关系,是高中物理直流电路部分的重点知识,但由于很多同学不能够正确区分纯电阻与非纯电阻,导致很多问题的分析出现问题,本人结合教学过程中的实际情况,以电动机为例,较好的解决了纯电阻与非纯电阻中应用中的区别与联系。
一、设计的几个实验分析:
当电流通过电动机的过程中,消耗电能,同时会产生其他形式的能,这个能量转化的过程就是电流做功的过程,即电功W=IUt。而电流通过线圈时会产生焦耳热,Q=I2Rt,那么,Q与W相等吗?
解决方案:假设Q=W,将推导出I=U/R,即欧姆定律,而欧姆定律是有它的适用条件的。
分析:欧姆定律有它的适用条件,电流消耗的电能全部转化为内能,此时电功等于电热。所以,欧姆定律适用的电路叫做纯电阻电路;欧姆定律不适用的电路叫做非纯电阻电路。
实验1:探究电动机在不转动的状态下,电压、电流和电阻的关系有何特点。
实验2:探究电动机在转动的状态下,电压、电流和电阻的关系有何特点。
通过具体的实验让学生清晰的辨别纯电阻电路与非纯电阻电路。
实验3:进一步探究电动机在不转动的状态下,电压、电流和热功率、总功率的关系。
实验结论:电流通过纯电阻时,热功率在总功率中所占比值很高。在误差允许的情况下,纯电阻电路产生的电热近似等于消耗的电功,即W=Q.
实验4:进一步探究电动机在转动的状态下,电压、电流和热功率、总功率的关系。
实验结论:电流通过非纯电阻时,热功率在总功率中所占比值较小。从能量守恒的角度去考虑,W=Q+E,即电动机消耗的电能等于产生的热量及产生的机械能的总和。
二、大思路
含电动机的电路由于涉及电能转化为机械能,电动机正常工作的电压电流关系不再满足,我们需要从能量守恒的角度去研究。
电动机正常工作时的输入功率(即电动机消耗的总功率)一部分转化为电热,一部分转化为机械能输出。根据能量守恒:
P输入+P热=P输出
1.求电动机两端的电压U
2.求流过电动机的电流I
3.求电动机的内阻r
4.求电动机输入功率P输入,用电功率公式P=IU计算
5.求电动机内阻消耗的电热功率P热,根据焦耳定律求出P热=I2r
注意:4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。
6求出P输入、P热之后,不难求出P输出
举一反三,如果已知P输入、P热、P输出中的任意两个,则另一个可以通过解能量守恒方程求出。
三、例题分析:
例:一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W,问:
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?
(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?
分析(1)因为P入=IU
所以I=PUA=0.3A
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率
P内=I2R=0.32×20W=1.8W
电风扇正常工作时转化为机械能的功率
P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W
电风扇正常工作时的效率
η=64.266×100%=97.3%
(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻,通过电风扇的电流
I=UR=22020A=11A
电动机消耗的电功率
P=IU=11×220W=2420W
电动机发热功率
P内=I2R=112×20W=2420W
篇6
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学,勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理研究问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法,避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出,就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手,可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问:
(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?
(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?
学生回答:发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验:
1、介绍如图9-7的实验装置,在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各装一根电阻丝,甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大,串联起来,通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高,体积膨胀,煤油在玻璃管里会上升,电流产生的热量越多,煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况,就可以比较电流产生的热量.
2、三种情况:
第一次实验:两个电阻串联它们的电流相等,加热的时间相同,甲瓶相对乙瓶中的电阻较大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:电阻越大,电流产生的热量越多.
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做实验,
让通电的时间与前次相同,两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:电流越大,电流产生的热量越多.
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:通电时间越长,电流产生的热量越多.
(2)焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培(A),电阻R的单位要用欧姆(Ω),通过的时间t的单位要用秒(s)这样,热量Q的单位就是焦耳(J).
例题一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上,在5min内共产生多少热量.
解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J
在一定的条件下,根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时,其电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么,电流产生的热量Q就等于电流做的功W,即Q=W.W=UIt,根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt,
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】“焦耳定律”的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材:干电池四节,玻璃棒,若
干电阻丝,蜡烛,火柴棒.
2.制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端,绕线匝数比例为1∶8,两线圈相距5cm左右,然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡,使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭,靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上,如图1所示.
图1
3.实验步骤
(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电,可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉.这就表明:在电流强度和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量就越多.
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关键词: 科学方法 物理教学方法
其实做任何事情都要讲究方法。方法对头,才能事半功倍。有人问到爱因斯坦成功的秘诀时,他给我们总结了一个公式:成功=艰苦的劳动 +正确的方法+少说空话。由此可见,“正确的科学的方法”是一个十分重要的因素,也是成功的必备条件。
科学方法教育的内容和意义
物理科学方法教育是指在物理教学中,有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步地掌握最基本、最主要的物理科学方法。
物理教师在现代教育背景下,初中物理教学中,应注重进行科学方法教育,其意义在于:
(一)科学方法教育能有效提高学生各项基本素质
方法即是为了解决某一具体物理问题从理论或实际生活上所采取的方式或手段。学生在学习知识的同时,也能学习,学会取得物理知识的方法。在这样的长期教育的熏陶下,科学方法的实施必然有利于发展学生的智力,增长学生的智慧。通过科学方法教育,学生将来借鉴学到的卓有成效的方法再去探索未知领域中的新问题。
(二)科学方法教育可以促使学生思想品德的健康成长及科学的正确的世界观的形成
科学家成功的方法中闪耀着热爱科学、无私奉献的思想光辉,同时也体现着辩证唯物主义世界观的思想观点。如观察物理实验的科学方法教育就可以培养学生实事求是的科学态度;那么在物理课后实践的科学方法教育中,就体现出实践是检验真理唯一标准的重要思想。
初中物理教学中如何正确实施科学方法教育
在初中物理的教学过程中,不同的版块,模块,知识点,采用的方法也有所不同,更重要的是如何让学生通过科学方法的学习,再利用科学的方法来解决具体实际问题,为此,针对不同的物理情景应采用不同的教学方法。
1.实验的教学方法
(1)实验探索法
实验探索法就是根据物理规律的自身特点,设计实验,让学生通过自己动手实验,分析,总结,归纳出有关的物理规律。
例如在动能的影响因素试验教学中,让学生通过实验探索动能与速度的关系以及质量的关系.使学生得出:在质量一定的条件下,物体动能与速度平方成正比;在速度一定的条件下,物体动能与质量成正比的结论。在此基础上,教师指导学生总结物体动能与质量和速度的关系,从而得出动能与哪些因素有关。
采用实验探索法,不仅能使学生将实验总结出来,而且理解深刻、记忆牢固,还能充分调动学生学习的主观能动性,增强学习兴趣,更重要是也锻炼了学生的动手能力,可谓一举多得。
(2)实验验证法
实验验证法是采用证明的方式论证物理实验及规律的方法,从而使学生理解和掌握物理原理,物理规律。其方法是先结合书本物理知识点,结合实验,提出物理问题,将有关物理规律告诉学生,然后教师和学生一起通过观察分析现象、总结结论,论证物理规律。
如在“验证杠杆的平衡条件”的教学中,让学生通过实验验证杠杆的平衡条件,在此基础上,进行理论探讨,得出杠杆平衡条件的表达式。实验验证法的最突出特点是学生学习过程非常主动。这是因为在验证物理实验规律时,学生已知物理实验有关问题的答案,对于接下来的学习目的及方法已经非常清楚,所以更加有的放矢,目的性强。
(3)实验演示法
实验演示法就是物理教师通过课前准备典型物理实验,上课展示,由学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律,物理结论。
如在“欧姆定律”的实验教学中,可采用如下的方法:
①研究方法:控制变量法。当电阻R一定时,研究电流I与电压U的关系。当电压U相同时,研究电流I与电阻R的关系;
②通过演示实验找出I与U和R的关系。这个演示实验的关键是实验数据的分析,通过对数据分析做出两函数图象:I-U图像I-R图象.通过学生对两幅图的分析结合数学知识得出正反比关系。由实验得出结论:当R一定时,I与U成正比;当U一定时,I与R成反比。
③根据演示实验数据,分析得出欧姆定律。这种方法要充分发挥演示实验在物理课堂中的核心作用,大大增强演示实验的效果。
2.理想规律的教学方法
理想规律是在物理事实的基础上,通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律。因此在教学中应用“合理推理法”。如在声音的传播条件的物理教学中,将手机放入广口瓶内,盖紧瓶塞,通过抽气机不断从瓶中往外界抽气,要引导学生分析手机的铃声与空气浓度的关系的实验,发现随着空气越来越稀薄,听到的手机铃声越来越小。如果推理到真空没有空气的情况下,即使手机在广口瓶不停振动,外界也听不到手机振动产生的声音,从而总结声音传播需要介质。
3.理论规律的教学方法
理论规律是由学生已经掌握的物理规律经过推导,得出的新的物理规律.因此,在物理理论教学中应用“理论推导法”。
如在初中物理“机械功,功率”的教学中,教师提出问题功率概念及表达式时,功率指物体单位时间内所做的功。请学生运用所学的知识,根据物理概念确定动率表达式。学生在老师的指导下,根据速度的概念及表达式v=S/t,都能运用“理论推导法”“类比法”推导出P=W/t数学表达式。
4.探索物理规律的教学方法
物理规律的建立有实验归纳法和演绎推理法两大类。一般物理定律都是通过大量实验分析,总结,归纳总结出来的。教师在教学中即要组织学生观察好实验,又要把实验的设计构思和如何探究规律全过程的方法教给学生,让学生从中受到启发,灵活应用到实际生活中去。可谓物理来源于生活,应用于生活。
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一、规律教学在物理教学中的意义
中学物理是一门以观察和实验为基础、以探究物理规律并应用物理规律为目的的学科。物理规律(包括定律、定理、原理和定则等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。因此,规律教学是中学物理教学的中心任务。
物理规律教学是物理教学的根本方法之一。教学实践证明:只有重视物理规律,才能有利于掌握物理知识,提高思维能力、探究实践能力、自主学习能力和分析问题总结规律的能力,还可以激发学生学习物理的兴趣。这对全面提高物理教学质量有着重要的意义。
二、物理规律的类型
1.实验规律
物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律。如欧姆定律、焦耳定律、电磁感应定律、阿基米德原理、功的原理等。
2.理想规律
有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律。如牛顿第一定律。
3.理论规律
有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如能量守恒定理是根据能量相互转化和转移推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。
三、如何上好规律课
在物理规律的教学过程中,不仅要让学生掌握规律本身,还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解和亲身体验,更重要的是让学生知道如何应用规律来解决具体问题。为此,对不同的物理规律应采用不同的教学方法。
1.创设情境,激发兴趣,培养学生良好的学习听课习惯
例如,在讲气化和液化时,用手指沾水(或酒精)在黑板上写“同学们好”,不一会儿水干了,提问:“水到哪儿去了?”学生观察现象,思考解答问题,得出蒸发的概念。用创设的情境引入蒸发,学生感到自然,容易接受,更易激发学习兴趣,学生会很认真地听课。教师强调观察什么、思考什么,这样可以培养学生良好的学习听课习惯。
2.设计方案,经历探究,体验过程,在过程中培养学生的创造性思维和动手能力
弄清物理规律的发现过程,实验规律都是经过多次观察和实验,进行归纳推理得到的。理想规律都是由物理事实,经过合理推理而发现的。理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。实验规律的教学方法:
(1)探索实验法――寻找物理规律
探索实验法就是根据某些物理规律的特点,设计学生分组实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律。
(2)验证实验法――加深物理规律的理解
验证实验法是采用证明规律的方法进行教学,从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题,将物理规律直接告诉学生,然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论,验证物理规律。
(3)演示实验法
演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验,引导学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律。
3.总结概括,感知规律,通过规律教学,让学生形成物理知识体系
4.物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用,超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论
在物理理论规律教学中,要引导学生注意物理规律的适用范围,使他们能够正确使用物理规律解决实际问题。
5.在规律教学中,要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题,在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解,通过反馈进行矫正知识
6.延伸迁移,举一反三,开拓创新,巩固提高
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【关键词】探究式兴趣实验设计
我国新一轮基础教育改革已经进入到实验阶段,现阶段我们使用的《义务教育课程标准实验教科书》注重科学探究,强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究的过程,学习科学探究的方法,培养科学探究精神、实践能力、创新意识。因此,在物理课程中增设物理“探究活动”的内容是非常必要的。
1.探究式教学活动
探究式教学是指在教师引导下,学生通过对问题的独立研究来发现、获取知识的教学。其特点是要求学生通过对问题的研究,获得经验或知识,以发展自己的创造才能;学生活动在教学中处于主要地位,教师处于辅导地位;以学生的独立研究和作业为基本方式;总是从问题开始或通过分析资料提出假设,进行推导与实验以解决问题。探究式教学易激起学生的求知欲,引起兴趣,提高学生独立思考、分析、解决问题的能力。
2.初中学生学习物理的兴趣特点
把握住初中学生对物理学习的兴趣状况和特点,对于激发和强化他们的兴趣具有重要意义,初中学生的兴趣大体有三种:一是对学习只是直接兴趣,他们只满足于被新奇的物理现象所吸引,希望看到鲜明、生动的物理现象和实验,但这种现象只停留在现象本身,并未产生探索这些物理现象原因的需要。二是对物理有操作兴趣,他们要求通过自己的活动对自然现象和实验结果施加影响,如我曾对我校初中二年级两个班做过调查。当提供玩具电机,根据自愿的原则号召学生自己动手做小电扇,结果93﹪的学生都做了,这说明他们对动手操作具有浓厚的兴趣。三是对物理具有因果认识的兴趣,他们的兴趣中心已由了解怎样改变现象发展到进一步探求现象变化的原因,理解它的实质,也就是对事物的因果关系特别感兴趣。
鉴于上述分析,初中学生学习物理的兴趣主要是直接兴趣和操作兴趣,其特点是新奇、具体、操作、实践。因而在初中物理教学中重视观察思考和物理实验,不仅是物理学科本身特点的需要,也是适应学生的学习心理、培养学习兴趣的需要。
3.如何在探究活动中培养学生的兴趣
物理教学中,为了培养学生的学习兴趣,就必须挖掘物理学本身的潜力,充分利用初中学生好动的特点,加强操作,在活动中传授知识,让学生在参与中进行学习,进而产生学习的兴趣。所以探究性活动以探究式实验为主,它的主要目的是学生通过观察归纳认识物理规律、训练实验技能,它具有让学生“发现”的意义,即让学生通过实验现象的分析和归纳,总结出一定的物理规律。
3.1探究式演示实验
演示实验具有直观性强,具体形象等优点,它是教师根据教学内容,为了便于学生的理解和知识掌握而在课堂教学中进行的一种实验,把用语言不能解释清楚的物理问题展现在学生面前,便于学生的理解,而且演示实验可以活跃课堂气氛,学生对之兴趣浓厚。如上序言课时,我们为教学准备了丰富的演示实验,给学生留下了深刻的印象。比如,我演示了“当烧瓶中水烧开的水停止沸腾后,往烧瓶上浇冷水,烧瓶中的水又重新沸腾”、“向倒置的漏斗中吹气时,里边的乒乓球不会下落”的实验,所有的学生都很好奇,对这些现象都很感兴趣。
3.2探究式学生实验
学生除了喜欢看教师演示以外,更喜欢自己动手操作。在实验中,既满足了学生的好奇心、好动性,也巩固加深了所学知识,还使学生积极参与学习,从而唤起他们学习的兴趣。有些学生甚至能在实验课中进行创造性的学习,并且发挥他们充分的想象力。另外,学生实验还可以培养学生的学习态度和方法。实验必须在一定规则下进行,学生在学习中不仅懂得了知识,而且掌握了学习方法,所以组织得好的学生实验,可以促进学生的发展,也满足和培养了学生的兴趣。
4.如何设计探究性活动来培养学生的兴趣呢?可以从以下几个方面来考虑。
4.1从实验原理设计活动
方法:教师提出需要学生研究的问题学生设计实验实验验证得出结论填写报告
如物理教材的“测量小灯泡的电阻”这一课。教师可先提出问题:“电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量,那么用什么方法测量电阻呢?”让学生分析,在学生学习了欧姆定律之后,自然会想到先测出导体两端的电压和通过导体的电流,再通过欧姆定律来计算电阻,这样就得出了用伏安法测电阻的实验原理。然后根据实验原理设计实验,画出电路图,进行实验。这样设计实验可以使学生能够更好地运用欧姆定律,加深对欧姆定律的理解,激发学生的兴趣。
4.2从实验过程步骤出发设计活动
方法:教师对实验步骤提出建议学生选择对比实验分析对比结果得出结论填写报告
如上述实验中,在学生明白实验原理的情况下。教师可以对实验过程提出建议:“当把电流表内接和外接时,两种方法测得的结果一样吗?”让学生选择对比实验,有的实验组用内接法,有的实验组用外接法,实验完后对比实验结果,讨论使用在什么情况下使用内接法结果更准确一些,什么情况下使用外接法结果更准确一些,最后得出结论。
在教学过程中,鼓励学生在实验中使用不同的方法,通过对比实验来研究哪种方法能达到最佳的实验效果。这样提高了学生的兴趣,学生的积极性、主动性得到充分体现。
4.3从学生容易出错的角度设计活动
方法:教师针对教材中某些“不许”、“不能”、“注意”等内容提出质疑要求解释为什么学生实验得出结论
如在学习电流表时,课本上有这样的警示:“任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极!”针对这一警示对学生提出质疑:为什么不能把电流表直接接到电源的两极?让解释为什么,然后指导学生用试触法把电流表接到两节干电池的两端。这样学生通过观察电流表的指针摆动,会得出:“当把电流表直接接到电源两极时,通过电流表的电流会很大”的结论。这样会损坏电流表,甚至会引起火灾。
通过这一设计,培养学生对物理有因果认识的兴趣,还能养成学生批判地吸收教科书上知识的习惯,培养学生的发现问题,并积极探索解决的精神,更能培养学生的逻辑思维能力。
参考文献
[1]课程教材研究所 物理课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书.北京:人民教育出版社,2003.
[2]山西省教育科学院研究院 山西省教育学会.物理教学理论与实践.2005(第25卷第11期).
[3]阎金铎,田世昆.初中物理教学通论.北京:高等教育出版社,1989.
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关键词: 新课标 物理教学 教学方法 控制变量法
1.正确认识控制变量法。
影响某个物理量大小的因素(变量)可能有多个,怎样才能确定哪些因素没有影响,哪些因素有影响,以及影响的程度如何呢?在实验中我们采用的是这样一种方法:在研究某个因素的影响时,只改变这个变量的大小,而保持其他的变量不变,从而确定这个因素是否影响物理量的大小,以此类推,对有关变量逐个加以判断,就能找出影响物理量大小的所有因素,这种方法称为控制变量法。控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法,在我们的学习和生活中有着广泛的应用。如在学习欧姆定律时,可以开展用控制变量法分别研究导体中的电流与电压和电阻有什么关系的探究活动,让学生进一步用控制变量法进行定量研究,使其能力得到提高。学生将实验数据记录于下面二表,讨论得到两个结论:①保持导体电阻不变时,导体中的电流跟它两端的电压成正比。②保持导体两端的电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。再综合得到结论(欧姆定律):“一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。”
它在初中物理中很常用,也是有效的探索问题和分析解决问题的科学方法。如果教学生掌握了控制变量法,这必将有利于学生理解和掌握物理概念和规律,更有利于研究性学习和创新能力的发展。
2.控制变量法的在初中阶段的重要性。
在科技迅猛发展、知识日新月异、科技竞争日益激烈的今天,我们应该认识到,能力的高低在一定程度上表现为掌握方法的多少和熟练程度的高低。因此,教会学生掌握学习物理的科学方法,自觉探讨知识背后的思想方法,是物理教学的首要任务。初中阶段应用控制变量法研究的物理规律有:音调与乐器弦长、粗细和松紧的关系、滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系、压强(压力产生的效果)与压力和受压面积的关系、通电导体发出的热量与电阻、电流和通电时间的关系(焦耳定律)等。这为提高学生应用控制变量法探究问题答案的能力提供了许多锻炼机会。
在教学活动中应有意识地让学生从见识到熟悉再到试着做,去掌握这种研究方法,让他们认识到物理规律是观察实验、物理思维和数学推理的产物,让他们也会用控制变量的方法揭示出有关物理量之间的关系。例如用这种方法研究导体的电阻与哪些因素有关,小结于下表。
用这种方法可以定性地研究问题,并为学生将来进行定量研究在方法上打下基础,培养了学生研究问题的能力。
3.怎样在教学中有效地应用控制变量法呢?
3.1从学生的心理特点入手
只有先了解学生的心理特征,根据学生的心理特征对症下药,才能达到事半功倍的效果。初中生对自然规律的探求欲望和逻辑思维能力都逐渐地达到一定层次。可以利用学生的心理特点使学生对控制变量法产生强烈的好奇心和求知欲。所以我们在教学中可通过以下4步渗透控制变量法:(1)介绍著名科学家通过应用控制变量法进行科学探究的成功案例或有趣的事迹,使学生对控制变量法产生深刻的印象和浓厚的兴趣。(2)通过对典型问题的探究过程,教师先演示着应用控制变量法进行探究活动,让学生在不知不觉中认识控制变量法的形式和内涵,使学生初步认识和领会控制变量研究问题的思维过程。如引言中可以探究水中的气泡从哪里来、装满水的杯子最多能装回形针的个数与什么因素有关等。(3)先在教师的引导下让学生应用控制变量法试着探究一些和示例相似的问题,然后让学生独立的探究一些自己喜欢或感兴趣的问题。(4)引导学生在生活中应用控制变量法进行实践活动,如研究植物的生长快慢与阳光、水分、温度因素的关系等。
3.2立足于教材
在课程改革的大背景下对于探究性学习要求越来越高,过程与方法目标是教学的三维目标之一,而利用控制变量法的探究活动则是教材中最为基础探究方法。初中阶段的大部分概念的定义规律的建立中都蕴含着控制变量法这一科学方法,这就要求我们的教学不能就知识而讲知识,也不能单纯地就方法而讲方法,科学方法教育必须与物理知识教学相结合,方法教育要以知识传授为载体。
教材中有部分内容是直接通过控制变量法教学的,如探究压力作用效果与哪些因素有关、探究液体压强大小的影响因素、探究浮力大小的影响因素、探究动能、势能大小的影响因素、欧姆定律、焦耳定律等。通过这些直接应用控制变量法,学生不但能很好地掌握这些物理规律,更能系统地学习科学探究方法,培养自身的科学素养。教材中在许多概念或规律的探索和推导的过程中,都隐性地运用了控制变量法这一科学方法。例如,对“比热容”下定义时,把“单位质量”和“温度升高1℃”这两点作为基本条件,这样就突出了物质吸收的热量跟物质种类的关系,使“比热容”这一概念能反映“物质吸热(或放热)的本领”这一物理意义。还有,在研究速度、密度等知识的教学过程中都隐含了控制变量法。所以,教师要善于挖掘教材中用控制变量法进行教学的素材,抓住知识和方法的结合点,这是通过知识教学渗透控制变量法教育的凭借点。
3.3多方面渗透
学生要完全地掌握控制变量法,使之成为自身能力的一部分,必须经历一个长期的循序渐进的过程,不但需要在了解学生心理特征的基础上,立足于教材,而且要多方面地持之以恒地进行训练。
3.3.1通过物理概念的学习逐渐渗透
物理概念是从大量同类物理现象和物理过程中抽象出来的,所提示的是客观事物的共同性质和本质特征,物理概念的形成过程就是应用科学方法思维的过程,这为我们提供了渗透控制变量法的教育素材。
3.3.2结合物理规律进行控制变量法渗透
生活中的各种现象都是有着内在的规律的,而这种规律往往是由多种因素复杂的、共同的影响所表现出来的。在生活中让学生关注这些规律的变化与各种因素的关系,在教学中再结合控制变量法去探索、总结物理规律,效果很好。
3.3.3结合物理学史进行控制变量法渗透
利用学生对物理学家的尊崇的感情来渗透控制变量法的应用,效果会更好。例如介绍著名的物理学家焦耳研究焦耳定律的过程,如何研究出电热与电流的平方成正比、与电阻成正比、与通电时间成正比的结论。
3.3.4结合物理习题进行控制变量法渗透
在初中物理的中控制变量法的习题很多,这也是中考重点考查的内容之一,所以在平时练习时就要注意控制变量法的练习,使学生不但在生活中、科学探究中会应用控制变量法,更能应用控制变量法分析题目。例如2010年株洲市的中考试题:在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,老师用压强计做了如图10所示的(a)、(b)、(c)三次实验。比较实验(a)、(b)可知液体压强与液体的密度有关;比较实验(b)、(c)可知液体压强与液体的深度有关。
图10
控制变量法制是初中物理教学中的一种典型方法,其他如观察与实验法、类比法、假说的方法、抽象与概括的方法、分类比较法、理论推导法等,也可在教学中适当向学生介绍,让学生在预习新课和解答习题时进行尝试。
在初中物理教学中,方法的运用与知识的传输同样重要。只有教会学生正确的学习方法,才能培养他们的自学能力,达到事半功倍的学习效果。
参考文献:
[1]周琳.活动式教学法初探.中国教育学会物理教学专业委员会,2002.5.