欧姆定律的适用范围范文
时间:2023-07-17 17:02:12
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关键词:欧姆定律 高中物理教学方法
一、教材分析
《欧姆定律》的内容,在初中阶段已经学过,高中阶段《物理》安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法――列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法――比值法。这就决定了《欧姆定律》教学的教学目的和教学要求。教学不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
《欧姆定律》的内容在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定了基础。《欧姆定律》实验中分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用。因此也可以说,《欧姆定律》是后续课程的知识准备阶段。
通过《欧姆定律》的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用。《欧姆定律》内容的重点是进行演示实验和对实验数据进行分析。这是教学的核心,是教学成败的关键,是实现教学目标的基础。《欧姆定律》教学的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏。从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义。有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正。
二、关于教法和学法
《欧姆定律》教学采用以演示实验为主的启发式综合教学法。教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。
通过《欧姆定律》的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和物理规律。同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:
1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起了承上启下作用。
2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答。这样既巩固了他们的实验知识,也调动他们尽早投入积极参与。
3.在进行演示实验时可请两位学生上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考。
4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨。
5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢,可提问请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出实验结论的基础上,进一步提出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行,以锻炼学生的语言表达能力。教师重申时语气要加重,不能轻描淡写。要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推。
7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的。然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题。
四、授课过程中几点注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。
2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑。
3.注意演示实验的可视度。可预先制作电路板,演示时注意位置要加高。有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见。
4.定义电阻及欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱。可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后。这样学生就不易将二者混淆。
5.所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上,不能把套公式计算作为重点。
6.注意调控课堂节奏,避免单调枯燥。
参考文献:
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一、教材分析
《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法――列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法――比值法。这就决定了本节课的教学目的和教学要求。这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础。本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用。因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段。
通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.
本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析。这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础。
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏。从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义。有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正。
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法。教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。
通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律。同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用。2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答。这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与。3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考。4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨。5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力。教师重申时语气要加重,不能轻描淡写。随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推。7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的。然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题。
四、授课过程中几点注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。
2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑。
3.注意演示实验的可视度.可预先制作电路板,演示时注意位置要加高.有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见。
4.定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱.可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结.这样学生就不易将二者混淆。
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1 教材中两点值得商榷的地方
在过去的教学过程中,按照教材提供的素材和呈现知识的顺序进行施教.在实际教学中,学生就会出现以下的现象:(1)容易混淆电功和电热这两个物理概念.因为教材中,就是从电功公式推导出焦耳定律.很容易让学生认为求电热就用电功来计算,再遇到非纯电阻电路不能清晰的区分开,要费力抹掉前面的那些“深刻印象”,重新认识问题,这样的反复往往使学生感到比掌握新知识还要困难.(2)闭合电路欧姆定律各公式的适用范围含糊不清.根据教材的设计,从纯电阻电路推导出了公式I=ER+r或E=IR+Ir,再把公式推导成E=U外+U内.这种从特殊到一般的推导顺序违背了学生的认知规律,学生不能理解E=U外+U内适用于一切电路.
2 适当调整教材中概念和规律的设计
在施教恒定电流的过程中,以电动势、电功两个概念和焦耳定律为基础,贯彻能量转化与守恒定律思想的讲授顺序,学生反映知识的系统是清晰的,掌握起来比较方便.
这样的教学设计一方面从理论分析的角度使学生对概念和规律有了更深刻的理解;另一方面使学生体会到,许多概念和规律都靠逻辑关系联系着,物理学是一个自洽的体系.
2.1 电动势概念的建立
从非静电力做功的角度引入电动势的概念,教学设计上要有层次,努力使学生经历一个理性的、逻辑的科学思维过程,并将其思维上的台阶搭建合理.
设计的几个台阶:①电源能维持电荷逆势而上,一定存在着“非静电力”;②非静电力一定要克服静电力做功,静电力做负功,所以电能在增加.从能量转化的角度看,电源是把其他形式能转化为电能的装置,非静电力做功的物理意义就是量度了产生多少电能.③把相同的正电荷从负极经电源内部移到正极,非静电力在不同的电源中做功不一样,即不同的电源非静电力做功的本领是不同的,引入电动势来表达电源的这种特性.
可以看出,以这样方法引入电动势,的确要比直接给出一个名词费些时间,但这是值得,因为这里体现了物理学的基本思想之一,通过做功研究能量变化的思想,用比值定义物理量的思想.不仅如此,这样的学习还有助于建立闭合电路中电荷运动的图景.
2.2 焦耳定律的教学
教材中,根据功和能的关系,从电能的转化引入电功的概念,然后根据静电力做功知识和电流与电荷量的关系得到了电功的公式W=UIt.此处要强调电功的物理意义,功是能量转化的量度,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,即电功量度了电路中电能的减少,这是电路中能量转化与守恒的关键.
焦耳定律的教学,我们要归还焦耳定律的本来面貌,以物理学史的方式进行教学,更科学更合理.学生知道焦耳定律是一条实验规律,电流的热效应Q=I2Rt,反映了电流流经电阻就产生Q=I2Rt电热.通过电动机电路,讨论消耗的电能与产生电热的关系,这样学生对电功和电热的关系就一目了然.
2.3 闭合电路欧姆定律的教学
教材的基本思路:电源所产生的电能即非静电力做功等于内外电路产生的电热.即
EIt=I2Rt+I2rt,
可推导出
E=IR+Ir
或
I=ER+r,
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关键词:高中物理;物理学习难度;物理问题
中图分类号:632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)15-221-02
在中学阶段,尤其是高中,普遍学生感觉学习物理很困难,女生又尤为突出。很多同学因为物理而极不情愿的选择了文科。那么物理学习起来就真的那么难吗?其根源是什么呢?在我20余年的物理教学中也曾一度困惑。下面就此谈谈自己的看法
一、人为夸大物理学习的难度,使学生产生了学习物理极强的心理障碍
学生接触物理学科的知识、应用物理学科的知识最早应该在日常生活过程中。从书面获得物理学科的知识应该在小学的《自然》、《科学》,只不过那时没有指明,这之前应该对物理并不畏惧。当进入初二,正式接触物理这门学科后,我们的教师为了让学生重视物理学科的学习,往往强调说:物理这门学科很难,你稍不注意就会学不好,它比其它任何一门学科都难。物理就此贴上了“难”的标签。由于各方面因素的影响夸大了学习物理的难度。学生上课就特别专注,导致紧张过度,当然就不容易学好。刚开始一学不好,就更紧张甚至恐惧,形成恶性循环。有同学曾问老师:我还是很想把物理学好,不知怎的想上物理课,又怕物理课,越是专心越是听不懂。
那么物理教师该如何作呢?我认为:首先物理教师不能说物理难。告诉同学:只要认真和努力物理很容易。其次,列举一些同学学习物理很成功的例子,也可列举一些同学物理学科补弱成功的例子。这样对初中物理没有学好的高一新生是一次鼓励。否则,会破罐子破摔,放弃物理学科。另外,适时通过小实验和剖析日常生活中的物理现象激发学生学习物理的兴趣,还尽量让学生动手操作体验成功。
二、学科间知识不能融会贯通造成分析、处理物理问题的难度增加
数学是学习物理的工具。中学阶段物理学习中涉及的数学知识应该是非常基础的。比如匀速直线运动中速度――时间( 图像)、位移――时间( 图像)、恒力产生的冲量――时间( 图像)等就是正比例函数的知识。匀变速直线运动中速度――时间( 图像)、电学中路端电压――电流( 图像)等就是一次函数的知识。匀变速直线运动中位移――时间( 图像)、平抛运动竖直位移――水平位移( 图像)等就是二次函数的知识。学生在遇到这类问题时很难与相关的数学中的函数解析式以及斜率、截距联系起来。甚至有些疑惑:怎么物理中也有这样的关系?至少不能大胆的、游刃有余的运用。
我在教学中遇到这类问题时,先复习相关的数学知识,这样学生接受起来就很容易。并在教学中引导学生各学科之间不是截然分割而是有联系甚至是相通的,物理学习过程中还有很多地方要用到数学的方程组求解、极值问题、临界问题以及化学生物反面的知识。
三、生活中的实际物理现象的干扰影响了对物理模型的理解
初、高中物理在研究某一问题时,为使其简化,提出了很多理想模型。比如光滑、质点、点电荷、真空、理想气体、理想变压器、理想电流表、理想电压表、匀速、匀变速等。然而在实际中都不能达到,因此由理想情况下得出的结论和实际现象总会有差异,有时差异很大。而学生在学习物理、处理物理习题时往往不自觉的与生活中观察到的现象或者生活经验联系起来,很容易得出错误的结论。
因此在物理教学中要把每一个概念讲懂、讲透,让学生真正透彻理解概念显得尤为重要。把理想模型与实际物理模型作比较,找出实际与理想情况产生差异的原因。比如在力和运动的关系,实际生活中匀速直线运动是没有的,但我们可以通过给物体一个初速度,逐渐减小接触面的粗糙程度,物体运动的距离会越来越远,速度改变越来越慢,若没有摩擦,便作匀速直线运动。实际情景是不可能的,只能无限接近匀速直线运动。
四、不能恰当地类比,造成对物理知识理解的难度增加
在气体一节教学时,我们知道:温度升高,分子热运动加剧是从宏观总体效果来说的,有的分子运动反而变慢了。如果我们把这一现象与某一次考试某班物理平均成绩上升了,但肯定有少数同学物理成绩反而下降作类比,对学生理解气体分子的运动情况与温度的关系是很有帮助的。又比如在电流一节教学需让学生理解:电荷定向移动形成电流。我们可以把这一现象与体育课上学生在体育教师的口令下学生沿跑道进行的跑步练习做类比。又比如学生对看不见、摸不着的电场、磁场理解很困难,很容易犯的错误:电荷受电场力、磁场力变小了,电场强度、磁场强度也就变小了。对电场强度、磁场强度是由电场、磁场本身决定这一点很容易忽略,容易错误的认为没有表现出来就认为不存在。这一点可以和我们的体重作类比:当我们站在体重计上有体重的显示,那我们从体重计上下来后就没有体重了吗,回答是否定的,而且我们的体重不仅存在而且是由我们人本身决定的。
五、对概念、公式、定理、定律的适用范围、条件的理解不准确造成解题错误
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(一)知识目标
1、理解伏安法测电阻的原理。
2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。
3、理解两种方法的误差原因,并能在实际中作出选择。
4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理.
(二)能力目标
1、通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。
2、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表。
3、练习使用多用电表。
(三)情感目标
1、通过本课学生测量分析,器材选择判断,树立学生知识来源于实践,应用于实践的观点。
教学建议
1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了,但是初中时只要求学生掌握测量基本原理,不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因,也不需要学生掌握两种连接方法,而在高中阶段,本节重点是伏安法测电阻的两种接法,使学生知道在什么情况下应该用哪种接法,知道两种接法对测量值带来的不同测量结果,要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。
在新课讲解中可以首先复习电阻定义,引出测量电阻的思路,结合具体实际,提出两种测量方式,分析误差原因,总结适用条件,通过测量分析,进一步巩固。通过器材分析选择,培养学生解决实际问题能力。
学生活动展开时应该在教师的引导下,分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件,利用自行测量进一步体会适用条件,通过练习题,进一步培养学生综合分析能力,器材选择判断能力,解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用,具有联系实际的意义,为学生提供运用知识分析和解决问题的机会
2、教材要求了解欧姆表的原理,不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题.
通过对欧姆表原理的讲解,进一步加强学生使用欧姆表的能力,重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性,使学生分清欧姆表的各档位之间的转换,知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接,会对欧姆表进行读数和测量。
3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法,如果学生的程度较好,可以对电阻的测量进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外,还可以向学生介绍其他方法。比如替代法,补偿法,惠斯通电桥法,另有利用一个已知电阻和伏特表,一个已知电阻和安培表进行测量的方法。
教学设计示例
电阻的测量
一、教学目标
1、在物理知识方面的要求:
(1)了解用伏安法测电阻,知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法,无论用“内接法”还是“外接法”,测出的阻值都有误差。
(2)懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的,并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。
(3)知道欧姆表测电阻的原理。
2、能力方面的要求:
(1)引导学生理解观察内容的真实性,鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。
(2)通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。
(3)培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。
二、重点、难点分析
1、重点:使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。
2、难点
(1)误差的相对性。
(2)根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。
三、教具
电压表,电流表,欧姆表,测电阻的示教板。
四、主要教学过程
(-)引入新课
我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验,现在,再做“伏安法测电阻”,是不是简单的重复呢?大家可以回想一下,当初做实验时的情况,把两个示数相除,再多次求平均即可,那你们有没有想过,这样得到的就是电阻的真实值吗?不是,原因在于电压表和电流表都不是理想的。
(二)教学过程
1、伏安法测电阻
我们已经了解了电流表并非无电阻,而电压表也并不是电阻无穷大,用这样的表去测量电阻,会对测量结果有什么样的影响?
(1)、原理:利用部分电路欧姆定律
我们利用电压表,电流表测量电阻值时,需把二者同时接入电路,否则无对应关系,没有了测量的意义,那么接入时无非两种接入方法,那么电路应如何?请同学们画出。
(2)、电路:
如果是理想情况,即时,两电路测量的数值应该是相同的。
提出问题,实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差,是偏大还是偏小?
外接法
是两端电压,是准确的,是过和的总电流,所以偏大。
偏小,是由于电压表的分流作用造成的。
实际测的是与的并联值,随,误差将越小。
内接法
是过的电流,是准确的,是加在与A上总电压,所以偏大。偏大,是由于电流表的分压作用造成的。
实际测的是与A的串联值,随,误差将越小。
进一步提问:为了提高测量精度,选择内、外接的原则是什么?
适用范围:;
[思考题]给你电源、电流计、已知电阻、开关和未知电阻各一只,如何设计测量电阻的电路。
方法:将A前后两次串入和各支路,测得电流强度为和,应有,则)
2、欧姆表测电阻
伏安法测电阻比较麻烦,实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻,关于欧姆表的构造,先请同学们看书。
以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数,测电阻不同于测电流、电压,表内本身含有电源,表盘上本身刻定的是电流值。试想,在两表笔间接入不同的电阻时,电路中的电流强度会随之发生改变,且一个阻值对应一个电流值,即指针偏在某一位置,所以可知:
(1)、原理:闭合电路欧姆定律
(2)、刻度的标定:
①两表笔短接,调,使,刻出“0”
②两表笔断开,指针不偏,刻出“∞”
③任意加上,,在指针偏转到的位置,刻出“”;
④若是正好是呢?应有,不难看出此时、,是此时的欧姆表内阻,也称中值电阻。
拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程,同时说明:
①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一,即电流流入的为正极,电流流出的为负极。
②由于与并不是简单的反比关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从有向左,刻度越来越密。
(3)、使用欧姆表的注意事项:(请同学回答并总结出)
①测电阻时,要使被测电阻同其它电路脱离开。
②欧姆表一般均有几档,而且使用时间长了,电池的E,r均要发生改变,所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。
③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。
由此也可看出,利用欧姆表测电阻仅是粗测而已,在此基础上,应再利用伏安法测量才会比较准确。
3、课后小结
篇6
【关键词】物理学 物理概念 物理量 物理定律
物理学中,包含许多物理概念、物理量、物理定律,弄清它们在物理学中的地位作用及探索教学方法对学好物理是非常重要的。
一、物理概念的教学
所谓物理概念是对物理现象和过程的认识,是以精辟的思维形式表现知识的一种手段,是物理现象的特有属性在人脑里的反映。这里讲的物理概念特指无量度公式的物理概念(如:平动、质点、惯性、简谐振动、电场、光的干涉、光的衍射、汽化、蒸发等)。
1.物理概念的教学是物理教学的基础
首先,理论体系的基础都在物理概念,它们占据了物理教学的大半课时。
其次,物理基础知识中的公式、原理、定律都是用概念作为引线,对有关基础知识作有机串联,形成系统化的概念体系。
所以,要重视物理概念教学。学好、掌握并真正理解它们的含义有利于学生掌握基础知识,培养学生学习物理的兴趣。
2.物理概念的教学方法
(1)对物理现象、过程获得必要的感性认识
在教学中,要重视感性认识,为了在感性认识的基础上进行分析,教师必须从有关概念包含的大量事例中,精选那些包括主要类型的、本质联系明显的典型事例进行教学,获得感性认识。
(2)在科学抽象中,突出本质,找出事物的属性
在感性材料认识的基础上,进行分析、比较,找出它们的共同属性,引导学生归纳、总结得出概念。
(3)明确概念,灵活应用
对感性材料进行“科学的抽象”得出结论后,还要了解概念的外延,从概念出发,引导学生拓展,解决一些实际问题,加深对概念的理解和应用。例如平动的教学。
首先举出几例属平动的例子:
a.抽屉的推关运动。
b.火车在平直轨道上的运动。
c.小孩梭滑梯时小孩的运动。
然后由这些例子,找出它们有两个共同点:第一,在作平动的物体上任取一条直线,在整个运动过程中始终保持平行;第二,作平动的物体每一点运动情况都相同。这样就归纳出平动的概念。
平动:在物体上所引的任何一条直线,在运动过程中总是跟它原先的方向保持平行,并且物体上各点运动情况都一样。这种运动叫做平动。
最后再用平动的概念作指导拓展判断下列运动是否属于平动。加深对概念的理解。
a.开关门时门的运动(×)
b.活塞的上下运动(√)
c.如下图所示书的运动(√)
二、物理量的教学
物理概念建立量的观念,有量度公式(长度、质量、时间除外,它们是人为规定无量度公式的物理量)的物理概念叫物理量(如:加速度、电场强度、电动势、频率、功、发光强度、折射率等)。
1.物理量的教学是物理教学的关键
(1)物理量是联系关联的概念之间的关系,是物理概念与物理定律的桥梁,有承上启下的作用。
(2)物理量教学可以开发学生智力与培养学生思维能力。心理学讲:“人的思维活动是凭借概念与词汇开展的”。在物理教学中最要紧的是活跃学生头脑里的物理思维活动,无论是物理思维或运用物理思想方法进行研究,都离不开明确的物理里。例如在教电学时,只有学生理解电流强度、电阻、电压三个物理量的基础上,通过演示实验,才能引导学生判断这三个物理量的关系,导出欧姆定律。这样教会学生运用实验与数学相结合的物理科学方法,可以开发学生智力与培养学生思维能力。
(3)物理量教学在发展学生个性上有积极推动作用。历代物理学家的重大发现,都是由他们高度发展的抽象思维能力与兴趣、意志、信念等的智慧结晶。其中促使他们这种个性充分发展的因素,往往都是由于大量实验的物理现象中所形成的新的物理量作导航。例如牛顿的经典力学就是以力、质量、加速度等物理量为出发点,导出牛顿运动定律的结果;法拉第就是由于电动势,磁通量等物理量的提出而导致法拉第电磁感应定律的发现。所以就充分发展学生个性看,要使学生明确物理量。
2.物理量的教学方法
(1)物理量的引入
讲授物理量时,首先要介绍建立物理量的过程,搞清为什么要引入该物理量。新的物理量的引入,不管采取什么方式,为了获得最佳教学效果,所提出的问题必须满足三个条件:一要反映学习这个物理量的客观性与必要性;二要巧妙把它的教学目的转化为学生的学习目的;三要激起学生的求知欲。例如讲加速度时可以这样引入:“人走路、马拉车、汽车跑、飞机飞,除了运动快慢程度不一样,还有什么不同(速度改变的快慢不同)。不同物体、速度的改变快慢不同,尽管是同一物体(汽车),在不同时间(起动、刹车)速度的改变快慢也不一样,为了描述速度改变的快慢程度而引入加速度这一物理量”。定性的分析引出物理量后,还要定量的研究它的定义式。
(2)建立量的观点,导出量度公式
物理量定量的研究,需要由演示实验、学生实验测出精确的物理量值,运用数学工具来研究它与有关物理量之间的严格数量依存关系,给物理量下定义。例如电场强度,通过实验测出检验电荷在电场中某一固定点所受的电场力跟它本身电量的比值始终是一恒量,不同的点,这一比值不同。
定义:电场中某点检验电荷在该点所受的电场力跟它本身电量的比值叫该点电场的电场强度、方向跟正电荷受力方向相同。(公式:E=F/q方向:跟正电荷受力方向相同,单位:牛顿/库仑)
物理学中的物理量用数学形式表达成物理公式后,显得特别简单、明确,便于运用它来进行分析、推理、论证。所以数学知识是研究物理问题的工具,用好数学对解决问题是很必要的,但是却不可以单纯从数学角度看待物理问题。例如,根据场强定义式E=F/q,不能单纯从数学角度看,认为E跟分子成正比,跟分母成反比。类似的还有电容C=Q/U电势φ=EP/q电阻R=U/I等。又如,加速度a1= - 8m/a1,a2=5m/a1,不能单纯从数学角度判断a1小于a2。对于物理量,要掌握它的物理意义,理解物理量定义的物理过程与真实的含义。例如电学中电动势的定义式:ε=W/q和电压的表达式:U=W/q,数学符号相同,单位都是伏特,如果学生不理解它们的物理过程与物理含义,就会混淆不清,感到莫名其妙。总之,物理量的学习,不能死记、强背、硬套。要理解性记忆,实质性掌握,灵活性应用。
(3)复习应用
课堂上讲清物理不能万事大吉,那只是为学生掌握与运用创造了良好条件。如果不及时指导练习与复习,就会学而不牢、功亏一篑。一个完整的物理量,有些时候,并不是一次能讲透、讲全的,有一个逐步发展引伸的过程,需要不断反复认识补充新的内容,才能获得一个较完整的认识。例如质量,初中指出“物体所含物质的多少叫做质量”;到了高中学习牛顿定律时,指出:“质量是物体惯性大小的量度”;在后续的学习中,又知道质量与引力(万有引力定律)的关系,质量与能量(质能定理)的关系,从而对质量有了一个全面的、深刻的理解。类似的情形还有很多,在引导学生复习运用时,要注意物理量具有阶段性。例如速度,初中定义:“物体通过的路程跟它所需时间的比值,v=s/t”;高中学了位移后定义:“物体通过的位移跟它们所需时间的比值,v=s/t;高职高专学了微积分后定义:“位移对时间的一阶导数,v=ds/dt”。再如功,初中定义式:W=FS,高中定义式:W=FScos,到了大学学了微积分后变力所做的功定义式:W=∫baFcosdS。在组织复习时,要根据教材的内容和学生的实际,作合理的安排。
三、物理定律的教学
物理定律是反映物理量之间的本质联系,因果关系与严格的数量依存关系;凡有关教材中的众多公式,重要推论和原理都可以由它引导与推得。
1.物理定律的教学是物理教学的重点
首先,物理概念,物理量的学习只是一些支离破碎的物理知识,从结构体系上看,这些物理概念,物理量无主心骨,缺乏凝聚中心,所以只有以物理定律作组织的枢纽,物理教学才显得有起有合、能散、能收、内容丰富,形成一个完整的知识体系。
其次,学习的目的不是为了学习而学习,而是为了应用而学习,物理定律就是物理概念,物理量的具体应用。
此外,和物理量的教学一样,物理定律的教学同样能开发学习智力,培养学生思维能力,促进学生个性的发展。
2.物理定律的教学方法
(1)引入新课
在备课中思考,怎样循循善诱,巧妙而有效地向学生交代教学的目的,并转化为学生学习目的,引入新课。
(2)重视实验
物理教学的特点在于突出物理实验。在物理定律的教学上又有特殊性,就是突出定量的演示实验与学生实验,且要做好、做准。以提供学生发现物理规律的必要条件与学习环境。引导学生设计实验装置,学会运用物理实验方法来研究提出的新课题。
(3)建立量的观念、会用数学公式表示
做定量的演示实验时,要提醒学生,哪个值不变,测哪两个物理量之间变化的对应值,作好实验记录,将其中准确的计算值列入设计好的表格中,运用数学方法,找出确切的数学表达式。一般以运用比例与研究比值的数学工具较多。例如,当m一定时,a∝F;F一定时,a∝1/m,a∝F/m改写成等式a=KF/m(当统一采用国际单位制时,K=1)所以a=F/m或F=ma,这就是牛顿定律的数学表达式。在教学中,应该把这种运用数学研究物理定律的方法交给学生,要求学生学会掌握。
(4)弄清物理定律的物理意义与适用范围
学生认识物理定律后,首先要正面理解物理定律的语言表达;其次,要弄清物理定律的数学表达式的真正含义,把和它相邻的公式以及由它导出的公式从物理意义上划清界限,以免混淆不清。例如,就欧姆定律来说,它的数学表达式I=U/R要与电阻的量度公式R=U/I,电阻定律的表达式R=ρL/S和导出公式U=IR的含义都区别开来。此外,还要指明它的适用范围。任何一个物理定律,都是在一定条件下,运用物理的理想过程和理想实验的思想方法得到的,因此,每个定律都有它的适用范围。例如,机械能守恒定律(适用于只有重力和弹力做功的条件下);库仑定律(适用于真空中的点电荷)等。只有知道了它们的物理意义和适用范围,才有利于学生掌握和应用。
(5)复习应用
注意培养学生的审题能力,习惯按题意作分析图,把已知的物理量全部统一国际单位制,这样给学生的解题带来了方便,提高学生的学习效率。
物理概念是物理教学的基础,物理量是物理教学的关键,物理定律是物理教学的重点,只有了解了它们在教学中的地位、作用和掌握了它们的教学方法,才能取得最佳教学效果,学好物理基础知识,为其它自然学科奠基理论基础。
参考文献
[1]《物理》第二册,《物理》编写组[M].苏州大学出版社,1998.12.
[2]田学军.浅谈大专院校中的普通物理教学[J].科教文汇,2008.8.
篇7
关键词: 初中物理教学 自学能力 培养方法
一、充分利用物理课本培养学生的自学能力。
初中物理教学大纲明确指出:“自学能力对每个人都是终身有用的,阅读是提高自学能力的重要途径。培养学生的自学能力,应从指导阅读教科书入手,使他们学会抓住课文中心,能提出问题并设法解决,还应鼓励学生进行课外阅读。”具体说来,我们可以从以下几个方面着手。
首先,通过演示实验等为学生阅读教材创造条件。学生自学必须有时间作为保证,现在中学的科目繁多,各科作业也很繁重。这就要求我们改革教学方法,指导学生花时间深入探讨,独立思考,在分析习题的过程中探索其规律,使自己在解题实践中逐步地掌握解题思路和方法。例如在上《欧姆定律》这课时,教师只通过演示实验讲清电流跟电压的关系,至于电流跟电阻的关系,以及归纳得出定律,尽可以放手让学生自己通过实验进行分析比较、归纳和阅读课文后得出结论,然后加以小结。这样,既可以在课堂上让学生有时间阅读课本,又可使学生自己动手实验、思考、讨论和研究问题,更可促使学生去认真钻研教材。
其次,根据物理教材的特点,加强阅读指导。物理课本在表述方面既有文学“语言”,又有数学“语言”(公式、图像),还有实验“语言”(插图、照片)。看这样的书,既要懂得文字表述的意思,又要理解数学的计算及其含义,有时还得画图,等等。例如:物理公式是用数学“语言”来描述物理规律的一种数学表达式。初中学生不易看懂,也往往把它当做代数来看待。这就需要教师一开始就把公式做些处理以帮助学生去弄清含义,如将欧姆定律I=U/R公式“译”写成“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”,等等。然后,学生还要了解掌握公式的物理意义、适用条件、各物理量的单位,以及单位公式的变形等。课本中还常有一些晦涩的物理术语比较难懂,学生刚开始接触时是有一定困难的,教师必须用心加以引导,通过这样的训练能逐步提高他们的自学能力。
最后,引导学生养成预习的习惯,逐步培养问学能力。初二开始上物理启蒙课时,教师就应该向学生提出“以课本为主,课前要预习,要学会读书”的要求,并结合教学提出具体要求。例如:①看完一节(或一段)课文后要了解这节(段)课文讲了什么物理现象?某个实验是怎样进行的,说明什么问题?②这一节(段)讲了什么物理概念和规律?这些概念和规律是什么意思?在日常生活、生产实际中有哪些实例?③在阅读课本的过程中,还要经常提问“为什么”?并要设法解决。④看完了课文后,有什么不懂、不理解的问题?并把不懂的、有疑问的问题记在笔记本上,以便上课时认真听讲或向老师提问。此外,在每上完一个单元后,还要引导学生自觉认真地进行复习,要求他们再进行一次全面阅读,在阅读过程中指导他们前后联系,纵横对比,将知识系统化、条理化,形成完整的知识结构,并进一步理解概念的内涵和外延,明确公式和定律的成立条件和适用范围,使之做到理解知识,并融会贯通。总之,培养自学能力是物理教学的战略任务之一,而提高阅读能力是培养自学能力的起点。因此,在平时的物理教学中要充分调动学生阅读课本的积极性,加强指导他们阅读课本,让学生在自己的阅读中独立地感知、理解教材。通过经常性训练,学生逐步学会自我学习的方法、研究问题和解决问题的方法,并在训练中不断提高自我获取知识的能力。
二、在自学过程中激发学生积极主动思考,从而培养他们的理解能力、分析综合能力、推理判断能力等。
可以说,自学能力的培养过程就是学生理解能力、分析综合能力和推理判断能力培养的过程。关键是要使学生有正确的学习态度、良好的学习习惯、踏实的学习作风。老师要重视物理概念和物理规律的指导,使学生学会运用物理知识解释物理现象、寻找物理模型,进行独立分析和解决实际问题。
篇8
【关键词】公式推导;电学;浮力
教育家斯多惠指出:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。学生只有在获得成功的体验并被教师肯定后,其学习的内因才会被充分激发出来,从而提高学习效率。学生的学习存在误区,考什么做什么,对于公式只满足于背熟记牢,临场会用。背公式非常重要,但更重要的是能够掌握公式的推导过程,能够从中体会出数学的思维方法的重要性。有些公式与其直接告诉学生不如让学生自己去尝试的推导,因为记熟公式只能看到孤立的点,如果能知道它们是如何推导出来的及它们之间的相互关系的话,就能看到一个网络,把这个点之间的线都看出来。这样做题的时候对整个基础构架都了然于胸,什么时候用哪个公式心里都有底。
1 电学公式的推导
科学第三册电路探秘编写理念是重视科学实验的技能和方法,突出科学探究活动。注重科学探究就是要改变学生被动学习的状态,让学生不仅知道知识的内容,还要知道形成知识的过程,让学生像科学家进行科学研究那样,在探究过程中发展科学概念和科学规律,体验科学探究的过程,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解,促进学生从单一、被动的学习转变为自主、探究、合作的学习。笔者在教学实践中发现,学生实验探究开展的热火朝天,个个跃跃欲试,学生体会了科学家的探究过程,可有部分思维能力欠佳的学生解决作业本上的练习有困难,出现了探究问题能力和解决问题能力不协调的矛盾 。现代认知结构理论认为,学习是学生主动的发现知识,而不是被动的接受知识,是学生自己建构的过程,是学生原有知识的迁移和升华。笔者在教授完串联电路电流电压的特点后,请同学们做了如下的的证明题:
已知:串联电路中,电源电压为U,甲电阻的阻值为R1,通过的电流为I1,乙电阻的阻值为R2,通过的电流为I1,求证:R1+R2=R总
证明:由欧姆定律的变形式U=IR,可得U1=I1R1,U2=I2R2
在串联电路中U=U1+U2
即 IR=I1R1+I2R2
又 在串联电路中I=I1=I2
即R1+R2=R总
在教授完并联电路电流电压的特点后,请同学们做了如下的题目:
已知:并联电路中,电源电压为U,甲电阻的阻值为R1,加在两端的电压为U1,乙电阻的阻值为R2,加在两端的电压为U2,求证:1R总=1R1+1R2
证明:由欧姆定律I=UR,可得I1=U1R1,I2=U2R2
在并联电路中 I=I1+I2
即 UR=U1R1+U2R2
又 在并联电路中U=U1=U2
即1R总=1R1+1R2
这两道证明题,如学生对串联电路的电压、电流特点,并联电路的电压、电流特点理解得不是很透彻的话是不可能轻易推导出来的,只有理解其内在联系并知道适用范围才能准确无误的推导出来。这比让学生熟记来得更有效果且宜于理解。类似地,还可以深入的引导学生证明在串联电路中电阻起分压作用(U1U2=R1R2),在并联电路中电阻起分流作用(I1I2=R2R1)。
已知:串联电路中,甲电阻的电压是U1,电阻是R1,乙电阻的电压是U2,电阻是R2
求证:U1U2=R1R2
证明:串联电路中 I1=I2
由欧姆定律I=UR,可得 I1=U1R1,I2=U2R2
即U1R1=U2R2变形得U1U2=R1R2 (串联电路中电阻起分压作用)
已知:并联电路中,甲电阻的电流是I1,电阻是R1,乙电阻的电流是I2,电阻是R2
求证:I1I2=R2R1
证明:在并联电路中,U1=U2
由欧姆定律的变形式U=IR,可得U1=I1R1,U2=I2R2
I1R1=I2R2变形得I1I2=R2R1(并联电路中电阻起分流作用)
公式推导就是一个实施有效变换的过程,变换的方法都隐含在公式的推导当中,学会公式推导就掌握了最典型,最有效,最普遍的变换思路和变换方法。在学生能熟练推导以上公式后,下面三道例题能迎刃而解。
图1
例题1、如图1所示电路,当滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表示数变化情况是
A.电流表和电压表示数都不变
B.电流表示数变小,电压表1示数变小,电压表2示数不变
C.电流表示数不变,电压表示数都变大
D.电流表示数变大,电压表1示数不变,电压表2示数变大
分析:电压表当开路,电流表当导线,我们发现这是R1、R2 两电阻串联的电路,由串联
电路电阻起分压作用(U1U2=R1R2) 可知,电阻大的分得的电压多,当滑动变阻器滑片向右滑动时,R2 的阻值变大,分得的电压更大,电源总电压不变,R1分得的电压减少,所以电压表1的电压变小,电压表2由于测电源电压,所以不变。答案选B。
例题2、将R1=2Ω的电阻与R2串联,接在电压为U的电路中,通过R1的电流为1A ,若将它们并联接到电压仍为U的电路中,通过R1的电流为3A,电阻R2的阻值为
A、 2Ω B、 3Ω C、 4Ω D、 6Ω
分析:两电阻并联,电阻上的电压为U=I1R1=3Ax2Ω=6V,两电阻串联接在电压为6V的电路中,R1R2=U1U2=2V6V-2V=12,R1=2Ω,则R2= 4Ω,答案选C。
图2
例题3、如图2,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,有“4.8V 0.3A”的小灯泡和滑动变阻器串联后接入6V电路中,问:灯泡恰好正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值多大?
分析:灯泡恰好正常发光时,小灯泡上的电压为4.8V,则滑动变阻器上的电压为1.2V则由欧姆定律的变形式R=UI可知,R灯=16Ω,R1R2=U1U2=4.8V1.2V=41,所以RP=4Ω。当然也可以直接由R=UI=1.2V0.3A=4Ω。
知识、思维与能力之间密不可分,任何知识、能力,归根结底是通过一定思维表现出来。运用公式推导则是在知识和能力间架起的一座桥梁。学生在公式推导中学会总结、概括,从推导中得到一般的解题方法,对提高学生的解题能力具有事半功倍的作用。在不增加学生课外负担的前提下,在科学教学中以公式推导的形式适当的拓展,有助于学生掌握科学的概念、规则和提高学生的解题能力,有助于学生克服学习科学中的障碍,提高学生学习科学的兴趣,使学生的素质得到全面提高,这具有重要的意义。
参考文献
[1] 全日制义务教育课程标准教学资源.中学科学.上册/国家课程标准教学资源编写组编.杭州:浙江教育出版社,2002.11
篇9
关键词: 高中生 物理教学 四学会
在高中物理教学中,有的学生认为物理难学,不好好学习就难以取得良好的成绩,其实物理虽然有复杂的一面,但只要抓住物理学的特点,掌握正确的学习方法,注重以下几个方面,学好这门功课就不是一件难事了。
一、学会观察,在生活中培养学习物理的兴趣。
物理学是研究自然界中物理现象的科学,主要有力现象、电磁现象、光现象、声音现象、热现象、原子和原子核的运动变化等现象。中学阶段物理学习的主要任务是研究这些现象,从中找出规律,了解产生的原因,并能够利用规律解决相关的问题。由于许多生活现象都是物理现象,因此要学好物理,就要仔细观察生活中的一些现象。
学会观察,就要留意周围的事物。培养学习兴趣,对于生活中的现象,不仅要注意观察,还要善于提出问题。带着问题学习,既能增强学习兴趣,又能取得很好的学习效果。
在学会观察的同时,也要学会运用已有的物理知识来解释一些物理现象。比如:学完“共振”之后,自己就可以解释为什么军队过桥时,不能齐步走;来自农村的学生有的见过联合收割机,在分选装置中主要部件是共振筛子,学习了共振就知道了它的工作原理。还有学完了带电粒子在电场中的运动,就可以解释在一些工厂和电站中,利用静电除尘器消除烟气中的煤粉的工厂作过程。持之以恒,在学生的头脑中就会形成一系列的物理现象及与之有关的物理知识。这样既会产生学习的兴趣,又会更深刻地理解相关的物理知识。
二、学会思考,加深对物理知识的理解。
物理学是研究物质运动的最基本、最普遍的规律,从纷繁的物理现象中抽象出规律性的东西,严密而又有创造性的思维是必不可少的。
对于每一个物理量,都应该明白它是如何定义的,它具有什么样的物理意义,与哪些物理量有关系;对于每一个物理规律,都要搞清楚规律是如何总结出来的,它的适用范围是什么;对于每一道习题,都要搞清楚这道题考的是哪一部分的内容,分析出物理过程,找到用哪个规律解决它。只有注重思考,才能从本质上了解物理量,分析出物理过程,找到正确的解题途径。
在学习中,还要注意一些物理公式的物理意义。比如:学了部分电路欧姆定律:I=U/R,这一公式从数学的角度来看,我们可以说“电阻随电流的增大而增大”。可是从物理意义上来分析,电阻阻值的大小与材料、横截面积及长度有关,显然以上说法不正确,这就是忽略了物理公式的物理意义。
同时,在利用一些物理规律解题时,一定要注意规律适用条件,即确定研究对象,分析物理过程。比如:用动量守恒定律解题时,就要分析确定可以应用动量守恒的系统,在哪个物理过程可以应用此定律,最后列式、求解。
勤思考,才能更好地理解物理知识,不断提高分析、推理、判断和解题的能力,学习起来才会游刃有余。
三、学会实验,理清规律的总结过程,加深理解。
物理学是以实验为基础的科学。许多物理规律都是从模拟自然现象的实验中总结出来的。由于学生实践经验不足,因而对于抽象的物理概念、定律的理解和掌握,往往存在不同程度的困难。教师在讲课时,可以利用实验的直观性讲清物理知识,揭示事物内部的规律,帮助学生进行思维加工,建立抽象的概念,掌握定律和理论,从而避免呆板、机械的记忆,可起到示范的作用。
要求学生做好学生分组实验,对这些实验,要认真观察和分析实验现象,弄清每个实验的目的、原理,了解实验仪器的使用方法,明确实验步骤,学会处理实验效据。
在课下可以让学生利用身边的一些物品,设计小实验,以加深对物理规律的理解。比如:学完“重心”一节后,学生可以亲手找一些形状不规则的物体,用悬挂法找一下它们的重心。有时可以利用一些实验练习使用已学的物理知识,如:“自由落体”课后有一个小实验,利用自由落体的知识来测反映时间,学生不仅可以动手实验,激发学习兴趣,而且可以练习应用课上刚学的物理规律。学习物理,一定要手勤、脑勤、手勤。
四、学会归纳,使所学知识形成一个个知识网络。
物理学习最忌讳的就是对所学的基础知识模糊不清,知识点混淆,做题时不知出题者的意图,不知从何入手。所以在学习时,学生要留出归纳总结的时间。
当前的学生在物理学习上较大的问题是学习方法同题。他们一般是上课急于抄笔记,回家急于完成作业,解题又急于对得数、凑答案,并不从中总结分析问题的思路和解决问题的规律。这样学习一旦进入考场,就会“六神无主”,原本会的也会因为紧张而出现失误。这些都是由于不善于归纳总结,没有形成知识网络而造成的。因此要在学习完每一章后,让学生自己归纳、总结。
在教学中,学习了物理规律之后,必须懂得这些规律的适用范围,做题时应用此规律需要注意些什么问题。对知识归纳总结的过程也是学生将知识系统化的过程。通过归纳总结,学生不仅复习了本章的知识,而且形成了知识网络。这样在考试中涉及相关知识点时,就可以从头脑中把相关的知识链条抽出来,解题就会容易得多。
篇10
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。它是中专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,规律教学是中专物理教学的中心任务。怎样才能搞好规律教学呢?本人经过多年的物理教学,总结出了有关规律教学的一些见解。
1物理规律的类型
中专物理规律主要分为以下三种类型
1.1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。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等。
1.2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。
1.3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。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。
2物理规律教学的基本方法
在中专物理规律的教学过程中,不仅要让学生理解掌握规律本身,更重要的是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。
2.1实验规律的教学方法
2.1.1探索实验法。探索实验法就是根据某些物理规律的特点,设计实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律。
例如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系使学生得出:在质量一定的条件下,加速度与外力成正比;在外力一定的条件下,加速度与质量成反比的结论。在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量间的关系,得出牛顿第二定律。
采用探索实验法,不但能使学生将实验总结出来的规律,深刻理解、牢固记忆,而且还能充分调动学生学习的主动性,增强学习兴趣,更重要是通过这种方法使学生掌握了研究物理问题的基本方法。
2.1.2验证实验法。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。
在“力的合成方法”的教学中,采用如下的方法和步骤:①复习旧知识引入新课题,提出问题.以天花板上的吊灯受力分析为例,可用一根绳子吊住灯,使它不向下掉;也可用两根绳子吊住它。用一根绳子吊灯时,灯受一个拉力作用;用两根绳子吊时,灯受两个拉力作用。可以看出两个拉力作用的总效果跟一个拉力产生的效果相同。
提出问题:“合力与分力二者间有何关系?”
②将平行四边形定则明确告诉学生。
③让学生通过实验验证平行四边形定则,再在此基础上,进行理论探讨,得出合力大小与方向的表达式。验证实验法的最大特点是学生学习十分主动。这是因为在验证规律时,学生已知问题的答案,对于下一步的学习目的及方法已经清楚,所以更加有的放矢。
2.1.3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。
如在“焦耳定律”的教学中,可采用如下的方法:
①根据日常生活和生产实际经验,分析出电热I与电流强度Q、电阻R和通电时间t有关。
②研究方法:控制变量法。当电流I、时间t相同时,研究电热Q与电阻R的关系。当电阻R、时间t相同时,研究电热Q与通电时间t的关系。
③通过演示实验找出Q与I、R和t的关系。这个演示实验的关键是如何提高实验的可见度。我们采用先进的教学设备——实物投影仪将温度计液柱的升降情况直接投影到大屏幕上,让全体学生都能看到温度计液柱的变化。由实验得出结论:当I与t一定时,R越大,Q越大;当R与t一定时,I越大,Q越大;当I与R一定时,t越大,Q越大。
④根据演示实验结论,分析得出焦耳定律。这种方法要充分发挥演示实验的作用,增强演示实验的效果。
2.2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”。如在牛顿第一定律的教学中,要引导学生通过在不同表面上做小车沿斜面下滑的实验,发现平面越光滑,摩擦阻力越小,小车滑得越远。如果推理到平面光滑、没有摩擦阻力的情况下,小车则将永远运动下去,且速度不变,做匀速直线运动,从而总结出牛顿第一定律。又如理想气体状态方程也是在理想条件下得出的。
2.3理论规律的教学方法理论规律是由已知的物理规律经过推导,得出的新的物理规律。因此,在理论规律教学中应采用“理论推导法”。如在“动能定理”的教学中,教师提出问题:质量为m的物体在外力f的作用下,由速度v1,经过位移s,达到速度v2。请学生运用所学的知识,找出外力所做的功跟物体动能变化的关系。学生在老师的指导下,根据牛顿第二定律和运动学规律,都能运用“理论推导法”推导出动能定理的数学表达式。
3物理规律教学中应注意的问题
3.1要深刻理解规律的物理意义
3.1.1从理论上解释实验规律,做到从理论和实验两个方面来充分认识物理规律。如玻意尔定律是实验定律,也可以从分子动理论来解释它,做到理论与实验相统一。
3.1.2要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如ρ=m/v,对同一物质而言,不能说密度跟质量成正比,跟体积成反比。因为同一物质的密度是不变的。
3.1.3要引导学生总结物理规律间的相互联系,以便更深入的理解物理规律。如动量守恒定律与牛顿第三定律的关系;动能定理、动量定理跟牛顿第二定律的关系等。
3.1.4要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。如F=ma中的F指的是物体所受的合外力;在E=ΔΦ/Δt中,要区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义;又如在a=Δv/Δt中,要区别v、Δv、Δv/Δt的物理意义。
3.2注意物理规律的适用范围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。这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,就乱套乱用物理规律,或者盲目外推,得出错误结论。因此,在物理规律教学中,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。
3.3注意物理规律之间的联系有些物理规律之间是存在着相互关系的。以牛顿第一定律与牛顿第二定律为例,两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。第一定律是说物体不受外力时做什么运动,第二定律是说物体受力作用时做什么运动。第一定律是第二定律的基础,没有第一定律,就不会有第二定律。虽然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能去掉第一定律。
4运用物理规律解决实际问题
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。
4.1培养学生运用物理规律解决实际问题的能力
例题的作用就是示范性,通过对例题的分析,总结出解决问题的思路、方法与步骤,引导学生应用物理规律解决实际问题。如牛顿第二定律的应用可分为3个方面:
(1)由力F求加速度a;
(2)由加速度F求力a;
(3)由m=F/a来解释惯性与质量的关系。
针对上述3种情况,可以各设计一个典型例题,指导学生运用牛顿第二定律解决实际问题,从而达到培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
4.2强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力
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